地下水不规则平面连续排放源污染预测方法

以平面连续点源污染预测模型为基础,提出了平面分布连续排放源污染预测方法。与数值法相比较,该方法具有数据需求量小、数据精度要求低、结构简单、易操作等优点。以四川省乐山市某尾矿库为例,将该方法应用于地下水中总磷污染预测,取得较好结果,为今后地下水不规则平面分布污染预测提供有效途径。     

某危险废物填埋场地下水污染预测及控制模拟

以某危险废物填埋场为研究对象,在收集其水文地质资料基础上,运用Visual Modflow建立填埋场地下水水流和溶质运移耦合模型,对填埋场防渗层发生渗漏后,渗滤液中Cr6+在地下水中的运移过程以及地面硬化、防渗墙和排水沟3种污染控制措施对污染羽阻隔效果进行模拟预测.结果表明,Cr6+随地下水流方向运移形成污染羽,10 a后污染羽到达水塘边界,运移距离约为1 450 m,但随后10～20 a之间污染羽扩散范围没有明显扩大;地表硬化后,20 a内污染羽未扩散至水塘边界;防渗墙设置到上层含水层底部时,监测井Cr6+浓度高于未设置防渗墙时浓度,设置到下层含水层底部时,Cr6+浓度与设置于上层含水层时监测结果相反;排水沟日排水量达到2 642 m3时能有效控制污染羽扩散,20 a后污染羽尚未污染监测井;地表硬化与排水沟组合控制污染物扩散,效果最佳,同时排水沟日排水量可减少为1 878 m3.因此,当填埋场发生渗漏时,建议采用设置排水沟与周边地表硬化组合的地下水污染控制措施.     

GMS在焦化厂地下水环境影响预测中的应用研究

通过对焦化厂酚氰废水来源、主要污染因子及污染景象分析,确定酚氰废水池为主要污染源,给出污染因子排放源强;根据某焦化厂水文地质条件和地下水特征,采用GMS模拟软件对地下水环境影响进行预测,模拟区地下水流场采用Modflow进行模拟,污染物运移采用MT3D模拟.预测结果表明,污染物泄漏到潜水含水层后,污染物检出面积和超标面积随着时间增长逐渐扩大,在预测期30年时略微超出厂界,但影响范围较小.     

典型案例地下水污染模拟预测评估

针对典型案例地下水污染模拟预测评估,可以选取中国东北部某典型工业污染源,应用地下水有限差分软件Visual Modflow,在地下水水均衡计算的基础上,结合气象、地质、水文、水质等资料,建立了典型工业污染源地下水水流水质预测模型.研究了地下水运动规律及水中污染物迁移转化规律,预测出未来两年内的地下水流及水质变化情况,为当地政府提出地下水污染防治对策和措施提供了理论依据.这样可以利用中国东北部某典型工业污染源,为地下水的保护提供保障.     

水力截获技术在地下水污染修复中的应用——以某危险废物填埋场为例

填埋场渗滤液引发的地下水污染问题日益严重,防渗失效情况下,如何采取有效措施阻止污染物扩散成为保护地下水的关键。本文以某危险废物填埋场为例,假设填埋场防渗结构完全失效,渗滤液随大气降雨连续入渗直接进入地下水,以Ni作为主要污染物,利用Visual MODFLOW模拟软件建立了Ni在地下水中迁移扩散的模型,预测其在地下水中的时空迁移扩散规律,并在此基础上,通过优化抽/注水井,建立有效的水力截获带对地下水污染进行修复。结果表明:六抽一注井群系统,单井抽水量为350m3/d时的修复效果最佳;水力截获技术可以直接将受污染水体抽除,将污染羽控制在拟建工程内部,以达到有效保护周围地下水环境的目的。     

地下水污染抽出处理技术中抽水井最优布局方案研究

抽出-处理技术是治理地下水污染简便易行的方法。影响抽出-处理效率的因素很多,本文在介绍了各种技术影响因素后,采用Visual Modflow软件着重分析技术因素中井群的不同布局对抽水效率的影响。本文设计了10种井布局方案,都以抽出污染物的量达到95%为目标,得出井以直线形式排列在污染羽中轴线上,且集中排列在污染源下游的布局为最优方案,为地下水污染的抽出处理技术方案提供参考。     

