基于MIKE11与EFDC模型的突发性水污染事故预测模拟研究

通过对沈阳市浑河流域水环境的调查,基于Mike11与EFDC建立浑河流域沈阳段水动力-水质耦合模型,并对突发污染事故进行模拟研究。结果表明,Mike11与EFDC模型应用于浑河流域的预警模型在率定期和验证期的模拟结果均良好,所确定的参数能准确反映河道特征。因此,此预警模型可应用于浑河流域突发性水环境风险应急预测,并且能够对浑河污染物迁移转化过程进行准确模拟预测,模拟结果能够为区域水资源管理和保护提供技术支持,达到流域应急预警功能需求。     

构建基于“3S"技术的浑河流域污染事故监控示范系统

基于"3S"技术,利用计算机、通信网络、计算机辅助设计技术手段,通过建立水环境和部分重点污染源的在线监测系统,并运用水污染控制系统研究成果,对水环境污染事故实施有效监控.采用卫星遥感与浑河流域水质准同步监测技术,实现天地一体化模拟实验;采用航天卫星、低空微航、地面监视监测相结合的技术手段,实现水污染事故的应急监控监测;采用GPRs无线传输技术,构建基于"3S"技术的浑河流域水污染事故应急监控系统,实现跨流域江河水质污染自动监测数据的实时传输.     

地下水污染的数值模拟及应用实例

地下水由于是赋存在地下孔隙介质中,人们不可能象对待地表水那样,可以直接从水的气味,颜色等现象迅速发现和判断水质是否异常以及污染的范围,而只能通过监测孔的水样分析来了解。但是,监测孔分布的密度是有限的,地下水流速又很小,所以一旦发现水质异常时,污染范围已经扩大,污染历时已经很长了。地下水污染的这样一种特殊性质使得水质模拟技术的应用显得更加重要。地下水污染的数学模拟方法中包括有黑箱模拟方法,理论解析解方法和数值模拟方法,其中以数值模拟方法应用最为普遍。本文讨论地下水污染数学模型和数值模拟方法以及有关研究动态,并就一具体实例说明数值模拟的应用。     

小清河沿岸地下水污染强度及发展速度预测的研究

对小清河流域工业废水污染源，河水，地下水进行了监测分析和综合评价，重点进行了有机化合物的监测，研究了距河一定距离内地下水的污染强度现状。在对小清河沿岸水特征。地质钻孔资料和水质监测结果综合分析基础上，以Ｉ作示踪剂模拟污染物质，进行了潜水不质污染野外模拟，得出小清河沿岸潜水纵向弥散系数，建立了水质污染测数学模型，预测了地下水污染的发展速度。     

东辽河流域地表水水质空间格局演化

受人类活动和流域生态水文过程(Eco-hydrological processes)的影响,东辽河流域地表水污染严重,水质具有明显的地域分异特征.通过1983～1999年对东辽河流域地表水质分析及历年来水文和社会经济资料整理,建立流域地表水污染重心模型,探讨了东辽河流域地表水水质空间演化特征.研究结果表明,受到自然条件和社会经济活动演化的影响,东辽河流域地表水污染重心位置有逐渐向上游方向迁移的趋势受自然条件的季节变化和农业季节性开发活动的影响,东辽河流域污染重心的季节变化较之年际变化更为剧烈,从全年变化趋势看,污染重心有向流域上游迁移的趋势.从流域管理的角度看,东辽河流域在治理点源和非点源污染的同时,还要从全流域的角度出发,加强流域生态水文过程的调节.     

