某加油站地下水基础环境调查及健康风险评估

本文以某地下水源保护区内一加油站为典型案例。通过对典型加油站场地及周边水工环地质条件的调查,分析该场地浅层地下水水质特征,建立水流数值模型和溶质运移模型对地下水流场及特征污染物运移进行模拟预测,并在此基础上评价特征污染物对下游水源井所在地周边人群的健康风险。调查结果表明:该加油站监测井地下水质量为V类,有机污染的主要特征指标为甲基叔丁基醚(MTBE);对特征污染物MTBE运移模拟预测可知:800d后,距加油站最近的下游水源井一级保护区内潜水中MTBE将可被检出,1500d后,距加油站最近的下游水源井北侧潜水MTBE浓度将会达到0.04mg/L的水平;健康风险评估的结果显示,该加油站对下游水源井造成的MTBE污染所引发的致癌风险会达到1.2E-06,超过了人体健康致癌风险可接受水平1.0E-06,对人体健康存在风险。该场地关注污染物MTBE的地下水风险控制值应在0.033mg/L以下。     

基于GMS软件对某污染厂区地下水污染规律研究

以某污染厂区为研究对象,通过野外调查并结合已有资料,利用GMS软件建立研究区域地下水流场模型和溶质运移模型,并且详细分析了地下水污染规律。研究结果表明:降雨入渗扩散方式下,污染物在地下水中的迁移速率与污染物的浓度及地下水介质密切相关。在潜水含水层中,污染物主要以垂向运移为主,并且受污染源强影响较大,污染物浓度越高,其垂向运移速率越快,污染物在水平面上的扩散速率受污染源强的影响较小;在承压含水层中,污染物沿水流方向迁移,并且呈现匀速扩散趋势。     

数值模拟在地下水环境影响评价中的应用——以福泉市某尾矿库建设为例

尾矿库的建设对其区域地下水污染情况有着至关重要的影响,其溶质运移及流场模拟向来是水文地质、环境地质研究中的主要方向。以贵州省福泉市某尾矿库建设为研究对象,在分析研究区周边水文地质、环境地质条件的基础上,建立水文地质模型,利用GMS软件进行污染预测。结果表明：未来30 a,非正常情况下总磷污染物泄露的第120 d时,总磷污染物超标范围已经迁移至Y14水源地附近。若区内断层F4采取适当的防渗措施,则30年内污染物不会污染到周围的水源地。     

北方物流城地下水环境影响预测与评价

北方物流城在运行过程中会产生生产垃圾与生产废水、生活垃圾和生活污水,区域地下水环境质量较差,分析地下水流场变化特征,根据污染物排放情况,确定污染指标,设定污染情景和源强,采用Mod Flow三维水流模型和溶质运移模型对北方物流城地下水环境影响进行预测和评价,结果显示:区域内浅层潜水水质相对较差,主要超标污染物为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮,含水层岩性为中粗砂和卵砾石,渗透性强,地下水流水力坡度大,污染物运移快,地下水极易受到污染,主要污染物为氨氮和CODCr。在无防渗或事故有防渗破裂情境下,浅层潜水会受到污染,如果叠加出现防渗层破损情况,造成地下水污染的风险会加大。为保护地下水环境提供科学依据。     

昆明市地热田越流含水系统中地下热水的数值模拟

深层基岩地下（热）水水化学污染问题日趋严重,急需定量而仿真地模拟和预报天然状态和各种人为工程经济活动下地下（热）水流动及溶质（或污染物）的运移。在充分认识地质、水文地质条件的基础上,建立了考虑温压变化和越流条件的昆明市地热田深层基岩地下热水系统中水流和溶质运移的准三维非稳定流数学模型。模型用于开采条件下地热田地下热水水位及 F^－、Cl^－浓度的模拟,模拟结果具有较高的仿真性,拟合误差一般小于 2％～5％,表明模型合理、可靠。应用所建模型预测了开采条件下昆明市地热田II块段地下热水流场和溶质浓度动态的变化趋势,并提出了控制地下热水环境进一步恶化的措施。     

