地下水苯系物微生物降解及其碳同位素标记

微生物降解是地下水中有机物自然衰减评估的关键,单体稳定同位素是一种有效的评估方法。在对某油罐泄露场地地下水流场识别的基础上,刻画不同地下水中污染物、微生物及电子受体特征,发现随着与污染源水力联系的减弱,污染物浓度明显减小,微生物群落结构和电子受体氧化还原作用类型与源相似的程度也逐渐减弱,呈现出“污染源-下游源区-下游污染羽-上游源区-侧翼污染羽”的空间变化规律。甲苯、间/对二甲苯碳的同位素标记结果发现,降解程度“侧翼污染羽﹥下游污染羽﹥下游源区”,与电子受体表征降解量的排序相反;该场地微生物降解符合一般化学反应“勒沙特列原理”:污染物浓度越高,降解量越大,但降解程度相对减小。     

甲苯在土壤地下水中迁移规律研究

石油泄漏导致甲苯等有机污染物污染土壤地下水,并且甲苯等石油类有机污染物对土壤地下水污染具有隐蔽性强、难以逆转等特点,污染治理难度大。因此,研究甲苯有机污染物在土壤地下水中运移规律是治理的关键。该文以某污染场地为研究区,以甲苯有机污染物为研究对象,考虑了淋滤、吸附的影响,采用模型计算方法,分析了甲苯在污染场地土壤地下水中迁移规律。结果表明：甲苯在土壤地下水中迁移过程中,淋滤作用对甲苯浓度变化影响显著;吸附影响下扩散作用及地下水位变化对甲苯迁移产生的影响均受到抑制。该文获得的甲苯在土壤地下水中迁移规律可为甲苯有机污染物污染场地修复提供依据。     

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。     

西南岩溶山区某石化类场地地下水污染风险评价

本论文以西南岩溶山区某石化类场地为例,以污染场地风险评价导则作为指导,结合国内外地下水污染风险评价方法,在完成场地地下水污染风险识别以及源项分析的基础上,建立了符合场区实际水文地质条件的地下水水流及溶质运移数值模型,对不同情形下污染物泄露对场区浅层孔隙-溶蚀裂隙地下水的影响进行预测,结合预测结果建立了场区地下水污染风险...     

污染场地六价铬迁移转化机制与数值模拟研究

随着全球工业化迅猛发展,土壤和地下水六价铬污染日益严重。基于某铁合金厂铬渣场地现场调查与采样分析,开展铬渣场地土样吸附、渗透和弥散试验,研究六价铬在粉质黏土土样中的吸附特性和迁移规律,建立考虑对流-弥散-吸附的六价铬迁移三维动力学模型,结合数值软件获取污染源位于场地上、下游时地下水中六价铬迁移分布特征,并揭示弥散度?和分配系数 对六价铬时空分布的影响。试验结果表明,粉质黏土对六价铬吸附符合Langmuir等温吸附模型,最大吸附量为466.6 mg/kg;蒸馏水和160 mg/L 六价铬溶液入渗下粉质黏土渗透系数约为6.5×10–7～6.7×10–7 cm/s,1 000 mg/L六价铬溶液的渗透系数增大至4.4×10–6 cm/s;粉质黏土水动力弥散系数D为1.4×10–4 m2/d,计算得到阻滞因子 为4.2～10。数值模拟结果表明,场地下游受到六价铬污染时,即使不考虑分子扩散作用,上游仍有被污染的风险,污染程度取决于含水层的弥散度;考虑含水层对六价铬吸附时,土体分配系数越大,六价铬污染羽分布范围越小,在预测地下水中六价铬浓度分布时应重点考虑六价铬吸附等转化过程。     

广西钟山县非正规垃圾填埋场地下水污染调查评价与治理

由于历史的原因,我国迄今存在大量的非正规垃圾填埋场,由于它们在运行之前没有采取严格的防渗防污措施,致使垃圾渗滤液下渗导致当地地下水环境严重污染。为了探明广西钟山县非正规垃圾填埋场地下水的污染现状,对该埋场开展了详细的水文地质工程地质勘察。通过取水样进行水质监测发现,该场地的地下水环境中氨氮、汞、铁、大肠杆菌等指标已严重超标。利用解析法预测污染物的迁移速度,结果表明在地下水流作用及弥散作用下,污染物向下游缓慢迁移。基于地下水污染的后果及治理成本,建议采用"好氧降解+原位开采+机械分选+分类处置+场地恢复"修复工艺。     