地下水污染的数值模拟及污染预测研究——以迁安市某项目的Cr~(6+)污染为例

针对地下水污染的数值模拟及污染预测问题,以迁安市某项目为例,建立了厂区及邻近地区地下水渗流模型和溶质运移模型,选用该项目的特征污染物Cr6+作为模拟因子,介绍了研究区水文地质条件,包括厂区位置及地形地貌、场地水文地质条件和场地水文地质试验,给出了建立地下水渗流数值模型,主要有地下水渗流数值模型和数值模型构建及识别验证,对地下水污染模拟预测,包括源强设定及模拟预测原则、地下水污染模拟预测和对地下水中Cr6+的浓度变化。     

工业点源环境影响预测系统研发

采用Visual C#为开发工具,以Microsoft Office Access2003建立污染源数据库,开发了基于高斯模式的工业多点源污染扩散环境影响预测系统,实现了对工业点源下风向敏感点污染物浓度的快速、准确计算。通过加载Surfer9 Type Library COM组件,绘制污染物浓度分布云图,结合电子地图上,直观地显示了污染源对敏感区域的环境影响程度,为城市空气环境问题的管理和决策提供了科学的依据。     

吐鲁番南盆地平原区地下水污染风险评价

地下水污染风险评价是地下水污染防治的有效工具,评价体系主要包括地下水污染源荷载评价、地下水脆弱性评价和地下水功能价值评价这3个部分.以吐鲁番南盆地平原区为例,利用调查数据和土地利用数据划分点源污染和面源污染,进行地下水污染源荷载评价;选取经典的DRASTIC模型进行地下水脆弱性评价;从水质和水量的角度进行地下水功能价值评价.利用GIS平台将3个评价结果加权叠加,生成地下水污染风险区划图.结果表明,研究区地下水污染风险整体较低.高风险和较高风险区域面积占研究区总面积的15.5%,主要分布在研究区的L1、 L2和L3处.L1主要受到高污染源荷载和高地下水脆弱性的影响;L2主要是由高地下水功能价值和以生活为主的面源污染共同作用的结果;以农业生产为主的面源污染和较高的地下水功能价值是L3区域地下水污染风险偏高的主要原因.地下水污染风险评价结果对决策者划定地下水污染防治区具有重要参考.     

山东博山地下水污染的数学模拟

在分析研究区的水文地质特征和地下水污染情况的基础上，用模糊数学方法进行地下水水质评价，用趋势面分析和Ｋｒｉｇｉｎｇ方法模拟地下水中污染物的空间分布，用灰色系统方法和对流－弥散方程的特征有限元解模拟地下水中污染物随时间的分布并且进行污染的预测，对各种方法的特点和应用条件进行了分析，表明和数学模拟方法进行地下水污染的定量研究是可行的。     

填埋垃圾浸提液与地下水污染物组成差异及成因

为揭示垃圾渗滤液污染地下水特征,采用常规分析、三维荧光光谱和多元统计分析,研究了某简易填埋场垃圾浸提液与地下水中无机盐、有机物及重金属的分布特征及成因.结果表明,填埋场垃圾异质性强,浸提液中NH+4-N浓度高,而Cl-、SO2-4、溶解性有机物(DOM)、重金属含量低,强还原氛围导致硝化过程受阻,NO-3-N、NO-2-N含量低,浸提液中Cu主要结合在DOM上,而Ba、Cd、Cr、Fe、Mn、Ni、Zn及As主要结合在疏水性有机物上.除填埋场所在点地下水外,其余点地下水污染物来源相似,其中的DOM以微生物来源为主;与垃圾浸提液中污染物分布特征相反,地下水中NH+4-N含量低而Cl-、SO2-4、DOM、NO-3-N、NO-2-N含量高,Cu、Ba、Cd、Fe、Mn及Ni的分布与DOM有关,主要结合在荧光有机物上.研究结果显示,基于地下水中污染物组成差异,采用聚类分析方法可识别出地下水受渗滤液污染点.     