基于hydrus和modflow在化工园区地下水污染预测

以山西省孝义市某化工园区为研究区域,建立水文地质概念模型和数学模型。应用HYDRUS-1D软件,模拟源强连续注入状态下污染物穿透包气带所用的时间。利用Visal Modflow,建立地下水流模型和溶质运移模型,模拟预测污染物进入地下水后对地下水环境的影响,通过模拟实现了土壤包气带—地下水系统运移模拟与污染评价的耦合,是对传统污染物迁移预测分析方法的改良和完善。研究结果表明,污染物大约590 d左右穿透包气带进入地下水,10 a后影响面积达到80~90 hm~2,园区建设将对地下水环境造成较大污染,应做好防治措施。     

贵州黔西地下水保护区划定及保护措施模型研究

利用地下水流场和溶质模拟软件系统FEFLOW建立地下水数值模拟模型,模拟地下水的流场分布和补给、径流和排泄规律,结合数值模拟结果和流线追踪技术描绘地下水水源地汇流补给集水区域,分级划分地下水水源地保护区范围,提出保护区综合保护措施,以防止地下水源受到污染,保障当地饮水安全,为区域水资源合理开发利用和综合管理提供理论依据和决策工具。     

多孔介质粒径变异系数对污染物运移的影响

多孔介质污染物运移对于明晰地下水污染很重要,但在多孔介质中粒径变异系数(coefficientofvariation,COV)对内部微观孔隙结构中污染物运移过程影响的研究还存在不足.为此,基于随机算法,提出了一种不同COV且孔隙度一致的多孔介质几何模型构建方法,通过对Navier-Stokes(N-S)方程和对流-扩散方程(advection-diffusion equation,简称ADE)进行耦合求解得到多孔介质地下水流场及污染物浓度场,引入克里斯琴森均匀系数,定量评价流场流速分布的均匀性,基于MIM(mobile and immobile)模型和ADE模型分析耦合求解得到的穿透曲线特征.结果表明：随着粒径COV的增大,流场流速分布的不均性增强,MIM模型中的溶质流动区域占比β、无量纲传质率α^*均增大;MIM模型拟合优度高于ADE模型,且随COV增大,ADE模型的拟合全局误差Ei逐步增大.总体上,粒径COV控制了溶质流动区域和非流动区域的大小及其之间的溶质交换强度,造成了多孔介质内部溶质运移的“非费克”行为,使得ADE模型的误差逐步增大,对于较大COV的多孔介...     

宏观各向异性多孔介质中流体变形及溶质运移

为深入探究含水层中多孔介质的不规则形态和分布对于地下水流场及溶质运移的作用,根据沉积环境中已被发现的倾斜交叉分层地质单元结构,人为构造多孔介质双层交叉鱼骨结构,使其形成宏观各向异性水力传导特征,通过数值模拟研究该结构及其空间位置对于流场和溶质运移的影响。研究发现:宏观各向异性多孔介质引发了螺旋状流动,导致流线的拉伸和折叠,使得溶质羽发生不规则变形,显著提升了非反应性溶质的稀释程度;宏观各向异性结构和溶质羽在三维空间中的垂向相对位置对于溶质运移具有显著影响。     

北京市朝阳区沙子营垃圾污染物在潜水含水层中迁移规律的现场模拟实验

选择北京平原区水文地质、环境地质等方面都比较典型的沙子营垃圾堆放场,建立了其水文地质模型。在充分收集资料、分析得出部分计算所需参数后,采用现场弥散实验、勘查取样测试等方法,求得了该含水层的弥散系数等参数;用二维非稳定流溶质运移方程对污染物在此含水层中的迁移扩散规律、速度和污染范围等进行了模拟计算;采用现场钻探、取样测试分析等方法,评价了该含水层的实际污染状况。实验模拟计算和现场调查结果表明:污染物在潜水含水层中的运移规律遵循二维非稳定流场中的溶质运移方程,污染物在潜水含水层中的运移速度约为86.25m/a,迁移扩散主要发生在地下水流向上,侧向扩散宽度极小,是地下水流向上的1/17。     

Simulation on forecast and control for groundwater contamination of hazardous waste landfill