安徽省八里河流域水质污染时空变化研究

为掌握八里河流域污染成因、污染集中期和重污染地带,在八里河流域设置了7个河道监测断面及33个地下水监测点位,连续1年监测了地表水COD、氨氮、TP和地下水氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐,分析了八里河流域水质时空变化趋势,提出了相应的污染控制措施。结果表明:受淀粉加工污染影响,各项指标在10～12月迅速上升,COD在第二年4月以后逐渐降低恢复至正常值,氨氮和TP难以达标;地表水污染以柳沟最为严重,五里湖沟次之,第三湖沟水质相对最好;淀粉废水还会通过淋滤进入浅层地下水,造成地下水氨氮污染;氨氮污染最初主要集中在流域西南方,逐渐向全流域扩散。针对当地突出的红薯淀粉加工废水污染问题,建议推广低污染的淀粉生产技术,制定适用于八里河流域的规范化与标准化农业面源污染控制技术,构建小流域农业面源污染控制系统与管理模式。     

地下水型水源地水质安全预警技术体系研究

地下水型水源地水质安全预警是城镇集中供水的地下水资源保护和管理的重要依据.为了提高地下水型水源地水质安全预警功能,提出了包括基于水质长序列监测预警、基于污染动态模拟预警及基于区域污染风险评价预警的技术体系.其中,基于水质长序列监测的预警是通过因子分析筛选水源地特征污染物,分析水质数据变幅以确定水源地水质的预警级别,可实现针对水源井的开关控制作用;基于污染动态模拟的预警是在水源地外围污染源特征基础上,模拟其动态迁移过程,进而确定其影响水源地水质的预警级别,可实现对水源地水质变化趋势的预判;基于区域污染风险评价的预警着重于水源地受区域污染风险控制与水源地保护区的耦合效应,同时结合其他预警影响因子作用以确定预警级别,可实现对水源地所在区域的宏观管控.该技术在哈尔滨市利民水源地进行了综合应用,结果显示,基于水质长序列监测预警中,COD_Mn及NH₄+的最大变幅指数均在1~2之间,预警级别确定为一级;根据污染动态模拟的结果得知,位于水源地开采井流场上游较高ρ（NH₄+）的范围在迁移20 a后,污染晕前段尚未到达水源地,确定预警级别为零级;基于区域污染风险评价的预警确定水源地所在区域为零级预警区,综合分析可以确定利民水源地地下水水质存在污染风险,应采取相应的管控措施.      

中国首届SWAT国际高级研讨班举办消息

SWAT模型是美国农业部农业科学研究院（USDA—ARS）和美国德州农工大学（Texas A＆M University）联合开发的流域尺度模型，主要用于模拟地表水和地下水水质水量，预测土地管理措施对不同土壤类型、土地利用方式和管理条件的环境影响，在流域水土流失防治、非点源污染治理和区域环境管理等方面应用广泛。     

茅洲河流域地表水与地下水交互关系模拟和污染联合防治

在茅洲河流域地表水与地下水补排关系定性分析的基础上,建立SWAT和SWAT-LUD模型对流域水的循环转化过程进行数值模拟,定量计算地表水与地下水的交互量并估算污染贡献量。结果显示:2017年地下水排泄补给河水水量为1.6×108 m3,携带的NH₃-N、TP和COD总量分别为0.9×104,0.2×104,1.7×104 t,约占河流总污染指标的3%;地表水侧向补给地下水水量为1.0×106 m3,携带的NH₃-N、TP、COD量分别为11,1.1,510 t,约占地下水补给地表水污染指标总量的2%;洪水泛滥区河水入渗补给地下水水量为6.7×106 m3。基于以上研究,建议采取河道底泥清淤、建设交互带渗透式反应墙、河口建闸、交互带水污染预警与监测等工程措施对茅洲河流域地表水与地下水污染进行联合防治。     

浑河中游1,2-DCA在地下水中运移规律的模拟分析

为研究有机组分在地下水中的运移规律及影响因素,并预测水质的破坏程度,利用数值模拟方法建立浑河中游区域特征有机污染组分1,2-DCA(1,2-二氯乙烷)的溶质运移模型,分析1,2-DCA在浑河中游地下水中的运移规律,并预测了其对地下水水质的影响. 细河与浑河中1,2-DCA的补给浓度(以ρ计)分别为4.50和6.40μg/L,预测期为10a,在运移模型中考虑弥散、吸附、降解作用的影响. 模拟结果显示,预测期内1,2-DCA在细河污染区的最大影响面积为1.80km2,峰值浓度(以ρ计)为3.50μg/L,污染物向北西方向运移;在浑河污染区的最大影响面积为3.78km2,峰值浓度为5.00μg/L,污染物向西南方向运移,表明污染物对地下水水质影响程度较低. 预测初期的200d内,吸附及生物降解的共同作用使细河、浑河污染晕中心的ρ(1,2-DCA)分别下降了0.12、0.10μg/L;随后,对流-弥散作用成为溶质运移的主要驱动力,并且使1,2-DCA的污染程度持续增强;黏土对1,2-DCA的运移具有阻滞作用,1,2-DCA在细河污染晕的扩散幅度略低于浑河.      