某化工厂土壤与地下水Cr6+污染分布及健康风险

为掌握某化工厂Cr⁶⁺污染状况及风险水平,在研究区布设土壤与地下水采样点各19个,测定Cr⁶⁺含量,分析污染特征与成因,并开展健康风险评估。结果表明：表层土壤(0～0.5 m)Cr⁶⁺超标率为42.11%,其浓度随深度增加总体上降低,但在地下水位附近(15～20 m)回升,主要因长期淋溶作用使污染物向下迁移至含水层位富集。浅层地下水Cr⁶⁺超标率为73.68%,深层地下水超标率为37.50%。整体而言该区土壤和地下水Cr⁶⁺污染形势不容乐观,应开展水土协同治理。空间上表层土壤Cr⁶⁺分布受人类活动影响,与投产期厂内功能区的划分相关性较低。地下水Cr⁶⁺受水动力场影响,表现为西北高东南低,污染羽中心向下游方向迁移。土壤致癌风险均值为1.85×10^-6,介于10^-6～10^-4,风险中等,应引起必要重视。非致癌风险低于1,无慢性毒害影响。经口摄入土壤为主要暴露途径。地下水致癌...     

包气带—含水层地下水污染风险评估研究进展

包气带—含水层作为地表水和地下水之间水循环和溶质迁移的重要介质,是地球科学领域中的研究热点。以包气带—含水层中地下水污染风险评估为综述对象,从包气带—含水层地下水污染现状出发,总结了包气带—含水层的污染现状、表征、渗流与溶质迁移及其影响关键参数研究等方面的进展,最后分析包气带—含水层地下水污染风险评估存在的问题及今后的研究方向,指出尤其应重点考虑基于逾渗阈值开展地下水污染风险评估研究。     

典型纳污坑塘周边地下水污染来源识别及其健康风险评估

以典型纳污坑塘(污水库)周边地下水水质监测数据为基础,在对区内地下水污染源进行分析的基础上,采用水环境健康风险评估模型,对区内地下水污染健康风险进行了系统评价研究。污染来源识别结果表明:纳污坑塘周边第Ⅰ、第Ⅱ含水层地下水污染严重,其污染源主要为坑塘内堆放的工业污水以及工业废渣。污染健康风险评估结果表明:8号坑附近第Ⅰ含水层中砷浓度以及北库南侧第Ⅱ含水层中1,2-二氯乙烷总致癌风险分别为10~(-2)、10~(-3)数量级,远超可接受风险水平10~(-6)。不同含水层中污染物平均致癌风险大小关系为,第Ⅰ含水层:砷1,2-二氯乙烷;第Ⅱ含水层:1,2-二氯乙烷砷1,1,2-三氯乙烷四氯化碳。1,2-二氯乙烷等挥发性有机污染物4种潜在暴露途径的平均致癌风险大小关系表现为:饮用地下水皮肤接触地下水经室外吸入空气中气态污染物经室内吸入空气气态污染物。相对于敏感用地,非敏感用地污染物的总致癌风险以及危害商较低。     

成都经济区某电解铝企业周边土壤和地下水环境调查研究

以成都经济区某电解铝企业为例,调查周边1.3km范围内土壤和地下水环境质量状况。通过收集资料、现场踏勘等手段识别场地潜在污染物为氟化物和重金属,利用手持式重金属测定仪(XRF)筛查土壤,结合土壤筛查结果确定在调查区布设土壤采样点61处,并在不同深度采集土壤样品。根据水文地质条件,在企业周边选择5处地下水采样点。对检测数据分析发现土壤中氟化物分布与当地主导风向一致,并随着大气降雨和农业种植有向下迁移的趋势。同时土壤中重金属和氟化物浓度并未超过土壤污染风险管控值和筛选值,进一步检测样品的可溶性氟化物和六价铬,也未超过土壤污染风险管控值,因此调查区内土壤污染现状未达到风险评估程序启动条件,无需进行土壤环境风险评估。     

