地下水环境智慧监管技术集成与平台应用研究

针对"双源"地下水(地下水污染源和集中式地下水型饮用水源)环境监管需求,研发了一套集地下水污染在线监测预警、评价溯源、预测应急于一体的可视化技术集成与应用平台。该平台将物联网、地下水数值模拟、大数据、云计算等技术集成应用于环境监管,实现了工业园区地下水环境实时动态监测评价及预警、地下水污染路径溯源计算、地下水事故污染预测及应急支撑等网络服务与计算功能,并通过地下空间三维数字化处理,构建了"所见即所得"的三维虚拟现实界面,实现了对地下水环境的便捷、高效监管与决策。该平台兼容手机、平板电脑、台式计算机等固定和移动设备,可为"双源"地下水污染监控、管理和应急提供实时、高效的科技支撑。     

无锡市地下水环境质量调查与评价

为了解无锡市地下水水质状况,于2010年10—12月对无锡地区145口地下水井进行采样分析。以地理信息系统为技术手段,对不同土地利用类型和地下水类型的水污染物监测结果进行综合评价。结果表明,无锡全市地下水达标率为45.52%,整体水质情况处于"较好"级别;NH3-N、Mn和Fe为无锡市地下水的主要污染物;无锡市农业和建设用地区域地下水的污染程度整体要高于水体和林地区域;承压层的地下水污染较为严重。提出,无锡市管理部门应根据地下水污染现状,对地下水资源进行动态监测(包括水量和水质监测),并采取强有力的保护与治理措施,以实现区域水资源的持续利用。     

水质自动监测参数的相关性分析及在水环境监测中的应用

通过水质自动监测数据与常规监测数据比较，表明了自动监测与常规监测数据的一致性；通过对自动监测数据分析，发现五参数可以更直接地反映水质变化，并且五参数之间以及五参数与其他监测指标之间都存在一定的相关性；典型污染事故预警监测案例的分析，更加凸显了五参数连续监测在预警监测中的重要性。     

欧洲大气挥发性有机物大尺度监测进展及启示

开展大气臭氧前体物挥发性有机物(VOCs)的大尺度监测对于臭氧污染的联防联控有重要意义。欧洲早在20世纪90年代初就开展VOCs大尺度监测,而中国自2018年才开始建设全国性的VOCs监测网络,目前处于起步发展阶段。通过总结欧洲VOCs大尺度监测的发展历程、监测指标、质量保证及监测结果等,对中国VOCs监测提出建议:开展VOCs监测的顶层设计,对全国VOCs监测进行统一科学规划,保持VOCs监测的稳定性和持续性;通过科学方法筛选优化VOCs监测指标体系,构建统一的监测技术体系和质量管理体系,优先确保监测结果的准确性和可比性;将VOCs监测与现有的大气常规六参数常规监测网、颗粒物组分监测网等其他大气监测网有机融合,形成一个综合而丰富的大气环境监测网络,同时满足业务和科研需求。     

基于多元统计方法的某地浅层地下水污染来源分析

为查明某地农田灌溉水井水质污染致使作物生长受损事件的污染来源,对研究区10眼水井进行了水质检测分析,并采用多元统计方法判断污染来源。结果表明:研究区水样中全盐量普遍超过农田灌溉水质标准,总硬度、硫酸盐、氨氮和氰化物等也存在不同程度的超标;水样中全盐量、氨氮与氰化物的含量之间存在显著正相关,具有共同的来源,且与河流A补给关系密切;地下水中盐分过高是造成作物受损的主要原因;地下水中全盐量、氨氮及氰化物等主要污染物来源于上游的焦化企业。基于多元统计方法的地下水污染来源分析结果可为当地地下水污染防治及管控提供环境管理依据。     

滇池蓝藻水华监测预警平台设计

传统的人工监测无法实现大规模蓝藻的实时监测预警,该研究运用基于Python的ArcGIS Server自动发布地图服务、多元数据预警分析、人工水质监测数据预警分析等技术,以滇池为研究区,构建了水华预警系统。通过预警体系业务子系统和预警信息共享与发布子系统,结合滇池蓝藻水华监测预警综合数据库,实现了大规模蓝藻预警信息的实时生成、共享和发布,提出了地表变化动态监测预警的思路。系统建成后,通过对滇池流域生态红线预警范围内的地表覆盖变化情况监测,可及时发现导致水华发生的潜在陆源污染因素。同时配合排污点污染成分检测实现预警,从源头防止水华发生。     