新疆焉耆盆地平原区地下水有机污染评价及污染成因

在新疆焉耆盆地平原区采集了42组地下水样品和10组地表水样品,首次将有机污染物纳入检测项目,检测有机污染物共计39项.对所有水样测试结果的统计显示:焉耆盆地平原区地下水中检出的有机污染物共有 3 种,分别是三氯甲烷、1,2-二氯乙烷和1,2-二氯苯,检出率分别为30.95%、2.38%和2.38%,检出的三项有机污染物含量均低于饮用水标准.通过多介质污染评价系统进行有机污染评价,各有机污染物检出点不会对环境造成明显危害.在焉耆盆地平原区不同的土地利用类型有机污染物检出率不同,检出率为牧草地 > 耕地 > 建设用地;检出的14组地下水有机污染物大部分分布在包气带岩性为亚黏土与亚砂土区域,其余分布在包气带岩性为砂砾石区域;地表水采样点中只有B03(开都河)检测出微量的三氯甲烷,地下水中检出的有机污染物不是来自于地表水的补给.     

青海湖沙柳河流域不同时期地表水与地下水的相互作用

氢氧稳定同位素技术是研究地表水和地下水相互作用的有效手段。依据青海湖沙柳河流域2018年消融期、多雨期和冰冻期所收集的降水、河水和地下水样品中对氢氧同位素组成（δD、δ¹⁸O）的测定结果,识别和量化不同时期高山草原带和高山草甸带地表水和地下水间的补给关系和比例,其目的旨在明确高寒内陆河流域地表水和地下水δD和δ¹⁸O受降水影响的时空差异。结果表明：青海湖沙柳河流域地表水和地下水δD和δ¹⁸O值受降水响应存在时空差异性,δD和δ¹⁸O值在消融期受降水影响最强,冰冻期最弱;在高山草甸带δD和δ¹⁸O值受降水的影响强于高山草原带。消融期的高山草甸带、高山草原带和冰冻期的高山草原带地表水补给地下水的比例分别为80.65%、93.36%和89.44%;多雨期的高山草甸带、高山草原带和冰冻期的高山草甸带地下水补给地表水的比例分别为44.50%、74.85%和88.58%。研究结果可为该流域水资源优化配置和管理提供科学依据。     

浑河上游(清原段)水环境中重金属时空分布及污染评价

为了解浑河上游(清原段)水环境中重金属污染水平及其污染程度,对浑河上游(清原段)表层水体和表层沉积物中6种重金属(Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、As)的含量及时空分布分别进行了研究,并分别采用综合污染指数评价法和地累积指数评价法对表层水体和表层沉积物中4种重金属(Cu、Zn、Cd、As)的污染程度进行了评价.结果表明,浑河上游表层水体Mn、Cu、Zn、Cd、As的季节变化均表现为丰水期含量高于平水期和枯水期.表层水体Fe、Mn、Cu、Zn、Cd的沿程变化趋势基本相似,均在H7站出现最高值.不同水文时期的水体pH值、硬度和DO值对水体重金属含量分布产生的影响各不相同,水体重金属相互之间存在一定的显著性相关关系,说明它们之间可能具有一定的同源性.浑河上游表层沉积物中Cu、Zn、Cd、Fe这4种重金属的季节变化规律均为:枯水期>丰水期>平水期.表层沉积物中Mn、Cu、Zn、As、Cd这5种重金属的沿程变化相似,均在中间出现一个最高值.采用综合污染指数评价法表明,浑河上游水体大部分水质良好,个别站位重金属污染比较突出.采用地累积指数法评价表明,浑河上游表层沉积物主要以Cu、Cd、As污染为主.     