某污染场地地下水硝态氮迁移过程的数值模拟

以西北某沙漠地区的废水排放场地为例,利用Visual MODFLOW 2010.1软件构建污染物溶质运移模型,模拟废水中硝态氮在该场地饱和带地下水中的迁移、扩散和衰减规律,从而定量模拟预测未来20年内污染晕的扩散范围和浓度变化趋势。结果表明:含硝态氮废水在进入含水层后对地下水造成明显污染。随着时间延长,地下水中污染晕的范围在水平方向上呈椭圆状缓慢扩大,污染中心区地下水硝态氮浓度明显降低。受场地地下水水力梯度的限制,地下水流动缓慢,污染晕的空间扩散范围非常有限。废水进入含水层后第1年、第5年、第10年和第20年年末,污染晕的水平分布面积分别为18.52万,21.25万,24.15万,28.24万m~2,面积平均扩散速率为0.512万m~2/a;硝态氮的最大浓度分别为1.32,0.68,0.27,0.14 mg/L。污染晕中心相对于第1年、第5年、第10年和第20年分别沿地下水流线方向迁移447.21,948.68,1 755.63 m,距离平均迁移距离为87.78 m/a。在切断污染源后,随着时间延长,废水排放对地下水水质产生的影响将逐渐减弱,最终能够达到可接受水平。     

Visual Modflow模型在地下水污染模拟预测中的应用研究

选取中国东北部某地级市地下水源地补给区,研究地下水运动规律及水中所含污染物迁移转化规律,结合气象、水文、地质、水质等资料,在地下水水均衡计算的基础上,应用地下水有限差分软件Visual Modflow建立了地下水水流水质预测模型,并校正模型.提出的建议对研究区地下水多为战略用水,多属风险防控区,其次是需加强地下水环境准入,以生态红线标准管理,以及加快落实工业污染源、垃圾填埋场等污染防治责任.通过模型预测出未来一定时间段内的地下水流及水质变化情况,为当地政府提出地下水污染防治对策和措施提供了理论依据.     

张家口市排污工业点源空间分布格局

基于工业污染源普查数据,采用缓冲区分析和热点分析法,分析冀西北张家口市工业点源空间分布格局,结果表明：（1）工业点源集中分布在以主城区为中心的东南—西北轴上的邻近区县。张北县和宣化区工业点源污染负荷最重。（2）工业点源在永定河水系分布最多,并在洋河流域形成带状分布,高负荷工业点源分布具有临河性、临城性,污染物排放高密度区在张北县、宣化区和万全区。（3）大型、中型、小型和微型企业都主要集中分布在坝下永定河水系,其次是内陆河水系。重度污染行业集中排放源分布在张北、沽源和康保县,轻度污染行业集中排放源分布在坝下永定河水系中洋河与清水河交汇处。通过分析工业点源空间分布格局,以期为政府部门调整规划工业和重点治理水污染区提供依据。     

某制药厂废水排放对地下水污染的数值模拟预测研究

制药工业是我国经济发展的支柱产业之一,但制药废水含有诸多的污染组分,其排放可能会对地下水造成严重的污染,因此在制药厂建设前须对废水排放可能造成的地下水污染范围进行预测与评价。运用GMS软件对拟建的某制药厂废水排放过程中污水管道发生渗漏可能造成的地下水污染范围进行了数值模拟预测研究。结果表明:①该制药厂废水排放过程中管道渗漏发生100 d后,地下水中污染物COD_(Cr)的最大运移距离为238 m,渗漏发生730 d后,地下水中污染物COD_(Cr)的最大运移距离为250 m,渗漏发生1 825 d后,地下水中污染物COD_(Cr)的最大运移距离为362 m;②研究区地下水中污染物COD_(Cr)的污染晕随地下水的流向而扩散,其扩散方向与地下水的流向一致,且地下水中污染物COD_(Cr)的运移距离随时间的增加而增加,但在预测区内地下水中污染物COD_(Cr)的运移距离仍处在该制药厂的建设区范围内,不会对区域地下水造成明显的污染。建议加强药厂范围内及其周边地下水的监测。     