游泳池水质监测与净化的自控技术应用

参照国家标准《公共场所卫生指标及限值要求》（GB 37488—2019）,在游泳池布设6个采样点,采用计算机远程实时在线监测游泳池水pH值、游离余氯、细菌总数、大肠菌群、尿素、浑浊度、温度等指标,用自动调控装置进行水质净化处理,并将该自控技术和人工检测与净化手段作比对。结果表明：计算机远程在线监测能实时了解水质状况,远程集中管理节约人力成本;游泳池水质参数指标超出安全值时,自控装置会自动预警和报警并自动施药和注水,施药精准度较高,安全性能较好;游泳池水质随着温度和人数变化具有较大的差异性,采用人工手段和自控技术监测与净化相结合的方式管理游泳池,安全系数更高。     

大型蚤在线生物监测系统研究

近年来,世界范围内突发性废水泄漏事件频发,在引起人们对水质问题恐慌的同时,也促进了饮用水在线监测与早期污染预警系统的发展。生物监测可以对污染环境下多污染物的联合毒性进行有效评估,具有传统化学监测所不具备的优点,已成为判定水质是否对水生生物存在影响、是否符合人类安全饮用的有效依据和手段。介绍了大型蚤在线生物监测系统的多通道流通生物测试室和生物传感器系统,并对世界范围内的研究与应用情况做了研究综述。目前,采用大型蚤作为指示生物的在线监测系统已在饮用水水质监测方面成功实现,但其在工业废水接管过程中毒性评估和早期预警的研究和应用上尚有不足,有待更加深入地探讨与研究。     

基于BP神经网络的齐齐哈尔地区地下水水质评价

阐述了人工神经网络基本原理,介绍了BP网络的地下水水质评价模型.在传统的评价方法基础上,根据各评价因子对环境和人类影响程度不同,给水质监测指标分组,从实用角度对水质进行评价.与传统评价方法相比,该评价模型在某评价因子数值极大的情况下,也能准确反映地下水的污染情况,并且通过GIS技术利用评价结果得到地下水水质分布图,从空间反映地下水水质变化规律.     

江苏省宿迁市某监测井地下水砷超标原因研究

江苏宿迁市中部某远离工业企业的监测井地下水砷（As）指标连续多期次超《地下水质量标准》（GB/T 14848—2017）Ⅳ类标准限值。为探究该监测井地下水As长期超标原因，通过在监测井附近新钻取岩芯沉积物中不同形态As的提取实验，结合新井和监测井中地下水的同步取样与水质参数的测试，系统分析了监测井点位地下水As超标的原因。研究结果发现，离监测井5 m处的新井地下水As质量浓度不超标，而监测井中As仍超标。对比新井和监测井的水质参数与沉积物中As的赋存形态发现，在还原性和弱碱性的环境条件下，地下水类型及地层沉积物中碳酸盐结合态的变化可能对地下水As质量分数有明显的影响，而铁-锰氧化物结合态与有机物-硫化物结合态的变化对As质量分数超标影响则有限。此外，不排除可能受到成井工艺不规范与监测井受到串层污染的影响。     

大气污染物指纹系统构建及在污染溯源中的应用

基于污染物检测特征信息结合区域产业结构、企业布局等信息构建了大气污染物指纹系统,通过污染物检测特征信息构建的第一级指纹数据库实现了对大气特征污染物的识别和污染物应急处置措施的推送;通过污染源行业及其排放的特征污染物信息构建的第二级指纹数据库实现了产排污行业的溯源;通过企业及其产排污信息,结合气象条件构建的第三级指纹数据库实现了对产排污企业的溯源。基于大气污染物指纹数据库的污染溯源技术为突发环境污染事故中污染物质的识别和污染源的追踪提供了新途径。实际应用验证表明,大气污染物指纹系统污染溯源响应快速、识别精准,实现了大气污染物从监测、溯源到应急处置的全过程无缝衔接。     

广东省地下水环境监测井现状及管理对策

在广东省范围内开展了地下水环境监测井资料收集和现场排查,统计可用监测井3 620个,分析监测井的数量、分布、功能和监测情况。结果表明,尚存在环评井建设与监测任务落实不到位、地下水环境监测井管理体制不够健全、监测井信息化管理水平低、监测网络布局不完善等问题。结合地下水污染防治管理需求,针对性提出了完善监测井管理法规标准体系、加强地下水环境监测井建设与维护、推进监测井信息化建设与数据共享、完善地下水环境监测网络等对策。     

江苏省流域水环境综合管理监控预警体系构建

以水生态功能分区为基础,构建江苏省流域水环境综合管理监控预警体系,包括基于水环境容量的污染物总量控制体系、基于主要水污染物的总量减排监控体系、基于水生态系统安全的监测与评估体系和基于水环境风险的监控预警体系,使江苏省水环境管理从单一的水质管理向流域综合管理转变,从单纯的化学污染控制向水生态系统保护转变,从目标总量管理向...     