沈阳地区地表水、浅层地下水及沿岸土壤中苯

对沈阳地区主要地表水(浑河、细河、蒲河、沈抚灌渠)及其沿岸地下水和土壤中苯系物(BTEX)的污染特点和分布特征进行了研究.结果表明:细河和沈抚灌渠地表水中BTEX检出率较高(33%～67%),苯和甲苯是该区域的主要污染物,ρ(苯)和ρ(甲苯)分别为<0.30～24.90和<0.30～354.00 μg/L;地表水检出的BTEX均未超过《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)的限值(1 510 μg/L). 细河两岸的浅层地下水在一定程度上受到BTEX的污染,苯和甲苯的检出率分别为25%～33%和13%～25%,二甲苯和乙苯检出率较低(0～20%). 彰驿镇19个监测井中有2个浅层地下水监测井中的ρ(苯)超过GB5749—2006限值(10 μg/L),夏季ρ(苯)最大值为236.00 μg/L. 沿岸附近土壤中5种BTEX全部被检出,检出率均高于相应的河水. 研究区包气带土壤层虽具有良好的防污性能,但也具有储存和阻碍BTEX挥发和降解的负面效应,对当地的生态系统和人类健康构成了潜在的威胁.      

基于脆弱性的地下水污染监测网多目标优化方法

区域地下水监测井的优化布设对于区域地下水系统管理有很重要的作用.为了以最少的监测费用最大化地获取区域污染风险和污染现状信息,以监测井数量最小、区域污染监测有效性最大、监测到的区域脆弱性分值最大为目标,建立了基于脆弱性评价的地下水污染监测网多目标优化模型.通过地下水脆弱性评价和溶质运移模型计算得到不同点位地下水脆弱性分值和污染物浓度,针对不同脆弱性等级提出区域监测井初设密度,采用改进非劣支配遗传算法（NSGA-Ⅱ）基于初设监测网求解该多目标优化模型,结合质量误差分析确定监测网优化方案.结果表明,阿什河漫滩区和樊家沟流域地下水硝酸盐氮污染相对较严重;地下水脆弱性高和较高等级区域分别分布在抽水井群影响范围和河漫滩;结合NSGA-Ⅱ Pareto最优解及质量误差分析结果,得到该区域地下水监测井最优数量（12口）及其最优布设位置.研究显示,该优化监测网与初设监测网插值所得污染羽的质量误差小于15%,满足监测精度要求.      

松花江水利枢纽工程对哈尔滨市地下水环境影响的预测

文章从地质环境的角度阐述了哈尔滨市水利工程对地下水环境影响,及动态变化预测.一方面优质的地表水供应增加,减少地下水开采量;另一方面松花江水位升高,对地下水的补给量加大.受上述因素影响哈尔滨市地下水在不同地貌单元产生不同程度的上升,坐落在松花江漫滩上道里、原道外两区受到的影响最大.地下水水位将受到阶地地下水、松花江地表水补给,两种补给的叠加将使两区地下水明显提升4～5米,两区建筑物、特别是地下建筑物的安全受到不良影响,地下水水质也将受到江水的大量补给而改变.     

地下岩溶水环境质量评价模型研究

该文利用模糊数学和灰色理论的相关知识,根据地下岩溶水系统水化学动态特征和污染机理以及水文地质条件自身特点建立了地下岩溶水环境质量评价数学模型;并验证此模型,对西龙河峄山断层带水源地的地下岩溶水环境质量进行了综合评价。评价结果表明：该岩溶水系统大部分地区地下水的环境质量状况较好,局部地段较差,且地下水环境质量的分布特征与区域水文地质条件及水源地补给排泄关系具有较好的相关性。此结论与运用加权均值型指数评价法得到的结论相同,这说明此模型的建立是合理的,评价结果是完全可靠的。