基于数值模拟的某污染区地下水风险管控值确定

针对地下水风险管控目标值确定较难的问题,以某废弃铁合金厂为研究对象,讨论地下水中Cr （Ⅵ）污染对下游敏感目标河流的环境影响,采用数值模拟方法,确定水力截获条件下该污染区地下水风险管控目标值。结果表明:天然条件下,2500 d后,Cr （Ⅵ）浓度>0.5 mg/L的污染羽将迁移至河流处;在水力截获条件下,当水力截获Cr （Ⅵ）浓度为10 mg/L以上的污染羽范围时,排泄至河流处Cr （Ⅵ）最高浓度为0.46 mg/L,可达到地下水风险管控的目的。最终确定本场地地下水风险管控值为10 mg/L,使地下水风险管控的面积减少了约9.45万m2,节约了污水处理的成本。该成果可为地下水风险管控目标值的确定提供方法支撑,为我国污染地块地下水修复方案编制提供设计支撑。     

单井捕获地下水污染羽的优化方法

针对不同抽水井捕获半径及驻点获取方法存在局限性和误差的问题,以潜水、承压水2个类型污染场地为例,分别采用实测法、解析解公式法、数值模拟法3种方法计算单井捕获半径及驻点值;通过对比分析,研究了不同条件下3种方法的局限性及精确度;探讨了不同类型污染场地获取捕获半径及驻点的最适宜方法。结果表明:对于承压水类型,解析解计算值与实际观测值误差较小,为3.2%;对于水位降深相对于含水层厚度不可忽略的潜水类型,解析解计算值与实际观测值误差较大,为80.7%;在充分掌握水文地质条件时,数值模型模拟结果与实际观测误差值不超过10%。因此,当场地水文地质情况符合解析解公式假设条件时,可采用解析解公式法获取单井捕获半径及驻点,否则须利用数值模拟方法或实测法获取相关参数。研究成果为不同类型污染场地选择合适方法获取捕获半径及驻点提供了参考。     

某氯代烃污染场地地下水抽出方案优化

以某氯代烃污染场地地下水抽出方案为研究对象,利用数值模拟结合遗传算法展开优化研究,抽出处理的修复目标为在抽出360 d后地下水中ρ（CCl₄）<1500 μg/L,优化的目标函数为总抽出量最小。模拟优化结果显示:采用恒定抽出模式时初始备选井位于污染羽中轴线的方案优于均匀式的布井方案;将360 d分为2个阶段优化后的总抽出量相比于恒定抽出时减少了8.3%;阶段划分越多,优化后的总抽出量越少,抽出井个数越多;将360 d的抽出时间分为4个阶段优化后,总抽出量相比于2个阶段的抽出量减少了2.8%,但第4阶段单日抽出速率只有274 m3/d,在保持总抽出量不变的情况下,增大第4阶段抽出速率至814 m3/d,可以将抽出时间缩短至300 d。     

某铬污染场地地下水抽水方案优化

抽水时间间隔是影响污染场地地下水抽出处理效率的重要因素。以某铬污染场地为例,利用数值模型结合加权平均方法,以修复成本最小和抽出效率最高为目标,对抽水方案进行优化模拟。模拟结果显示:间歇性抽水方式平均抽出效率高于持续性抽水方式,间歇时间间隔最佳为10 d;以持续性抽水方式抽出30%污染物后,更替为抽水时间间隔为10 d的间歇性抽水是修复成本最低的抽水方案。该结论可为污染场地地下水抽水方案优化设计提供科学的参考依据。