Risk Assessment on Organic Contamination of Shallow Groundwater of an Oilfield in Northeast China

With the oil contaminated site of an oil field in northeast as the research area, based on the site geological and hydrogeological conditions, and by virtue of the methods of assessment on current situation of organic contamination and environmental impact assessment as well as leaching mobility assessment on organics, the internal and external risk assessments on organic contamination of shallow groundwater in the research area are conducted respectively. According to the results, about 30 kinds of organic components, including chlorinated hydrocarbons, mononuclear aromatics, heteroaromatic compound, polycyclic aromatic hydrocarbon and n-alkanes, are detected in the shallow groundwater in the research area. The current situation contamination of dichloromethane is the most serious, and all well points are of contamination at medium or above level. Compared with dichloromethane, contamination of trichloromethane and benzene is lighter, but several seriously contaminated well points occur in these two groups. The leaching mobility of dichloromethane, trichloromethane and benzene is extremely high, posing the greatest contamination risks against groundwater.     

地下水有机污染人体健康风险评价初探

健康风险评价是定量描述污染对人体健康产生危害的重要方法,目前国内主要应用于地表水或污水回用的评价。文中针对地下水中有机污染物,考虑中国人饮水习惯及有机污染物的自然衰减作用,对U·S·EPA推荐模型进行了改进,并以北方某市一典型有机污染区的地下水为例,对地下水中污染物通过食入和皮肤接触两种途径进入人体产生的危害进行了风险计算和评价,分析了其主要风险来源。结果表明,典型区各点的非致癌风险均未超标,但有4个点的致癌风险超过U·S·EPA推荐的可接受风险值(1·0×10-4),其中B408点致癌风险高达1·37×10-3,不宜作为饮用水水源;各个点风险的主要贡献因子均是饮水途径摄入的三氯乙烯和四氯乙烯。但饮用煮沸的水在很大程度上能降低风险,建议不饮用生水。     

构建地下水污染防护与修复管理中的综合决策系统(英文)

试图阐述如何对一个国家或地区在可持续发展国策下优化资金及人力配置,采取必要的防护和修复地下水污染的可行措施,从而最大限度减少由地下水污染对人类及生态可能产生的危害。提出了一个管理地下水污染防护与修复的综合决策系统框架。该系统框架的构筑是基于资金及人力的有限性、系统优化原理、地下水污染对人类及生态可能产生的危害,地下水防护与修复的难度或费用高低、地下水保护的效益与价值,以及同时考虑满足可持续发展要求。其中,由不同地下水污染防护与修复措施产生的地下水污染危害减少量构成了优化分析的目标函数。有限资金的最佳配置是通过使目标函数的最大化,并满足所有的管理、资源等限制条件加以确定的。还就执行该决策系统框架中所需完成的主要任务及步骤给予简述,并就几个相关的前沿性问题加以探讨。     

污染场地健康风险评价的实例研究

以常州市A厂有机污染调查为依据,采用篇中讨论的污染场地健康风险评价方法综合评价由土壤、空气、地下水污染带来的人群健康风险。综合分析表明,场地目标污染物为4种苯系物,可能对人体产生肝肾病变、鼻上皮组织恶化和运动协调能力降低等非致癌效应;污染物暴露途径主要有3条,分别暴露于厂区人群和饮用厂区下游民井井水的居民。评价结果显示,厂区人群同时遭受皮肤接触污染土壤和呼吸污染空气带来的非致癌危害。4种污染物的多途径同种污染物累计非致癌危害指数分别为甲苯,2·82×10-2;乙苯,4·94×10-2;间对二甲苯,1·21×10-7;异丙苯,1·05×10-7。两途径多污染物非致癌总危害指数分别为4·26×10-5和7·76×10-2,非致癌综合危害指数为7·76×10-2;厂区下游居民饮用遭受污染的地下水,其多污染物非致癌总危害指数为1·55×10-5。各危害指数均小于1,非致癌健康风险较小。     