地下水潜在污染源危害性评价方法研究

地下水污染源危害性评价对地下水资源保护及地下水污染防控区划具有重要意义,然而现有区域尺度地下水污染源荷载危害性评价弱化了点源污染复合强度对地下水的影响.因此,为更准确地进行区域地下水潜在污染源危害性评价,引入污染复合强度要素.选取工业源、农业源、生活源、地表排污河、垃圾场和加油站为研究对象,构建以污染源种类、污染物排放量、污染源释放可能性、缓冲区半径和污染复合强度为指标的综合评价模型,采用层次分析法确定各类污染源权重,基于ArcGIS 10.2软件对沧州市进行地下水综合潜在污染源荷载危害性评价.结果表明:Ⅳ、Ⅴ级风险区面积为5 560.0 km2,占总面积的41.6%,主要位于沧州市中部、北部地区,其危害性受工业源影响最大;Ⅰ、Ⅱ级风险区面积为3 303.4 km2,占总面积的25.2%,主要位于沧州市东部地区.研究显示,该评价方法强化了点源污染复合强度对地下水危害性的影响,可为区域地下水潜在污染源危害性评价提供参考,对地下水资源保护及污染防控区划具有重要意义.      

辽宁省辽河流域污染现状与对策

分析辽河流域地表水、地下水及水库水质现状,从保证生态需水、提高水体自净能力出发提出了适当减小开发利用率和合理安排工业布局等措施,并提出了污染物总量控制、加强工业点源与农业面源污染的综合治理,针对辽河流域地表水质已经严重污染的事实提出了实施水生态修复工程的建议。     

中国北方某流域不同污染源污染贡献分析研究

研究了中国北方某流域不同污染源的污染贡献,结果表明：COD贡献量点源为719.21 t,农业面源污染为7 488.02 t,农业面源污染是该流域水环境污染的主要来源.农业面源污染物等标污染负荷总量为8 359.44×106 m3/a.不同污染源污染贡献比例：农田化肥占49.24％、畜禽养殖占35.10％、农村生活占14.69％、农作物秸秆仅占0.97％.污染物贡献量比例.TN占56.46％、TP占39.06％、COD仅占4.48％.     

基于Visual MODFLOW的垃圾填埋场阻隔墙设计及效果评估

为了探究阻隔墙在地下水污染场地中的应用效果,以四川省某城市垃圾填埋场为例,选取Cd2+为污染物,通过对水文地质条件的调查,设计了特定条件下阻隔墙的结构、位置以及规模。通过解析法计算了阻隔墙的服役年限,并采用MODFLOW和MT3D模块模拟了设置阻隔墙前后地下水中Cd2+污染羽的分布,分析了阻隔墙对地下水中Cd2+的阻隔效果。结果表明:该阻隔墙为漏斗导水门式垂直阻隔墙。在设置厚度为1 m,选取GB/T 14848—2017《地下水质量标准》Ⅲ类标准作为击穿标准时,阻隔墙的服役年限为12.51年。在污染场中,阻隔墙会吸附地下水中的Cd2+,并减弱阻隔墙上下游间的水力联系,进而实现对地下水中Cd2+的有效阻隔。     

对虚点源模式的一种改进

用虚点源模式可以将面源转化为点源来处理,它是一种常用的面源扩散计算模式,其缺点是在靠近污染源的地方计算所得浓度值偏高。针对虚点源模式的这一严重缺陷,文章提出了一个对面源自身网格污染浓度计算的改进方案:采用位于上风方向的一个源强为原来面源源强的1/4的等效面源来代替原来的面源,同时考虑该等效面源相对于原来面源的后退距离,仍然使用虚点源模式进行计算,就可以得到比较准确的污染物浓度场。这一改进措施的实际效果通过计算实例得到了验证。