The groundwater flow and solute transport models were established by Visual Modflow, which was used to forecast the transport process of Cr⁶⁺ in groundwater and simulate the effects of three control measures of contaminants transport after percolation solution leakage happened in the impermeable layer of the landfill. The results showed that the contamination plume of Cr⁶⁺ would reach the pool’s boundary in 10 years, and the distance of contamination transport was 1,450 m. However, the contamination plume will not be obviously expanded between 10 and 20 years. While the ground was covered by hardened concrete, the contamination plume would not reach the pool’s boundary in 20 years. When the leakage-proof barrier was set in the bottom of an unconfined aquifer, the concentration of Cr⁶⁺ was higher than that of the leakage-proof barrier unset, but the result was opposite when setting the leakage-proof barrier in the bottom of confined aquifer. The range of the contamination plume was effectively controlled by setting drainage ditches in which water discharge was 2,298.05 m³ d^?1, which produced monitoring wells which are not contaminated in 20 years. In sum, combining ground hardening with drainage ditches could produce the best effect in controlling contaminants diffusion, and meanwhile, the drainage ditches daily discharge was reduced to 1,710.19 m³ d^?1.     

广西南宁朝阳溪对浅层地下水污染特征研究

文章利用5个钻孔和3个水井监测资料,分析了广西南宁朝阳溪排污沟对周边浅层地下水的影响。结果表明,朝阳溪排污沟对周边浅层地下水产生了明显的污染,特征污染物为氨氮,浓度超过地下水环境质量Ⅲ类水质标准1~65.75倍,氨氮浓度随距朝阳溪的距离增大而逐渐减小,且具有季节变化特征,丰水期污染程度明显低于枯水期。分析认为,浅层地下水的三氮主要来源于排入朝阳溪的人畜粪便;多环芳烃主要来源于草、木、煤燃烧;DDT来源于历史残留,BHCs则来源于上游林丹的使用和远距离大气沉降。      

Study on numerical simulation of organic pollutant transport in groundwater northwest of Laixi

The construction and hydrogeological area in the low hill, which is northwest of Laixi City and in the east of Shandong Province more precisely, is one of Dagu River’s groundwater source. Regarding COD as the typical pollutant according to general situation of groundwater pollution in aforementioned area, a three-dimensional advection-dispersion model was established to simulate the transport of organic pollutants under two accident conditions. In addition, the effect of corresponding dispersity was analyzed. The results show that COD transport is mainly in accordance with the direction of groundwater flow, pollutant concentration and its gradient as well as the rule of narrower pollution range in deeper stratum. Moreover, COD is mainly transported and diffused in groundwater of sandy soil in the first and second layers. However, under accident condition II, the pollutant concentration begins to decay gradually after its transport and diffusion tends to be stable. Besides, in terms of dominance, dispersion is to transverse transport of pollutants what advection is to longitudinal transport. If considering random dispersion, the final results see higher peak concentration of COD and longer transverse distance from pollution center compared to transport route. What’s more, the pollution plume changes and concentration isocline becomes slightly irregular.     

Application of Visual MODFLOW to simulation of migration in Cr6+ contaminated site

On the basis of site investigation and data collection of a certain electro plating factory, the groundwater flow and solute transport coupled models were established by applying Visual MODFLOW 4.1 software, which was used to conduct a numerical simulation that forecast the transport process of Cr6+ in groundwater. The results show that contamination plume of Cr6+ transports with groundwater flow direction. Without control measures, in 3 650 days, 19 wells for drinking would be contaminated, and the range of transport would be 52 172 m2, the maximum contamination would be 35.8 mg/L     

一种用于突发性场地污染模拟的解析模型

为了及时有效地应对各种突发性环境污染事故,有必要开发一种简单实用、适于各类型污染物的场地污染数学模型。通过污染事故发生后污染物在包气带、饱和带迁移转化的概化,建立了污染物运移的自由入渗模型以及降雨入渗模型并给出各自相应的解析解。无降雨时,考虑污染物在重力作用下随包气带向下渗透的作用,建立一维垂直入渗模型。有降雨时,考虑污染场地（包气带）中污染物迁移和转化的对流作用、扩散作用及挥发、生物降解、吸附、根系吸收等作用,建立包气带剖面二维溶质运移模型和饱和带平面二维溶质运移数学模型。建模过程中,假定降雨量的平均分布及土壤质地、水力参数以及有机物成分、种类均相同,同时假定污染物与多孔介质间的作用为线性吸附,植物根系对污染物的吸附遵循一级动力学。基于模型的解析解,实现案例的模拟计算。模拟结果表明：该模型具有适用范围广、模拟高效快捷等优点,能够较准确预测污染发生后污染物在土壤中的动向、到达饱和带的时间以及饱和带中污染物的迁移情况。     