陕西省泾惠渠灌区地下水污染与人体健康风险评价

为了研究陕西省泾惠渠灌区地下水污染特征及人体健康风险状况,采集地下水样品进行分析测定,首先运用单因子指数法进行污染评价,再利用GIS获取主要污染物As、Cr （Ⅵ）和NO₃^--N的空间分布特征,最后借鉴美国环境保护署的人体健康风险评价模型对灌区地下水污染物的人体健康风险做出评价。结果表明：研究区地下水中As、Cr （Ⅵ）、NO₃^--N的质量浓度均超标,As对成人的致癌风险最高达3.50×10^-4,明显超出限值1.00×10^-4,长期暴露对当地居民带来罹患癌症的健康风险较高;As、Cr （Ⅵ）、NO₃^--N的非致癌风险从大到小排序为Cr （Ⅵ）、NO₃^--N、As,其中Cr （Ⅵ）对儿童的非致癌风险最高,达8.693 7,远超限值1.000 0,危害性最大。空间分布特征方面,As的致癌风险区域面积比例最高,为42.82%,As、Cr （Ⅵ）、NO₃^--N的非致癌风险区域面积比例分别高达69.19%、69.06%和66.55%,水安全问题突出。     

Contamination risk and drinking water protection for a large-scale managed aquifer recharge site in a semi-arid karst region,Jordan

Karst aquifers in semi-arid regions are particularly threatened by surface contamination, especially during winter seasons when extremely variable rainfall of high intensities prevails. An additional challenge is posed when managed recharge of storm water is applied, since karst aquifers display a high spatial variability of hydraulic properties. In these cases, adapted protection concepts are required to address the interaction of surface water and groundwater. In this study a combined protection approach for the surface catchment of the managed aquifer recharge site at the Wala reservoir in Jordan and the downstream Hidan wellfield, which are both subject to frequent bacteriological contamination, is developed. The variability of groundwater quality was evaluated by correlating contamination events to rainfall, and to recharge from the reservoir. Both trigger increased wadi flow downstream of the reservoir by surface runoff generation and groundwater seepage, respectively. A tracer test verified the major pathway of the surface flow into the underground by infiltrating from pools along Wadi Wala. An intrinsic karst vulnerability and risk map was adapted to the regional characteristics and developed to account for the catchment separation by the Wala Dam and the interaction of surface water and groundwater. Implementation of the proposed protection zones for the wellfield and the reservoir is highly recommended, since the results suggest an extreme contamination risk resulting from livestock farming, arable agriculture and human occupation along the wadi. The applied methods can be transferred to other managed aquifer recharge sites in similar karstic environments of semi-arid regions.     

重庆秀山西北部农田土壤重金属生态健康风险评价

为了解矿业活动较多的重庆秀山县西北部农田土壤重金属污染状况,采集了表层土壤样品386件,分析测定As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、Mn等9种重金属元素,采用地累积指数法、潜在生态危害指数法和健康风险评估模型,对该区土壤重金属污染程度、生态风险和健康风险进行评估。结果表明,该区农田土壤9种重金属平均值都高于重庆市土壤背景值,呈现不同程度的积累;Cd、Hg明显超出国家农用地土壤污染风险筛选值,超标率分别为75.2%和44.6%。土壤中Hg污染较严重,处于中污染或重污染状态,Mn、As、Cd总体呈轻污染,其余重金属基本无污染。生态风险评价显示,Hg、Cd为主要生态危害元素,Hg以强、很强和极强风险为主,Cd以中等风险为主。人体健康风险评价显示,儿童更易受到重金属污染威胁,重金属对成人不具有非致癌风险,对儿童具有非致癌风险,As、Cr是主要非致癌因子;成人致癌风险在可接受范围内,个别土壤样对儿童具有致癌风险,As致癌风险最大。     

Assessment of arsenic health risk and source apportionment of groundwater pollutants using multivariate statistical techniques in Chapai-Nawabganj district,Bangladesh

