基于随机-模糊耦合的填埋场地下水污染风险评价方法

为分析参数不确定性对填埋场渗漏风险评估结果的影响,构建了填埋场地下水污染风险评价的物理过程模型,在此基础上,分别采用模糊理论和概率理论刻画模糊不确定性参数和随机不确定性参数,同时采用基于随机理论的Monte Carlo方法模拟模糊不确定参数,最终构建了基于模糊随机耦合的填埋场地下水污染风险评价方法。采用该模型对东北某一般工业固废填埋场进行案例研究,结果表明,实测浓度在模型模拟的的浓度区间(10%~90%分位值浓度)之内。说明本模型构建的模糊-随机耦合的地下水污染风险评价模型能较准确地预测地下水中污染物实际浓度,可以用于填埋场地下水污染风险评价.风险评估结果表明,该填埋场地下水的潜在污染物为As和Mn,其中As为主要健康风险物质,其非致癌风险值超过风险可接受水平的概率为22%,致癌风险超过10-4的概率为33%,超过10-5的概率为86%,应该采取措施控制含As填埋废物中As的溶出,降低其环境风险;Mn的非致癌风险值小于风险可接受水平的概率为100%,无风险。     

危险废物事故排放的河流水环境健康风险评价

分析了基于水体中污染物迁移转化方程的水质预测模型,并借鉴美国环保局推荐使用的健康风险评价模型,建立了一种危险废物事故排放时水环境对人体健康风险的评价方法。以电镀污泥为例验证了该方法的有效性。结果显示:该方法需要参数少且计算简单;电镀污泥中目标污染物(Cr、Cu、Ni、Zn)所引起的河流水环境非致癌风险(1.67)超过了美国标准中的可接受风险水平1.00,不可接受;致癌风险(0.88E-11)则小于美国标准中的可接受风险水平1.00E-06,风险不明显。     

基于三角随机模拟和ArcGIS的河流水环境健康风险评价模型

基于河流水环境系统中随机性、模糊性等多种不确定性共存或交叉存在的特性,将三角模糊数与随机模拟方法相耦合,构建了三角随机模拟模型,并将其应用到湘江(长沙段)的健康风险评价中。通过将各参数浓度进行三角模糊化和随机模拟,结果表明,各断面污染物造成的健康风险的变化趋势,总体沿湘江上游至下游逐步降低,表现为昭山猴子石五一桥橘子洲乔口三汊矶,且昭山、三汊矶断面和乔口断面均有恶化趋势。相对于常规的确定性方法,本模型能够得出评价区域健康风险的可能值区间及其相应的概率水平等定量信息,更加客观、全面地表征评价区域的风险状态及其空间分布差异,为决策者提供更多有用的信息。     

基于正态随机模拟的武烈河环境健康风险评价

为了解武烈河的水环境健康状况,基于US EPA健康风险评价方法,将正态模糊数和随机模拟方法进行耦合,建立基于正态随机模拟的环境健康风险综合评价模型,对武烈河干支流主要断面进行环境健康风险评价。评价结果表明:所有监测断面的成人健康风险值和儿童健康风险值均小于最大风险可接受水平(5.0×10~(-5)a~(-1)),处于可接受范围内,说明武烈河流域水环境健康风险状况良好;在已有研究工作的基础上,将三角模糊数改进为正态模糊数,考虑小概率事件发生的情况、选择99%概率所对应的风险值进行评价,使监测值模拟概率分布更加合理、预测结果概率分布更符合实际情况。     

哈尔滨市地下水脆弱性研究

为正确地判断哈尔滨市地下水水质现状及变化趋势,对研究区地下水脆弱性进行研究。根据研究区水文地质背景条件,选取地下水水位埋深、含水层介质、地形坡度、上覆地层介质、单井涌水量5个参数作为评价因子,利用DRASTIC模型对哈尔滨市地下水脆弱性进行评价,并结合MapGIS实现了地下水环境脆弱性分区。结果表明,地下水脆弱性指数为77~123。其中,松花江及阿什河河漫滩是全市地下水脆弱性最高的区域(指数为108~123),地下水极易受污染;一级阶地区、江北水产养殖场及研究区东北部属于中等脆弱区(指数为93~108);中南部岗阜状高平原区属于低脆弱性地区(指数为77~93),受污染风险较小。研究结果能客观地反映区域内的地下水防护性能,有效地为规划部门及地下水资源管理部门提供指导。     

煤矸石淋溶污染物对高速公路沿线土壤水环境污染的仿真研究

利用淋容试验,模拟自然降雨,分析了煤矸石对高速公路沿线地下水造成的污染,获得了大量真实可靠的数据,得出了煤矸石淋溶液中无机盐是造成高速公路沿线地下水污染的主要原因.并基于多孔介质流体力学和溶质运移动力学建立了描述微量元素在土壤-水环境系统中迁移的数学模型,利用该模型对煤矸石淋溶微量元素在道路沿线土壤-水环境中的迁移规律进行了模拟分析,进一步预测了污染物浓度变化规律及分布特征,可为公路沿线土壤-水环境污染提供分析依据.     