川西南某水电站库水渗漏评价的灰域模拟

基于灰色系统理论,采用灰色取值法代替量化分析中的确定性条件与参数,提出了水库渗漏评价的灰域模拟方法。结合金沙江某巨型水电站库水渗漏问题进行了实例分析,结果表明地下水流动系统灰域模拟是大型水库选址、勘探、水库渗漏评价以及水库运行后长观孔布置等工作的有效工具     

鲁北平原浅层地下水有机污染特征及污染来源分析

本文在对鲁北平原水文地质条件及污染源现状分析的基础上,对浅层地下水进行了高密度的样品采集、高精度的污染物组分测试及污染程度研究,分析研究结果表明:鲁北平原浅层地下水在部分地区受到有机物污染,污染程度总体较低,个别地区出现中度污染和重度污染。检出的有机污染物共13种,个别有机物含量高。浅层地下水污染区的分布及污染程度,与油田采油区位置及石油化工企业的分布具有相关性。     

地下水污染场地风险管理与修复技术筛选

国际上对于地下水污染场地的控制与修复研究已经取得了许多成果,已有成功的修复实例。我国虽然起步晚,但非常重视地下水污染的防治,开展了全国范围的地下水污染调查,并进行了地下水污染的防治规划。地下水污染的控制与修复已经逐渐进入示范性研究阶段。面对地下水污染场地风险管理的不同方法,以及众多的污染修复技术,如何制定风险管理策略,如何在各种各样的修复技术中筛选合适的技术或技术组合,对于地下水污染场地的防治具有非常重要的意义。笔者分析了发达国家地下水污染风险管理策略,结合在地下水污染场地研究方面的经验,对一些主要的地下水污染修复技术进行了分析论述,提出了考虑污染物特征、场地水文地质条件的地下水污染修复技术的筛选过程和方法。     

贵阳观山湖区至白云区地下水有机污染现状与防治对策

文章按水文地质条件将全区划分为12个地下水系统,并选择43组控制性水点分丰枯两季进行有机样品采集和测试,在此基础上对研究区地下水中有机污染物的检出、超标、分布及来源均进行了分析。结果显示,参评的86组地下水样品中,有32组检出有机污染物;27种参评有机组分中,10种有机组分存在不同程度的检出,其中,三氯甲烷检出25次,检出率29.07%,其余组分检出率均低于5%;仅有1,2二氯丙烷超标1次,超标率低;区内地下水有机污染物检出浓度较低,超标率低,处于轻度污染阶段;12个系统中,有9个系统发现有机物污染物检出;检出点多分布于工矿企业的下游地段,排污河渠两侧;污染物多来源于中小型工矿企业,以污染物通过落水洞、天窗等进入含水层为主要污染途径;地下水系统排泄区的近源污染多发,危害程度大。针对上述污染特征,提出加强对中小企业污染源的集中管理,加大污水管网建设力度等对策建议。      

焦作地区浅层地下水铬(Ⅵ)污染机理及迁移预测

通过对焦作地区浅层地下水中铬(Ⅵ)污染物分布特征进行调查,分析了研究区浅层地下水中铬(Ⅵ)的污染机理,并运用Visual MODFLOW建立地下水流模型及溶质运移模型,模拟预测了浅层地下水中铬(Ⅵ)的迁移规律。结果表明:研究区浅层地下水铬(Ⅵ)污染严重,污染源是位于老君庙西南方向的焦作某电厂堆灰场,主要原因是露天堆放的粉煤灰中的铬(Ⅵ)污染物在长期淋滤作用下下渗污染含水层。气候条件、包气带岩性、地下水化学环境以及人为因素等也间接使浅层地下水铬(Ⅵ)浓度升高;模拟结果显示在未来的五年时间内,受地形和地下水动力场的影响,浅层地下水中铬(Ⅵ)的迁移方向与地下径流方向一致,沿大沙河水流方向上扩散速度更快,污染区域面积逐渐增大。