This study assessed arsenic health risk to the local residents through oral and dermal exposure pathways of drinking water and to investigate source apportionment of groundwater pollutants using multivariate statistical techniques in the Chapai-Nawabganj district, Bangladesh. Groundwater samples collected from shallow tube well and dug well at the depth ranges (15-60 m) were analyzed for physio-chemical parameters and trace elements. Most of the studied physio-chemical parameters were found within their respective permissible limits. However, total As, Fe and Mn concentrations exceeded Bangladesh and WHO guideline values. The assessment of arsenic health risk reveals that children as compared to adults are found at a higher risk as the values of hazard quotients (HQ) >1 in the most of the groundwater samples. This level of arsenic contamination should have medium to high chronic risk and medium carcinogenic risk when compared with US EPA guidelines which can cause serious health hazard. The results of principal component analysis (PCA) and factor analysis (CA) indicate that geogenic (interaction of water and basement rock) and anthropogenic (agrochemicals, agricultural fertilizer and domestic sewage) sources are responsible for variation in arsenic and other physio-chemical parameters in the groundwater aquifer of the study area. Furthermore,the inter-correlation of arsenic with metals and ions were also calculated by correlation matrix and linear regression analysis. The outcomes of this study will help to meet the challenge of sustainable groundwater quality management in Bangladesh and enhancing better vision of potential health risk of local inhabitants in the study area.     

药物和个人护理用品对地下水污染的风险评价

为进一步明确污泥土地利用过程中新型有机污染物—药物和个人护理用品（PPCPs）对地下水污染的风险,采用数学模型初步预测和评价了29种PPCPs在砂土和壤土2种介质条件下对地下水污染的风险。结果表明：砂土条件下,环丙沙星、氧氟沙星、土霉素、诺氟沙星和咖啡因等5种PPCPs的风险指数大于1,具有高地下水污染风险,其中,除咖啡因外,其余4种PPCPs均为抗生素类药物,应加强其在地下水中的监测和防控。壤土条件下,29种PPCPs对地下水均表现为低污染风险。吸附强度是影响PPCPs对地下水污染风险的最主要因素。PPCPs在包气带中的半衰期、有机碳-水分配系数、土壤密度、有机碳含量、含有机质的上层土壤层厚度是模型主要的敏感参数。不确定性分析显示,PPCPs的有机碳-水分配系数和其在包气带中的半衰期的改变对地下水污染风险评价结果影响较大。验证表明,地下水污染风险指数越大的PPCPs在地下水中的检出率也越高,说明评价结果具有一定的合理性。今后应加强对PPCPs降解产物、地下水中安全浓度值、共存PPCPs相互作用及介质非均质性影响等方面的研究,以便更加精确地评价PPCPs对地下水污染的风险。     

Assessment of nitrate contamination risk: The Italian experience

The purpose of this study is to show the results of the Italian research project of national interest (PRIN) launched in 2006 and finished in 2008, concerning the “assessment of groundwater contamination risk by nitrates assessment”. The project verified the IPNOA method for nitrate groundwater contamination risk assessment in four test-sites of Italy. The IPNOA is a parametric index which assesses the potential hazard of nitrate contamination originating from agriculture on a regional scale. The method integrates two categories of parameters: the hazard factors (HF), which represent all farming activities that cause, or might cause, an impact on soil quality in terms of nitrate (use of fertilisers, application of livestock and poultry manure, food industry wastewater and urban sludge), and the control factors (CF) which adapt the hazard factors to the characteristics of the site (geographical location, climatic conditions and agronomic practices). Finally, the Potential Risk Map is obtained by coupling the potential hazard of nitrate pollution (IPNOA) and the aquifer Contamination Vulnerability Map. The project was carried out by five Research Units (RU) from the Politecnico di Torino, Universities of Piacenza, Florence, Naples and Palermo. The geochemistry of groundwaters from the four test-sites was studied to determine the distribution of nitrate, and to evaluate groundwater chemical facies. All the study areas are affected by groundwater nitrate contamination and often by hydrogeochemical peculiarities. In some cases isotopic study, δ¹⁸O–NO₃δ¹⁵N–NO₃, allowed to differentiate nitrates of chemical fertilisers from those of biological origin, as well as denitrification processes.