Conjunctive Vadose and Saturated Zone Monitoring for Subsurface Contamination

A comprehensive subsurface monitoring program should include contaminant detectors in both the vadose and saturated zones. Vadose zone detectors can provide an early warning of an impending groundwater contamination problem, and also yield information relevant to placing groundwater monitoring wells. Moisture probes, gas monitoring wells, and pore-liquid samplers deployed in the vadose zone complement groundwater detection wells. The objective(s) of a monitoring program, spatial-scales, and hydrogeology are important considerations for designing subsurface monitoring networks. Often, these networks are used to detect potential releases or characterize existing contamination beneath land-based waste storage facilities. A case study in Santa Barbara, California, U.S.A., illustrates the utility of vadose zone monitoring in characterizing a gasoline contamination problem and guiding the placement of groundwater monitoring wells.     

支撑京津冀区域大气污染联防联控的大气监测体系构建

京津冀区域已成为全国大气污染最严重的地区之一,并且呈现出明显的区域性污染特征,加强区域间的环境合作,实施区域联防联控是解决京津冀区域大气污染问题的有效手段。对照《生态环境监测网络建设方案》的要求,目前京津冀区域大气监测体系还存在着监测网络不健全、监测项目覆盖不全面、监测新技术应用不足、质控体系不完善、信息产品供给与公众需求有差距等问题,与京津冀区域大气污染联防联控的要求不相适应。为全面提升京津冀区域大气监测体系对区域联防联控的技术支撑能力,亟需进一步完善京津冀区域的监测网络,增设传输研究、污染监控等特殊监测点位;逐步拓展监测项目,开展颗粒物化学组分和O_3前体物监测;加快遥感监测等立体监测技术在大气监测中的应用,全面分析污染物时空分布特征与传输规律;加强空气质量预报预警能力建设,为重污染天气应对提供技术支持;规范监测事权上收后的全过程质控体系,建立颗粒物标准方法比对和O_3量值传递质控机制;构建环境监测大数据平台,加强数据分析应用与信息公开。     

上海市工业区大气污染预警监测信息平台研究与设计

根据上海市工业区大气污染排放特征,在构建大气特征污染监控网络的基础上,搭建了工业区大气污染预警监测信息平台,并研究了适用于大气特征污染自动站的通信传输规范,确保数据联网和应用。平台设置了大气质量监控、大气数据管理、污染源一厂一档、大气质量分析评价、污染源溯源分析、应急监测数据管理、智能移动终端查询等7个子系统,可为上海市工业区大气污染预警和管控提供实时监测数据。     

基于MODFLOW-NWT的尾矿库地下水环境影响评价

尾矿库渗滤液中污染物会对区域地下水产生不利影响。根据拟建工程场地水文地质条件和气象资料,建立三维数值预测模型并分析非正常工况下两种典型污染情景对地下水环境的影响,预测结果显示:特征污染物As的质量浓度随时间推移逐渐变大;防渗层破损和无防渗情况下污染晕沿地下水流方向最远运移距离在第100 d、1 000 d、7 884 d时分别为72 m、225 m、262 m和78 m、335 m、391 m。由于下游河流及周边泉点为区内地下水排泄主要途径,污染物经排泄进入下游河流将对环境造成较大影响,故提出相应防范措施。     

浅析被动式FTIR走航监测技术在废气监测中的应用

与传统的监测技术相比,走航监测技术具有监测范围大、响应快速、机动性强的特点,在工业园区及企业废气排放的监测监控、溯源定位方面应用较为广泛。被动式傅里叶红外(FTIR)走航监测技术可以动态、立体、实时地扫描周围一定空域气体中的污染物质。采用被动式FTIR走航监测车,对不同的工业园区企业进行监测,结果表明,被动式FTIR走航监测可对实时发现的超标或异常有毒有害、易燃易爆、异味因子排放装置进行及时的定位和溯源,为环保部门和企业对污染物进行进一步精细化管控提供了有力的科学依据。