河流常用水质数学模型参数估计方法评述

前言 河流水质数学模型是描述河流中物质混合、输移和转化规律的计算模型.近年来,由于水质模型在水质预测、规划管理,污染防治以及水环境研究等方面的重要作用,它已成为环境科技工作者十分关注的研究对     

泰安城区地下水中挥发性和半挥发性有机物特征与健康风险评价

为查清泰安城区地下水有机污染现状,对《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)中规定的26项挥发性和半挥发性有机物组分进行检测,并利用健康风险评价模型对饮水摄入、皮肤接触、洗浴呼吸吸入3种暴露途径产生的非致癌风险和致癌风险进行评价。研究结果表明：地下水样品中挥发性和半挥发性有机物检出率为35.34%,15项被检出的组分中,1,1,2-三氯乙烷检出率最高,为16.38%,其次为四氯乙烯(12.07%)和三氯乙烯(6.90%)。与GB/T 14848—2017的Ⅲ类水标准限值相比,挥发性和半挥发性有机物总超标率为5.17%,出现超标的组分为1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、苯并(a)芘,最大检出质量浓度分别为26.90、149.00、0.024μg/L,为标准值的5.38、2.13、2.40倍,表明研究区地下水已受到一定程度的有机污染。挥发性和半挥发性有机物非致癌风险指数介于1.52×10^-6～1.48,均值为4.33×10^-2,超限率仅为0.86%,非致癌风险较低,对人体的健康危害程度小;致癌风险值介于2.04×10^-9     

典型场地地下水污染源强分级评价方法研究

地下水污染程度评价是地下水研究领域的研究热点。以场地浅层地下水为研究对象,基于目前国内工业场地有无防渗措施的分类原则,综合考虑污染源和场地包气带特征因子,构建了地下水污染源强分级评价指标体系。将修正的内梅罗污染指数法应用于污染源危害性分级,并将改进后的DRTAS模型应用于包气带阻控性分级,利用矩阵法构建两方面多因素耦合模型,最后形成了适合典型工业场地的地下水污染源强分级评价的方法。选择4个典型污染场地对评价方法进行实地验证,分析结果表明,对于已建的或拟建的有防渗措施的项目,污染源危害性是造成场地地下水污染的主因;对于已建的无防渗措施项目,污染源危害性和包气带阻控性共同决定地下水污染源强。场地评价结果与水质监测报告结论相符,说明本研究建立的分级评价方法对于地下水污染的预防和控制具有借鉴意义。     

利用AQUATOX模型评价淀山湖二氯甲烷生态风险

淀山湖地处上海的饮用水源地,水体中有机污染物的生态风险逐渐引起人们的重视。淀山湖水质监测结果显示,淀山湖中的挥发性有机物以二氯甲烷为主。应用美国环境保护署的AQUATOX模型对淀山湖水体中二氯甲烷进行模拟,并进行生态风险评价,旨在构建基于AQUATOX模型的水环境中有机物浓度模拟方法及风险评价的研究体系。结果显示,淀山湖中的二氯甲烷尚处于安全范围,但是需要加强观测,避免高风险的发生。     

利用HYDRUS-2D软件模拟污染事故后三氮污染物的迁移转化规律

以某污水处理池泄露污染水环境为例,利用HYDRUS-2D软件构建土壤水分运动和溶质运移模型,模拟三氮在该场地非饱和带垂向以及向下游地表水体的迁移转化过程,为定量预测识别该污水泄漏场地对下伏含水层和下游河流的影响提供技术参考。结果表明:(1)三氮在非饱和带垂向100cm以内明显富集,但富集规律各异;(2)氨氮和亚硝态氮在整个模拟期内并未迁移至潜水面,对下游河流的影响微乎其微,最终污染下伏含水层和下游河流的是硝态氮;(3)硝态氮在污水泄漏事件发生后的第1 095天以0.024 0mg/cm3(即24mg/L)到达下伏潜水面,超过《地下水质量标准》(GB/T 14848—93)中Ⅲ类限值(20mg/L);(4)硝态氮在污水泄漏事件发生后的第938天以0.468 5mg/cm3(即468.5mg/L)的峰值到达下游河流,超过《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中规定的Ⅴ类限值(2.0mg/L)。     

拟建窑河洼电厂灰场对地下水环境的影响评价

在对淮南市窑河洼区环境水文地质调研基础上,对拟建窑河洼电厂灰场及邻区的浅层地下水环境质量现状进行了模糊数学评价。基于地下水水质模型,以F^-作为模拟因子,对地下水F^-浓度变化进行了数值模拟,对其5a后的污染范围和程度进行了预测评价。结果表明,模型较为可靠、合理,灰场建成后对场区及邻区地下水环境质量的短期影响不大,这为电厂灰场选址决策及电厂灰场建设后,可能引起地下水污染的范围和程度预测提供了科学依据。     

不同模糊评价方法在水环境质量评价中的应用比较

近年来,运用模糊评价方法对水质和水体营养化程度进行评价逐渐受到重视。目前,对模糊评价方法的研究多集中在实测数据标准化、权重的确定和模糊模式识别模型研究几个方面。以滇池历年营养物质数据为实测数据,通过对几种实测数据标准化方法、权重确定方法和模糊模式识别方法的组合应用,获得水环境质量模糊评价最优组合方法。结果表明,在评价方法中,实测数据标准化方法采用线性内插法,权重的确定采用超标倍数法,模糊模式识别模型采用广义海明距离和加权海明距离法,即采用超标倍数法的广义海明距离和加权海明距离法能够更真实反映水环境质量的实际情况。     

陡河水污染研究——聚类分析—最短距离法在水污染研究中的应用

河流水质评价的研究,国内外均有很多文献报导,利用聚类分析方法评价河流的水质,确定其污染类型,划分污染等级的文章国内先后也有报导。我们利用1979年～1982年的实测数据,采用聚类分析与置信度对其陡河水质作了初步分析,并利用P值法和姚氏法进行校核,其结果相近。该方法具有手续简练、运算方便、评价结果符合当地实际情况的优点。     

河流水质的动态马尔柯夫评价

根据马尔柯夫过程的原理,在水质级别评价结果的基础之上,构造水质变化的概率转移矩阵,并对转移概率赋权计算绝对进步度,然后在此基础上引出相对进步度的概念,用相对进步度来评价河流水质在一段时期内的变化程度.运用该方法计算了中国四大河流2005年的水质相对进步度,并对计算结果进行了分析.     

城市河流水质常规评价技术研究

运用综合水质标识指数法,对我国河流水质评价面临的关键技术问题,包括水质评价方法、水质评价项目,水质级别评价,水环境功能区达标评价、水质定性评价、河流及水系整体水质比较、水质随时间和空间变化等作了明确界定,并介绍了在上海河流水质评价中的应用。     

搬迁化工企业遗留场地氯苯污染迁移模拟与不确定分析

基于某搬迁化工企业场地污染调查数据,应用跃迁概率地质统计工具(T-progs)建立了溶质迁移地质统计模型,对该场地氯苯污染进行了不确定评估和风险分析。结果表明,研究场地地下水氯苯污染主要集中在场地的北部和南部,模拟初期场地北部污染羽中心氯苯最高质量浓度为1 240mg/L,污染物在地下水中随时间迁移扩散,100年后该污染羽氯苯最高质量浓度降低到1 030mg/L,但污染羽整体迁移速度较慢。地质统计模型不确定评估结果显示,100年后污染羽在最小分布条件下的氯苯最高质量浓度约为540mg/L,最大分布条件下约为1 207mg/L;场地氯苯污染风险集中在场地东北部和西南部区域,与地下水流动方向一致,但受场地非均值影响,氯苯阀值捕获风险区分布呈不规则形状。     

模糊综合评价在天然水体水质评价中的应用研究

采用模糊数学方法,对河网地区面源污染影响较大的代表性河流的水质状况进行综合评价研究。根据监测断面水质污染特点,确定了8个指标作为评价因子,建立了评价因素矩阵,计算出影响因子的权重。在此基础上,提出了模糊综合评价的水质级别,证明该河网地区的污染物主要是氮、磷和有机物。     

重庆市重污染次级河流伏牛溪水污染控制与水质改善

针对重庆市部分次级河流耗氧污染物负荷高、水动力学弱化、河流生态系统退化等问题,选取重庆市典型次级河流伏牛溪为研究对象,以水质目标管理为指导思想,开展重污染河流水污染控制与水质改善研究。以V类水为水质目标,通过划分治理单元,开展河流水环境容量核算,分别提出基于现状条件、规划用地及上游补水2种情景下的污染负荷削减计算;根据削减负荷分配的结果,提出各个治理单元的污染负荷削减目标与治理措施,并开展目标可达性分析。治理工程实施后,重庆市伏牛溪水体中主要污染物的平均浓度及年达标率满足考核要求,该方案为我国山地城市重污染河流的水环境治理提供很好的参考。     

永定河上游张家口地区主要河流污染物来源解析

运用内梅罗污染指数评价法对永定河上游张家口地区主要河流水质进行定量评价,在多元统计分析方法的基础上,结合产业结构与布局对其污染物来源进行解析。结果表明:(1)2013—2016年,永定河上游主要河流水质逐渐改善,但仍存在水污染问题,主要超标的水质指标为TP和氟化物,超标率分别为28.24%和22.59%。(2)空间聚类分析发现,洋河中下游断面鸡鸣驿、响水铺和八号桥,水污染相对较严重;清水河上游断面北泵房和洋河上游断面左卫,水污染较轻;桑干河断面石匣里、温泉屯、小渡口和清水河下游断面老鸦庄,水质清洁。(3)洋河中下游污染物来源于工业污染和城市生活污水,清水河下游和桑干河污染物来源于农业面源污染、畜禽养殖污染和有机物污染,洋河上游和清水河上游污染物来源于农业面源污染和生活污水。