地下水污染识别与溯源指示因子研究进展

地下水污染识别与溯源是开展地下水环境保护的重要基础.由于地下水系统的隐蔽性、复杂性以及污染物的多样性和多源性,使得地下水污染识别与溯源研究面临挑战.如何快速判断地下水是否受到污染以及准确识别污染来源是地下水污染识别与溯源研究的关键.通过调研国内外相关研究,梳理地下水污染识别与溯源指示因子,探讨了这些指示因子的研究现状及适用条件,发现稳定同位素是污染溯源中最常用的工具,卤化物作为常规水化学指标的代表,适用于污水影响等部分特定场景,新污染物、人为来源稀土元素等的检出是地下水受到人为污染的直接证据.由于地下水污染来源的复杂性,多指示因子与多技术手段联合使用对于准确识别污染过程与来源尤为重要,是未来研究的重点.      

纳污水体周围地下水污染特征浅析

通过对接纳石油化工废水的水体周围地下潜水的监测,发现纳污水体周围地下水污染因素与地表纳污水体中较高含量污染物一致,即都主要为有机污染,纳污水体中污染物浓度高,则潜水中该污染物浓度相应较高.说明纳污水体所接纳的含高浓度的石油类、化学耗氧量和五日生化需氧量的有机污染废水对周围地下水产生了比较明显的污染作用.污染范围是以泡子为中心,向四周呈椭圆形扩散形成污染晕,随着距离纳污水体距离的增加,污染物浓度呈下降趋势,在泡子溢流口和进水口处污染晕向外延伸.     

焦作地区岩溶地下水铬(Ⅵ)污染过程研究

岩溶地下水是焦作市主要饮用水水源,受人类活动影响,局部地下水中铬(Ⅵ)浓度逐渐升高。利用氢氧稳定同位素在辨析不同水体水力联系方面的原理,结合不同水体的水化学组成,判定岩溶地下水中铬(Ⅵ)污染来源。结果表明,研究区岩溶地下水铬(Ⅵ)含量升高与粉煤灰有关,主要污染过程为含铬粉煤灰的灰水渗滤液借助凤凰山断层破碎带进入岩溶地下水G6,同时进入下游岩溶地下水G1,泉水、大气降水、河水以及土壤等不会引起岩溶地下水铬(Ⅵ)含量升高。     

高密度电法在城市地下水和土壤有机污染调查中的应用

运用高密度电法对苏南某城市NH化工厂场地地下水和土壤进行了勘查,发现在地下17～45 m的含水层和土壤存在多个超过100Ω·m高电阻异常区。通过钻探和化学测试验证,发现这些高电阻异常区均为受到高浓度有机污染物影响的污染晕,据此进一步扩大了勘察范围,从而圈定出地下污染物的空间分布状况,并确定了污染物的来源和迁移规律。研究表明,应用高密度电法勘查化工厂场地地下水和土壤有机污染是行之有效的,是探测地下有机污染晕非常经济方便的方法,建议加以推广使用。     

榆林地区地下水有机污染特征初步分析

本文在区域水文地质和污染源调查的基础上,对榆林地区地下水有机污染进行初步分析。结果发现,该地区地下水有机污染具有检出种类多、检出率高、浓度低、超标率低的特点。地下水中检出的有机污染物共有18种,检出的16项有机污染物含量均低于《地下水质量标准》(GB/T14848-2007)三类水限值。潜水与承压水的检出率几乎相当,但潜水的检出项数高于承压水。不同区域有机指标的污染程度不同,定靖横油气田区神府矿区榆阳区。不同地貌类型的有机污染物检出率为黄土区(17.65%)河谷区(14.93%)平原区(11.11%)沙漠滩地区(8.60%)。     

基于贝叶斯模型的地下水风险源污染概率估计方法研究

我国地下水环境风险源点多面广,但风险源周边地下水监测水平较低,尤其是在单个监测点指标异常时,监测数据异常值的来源及风险源造成污染概率的判定方面存在较大不足.为了解决此类问题,提出了基于贝叶斯模型的地下水风险源污染概率估计方法,并以石家庄市某工业集聚区下游一个农灌井中Cr6+含量和CHCl₃含量异常事件为研究案例,计算了指标异常来源于工业集聚区内8个风险源的污染概率.结果表明:①通过结合风险源的建成时间、废水排放量等软数据及对流弥散方程,优化先验概率、似然度以及后验概率求解方法,提出了基于贝叶斯模型的地下水风险源污染概率估计方法.②该工业集聚区下游农灌井中Cr6+含量和CHCl₃含量异常事件的案例应用结果显示,Cr6+含量异常来源于S6风险源的后验概率为76.2%,即Cr6+含量异常最有可能由某无机盐制造业污染源造成;CHCl₃含量异常来源于S1和S3风险源的后验概率分别为32.7%和23.6%,监测点CHCl₃含量异常最有可能由一个或两个化学农药制造业污染源造成.研究显示,建立的地下水风险源污染概率估计方法初步解决了监测数据不足时指标异常的来源识别问题,可用于未开展详细调查前地下水污染来源的快速锁定,也可使后期的地下水污染调查更具有针对性,对地下水污染风险防控具有重要科学意义.      

上海市典型工业用地土壤和地下水重金属复合污染特征及生态风险评价

针对上海市3类典型工业用地（化工、金属加工和危废治理）土壤和地下水中有毒有害6种重金属（As、Cd、Cr、Pb、Hg和Ni）的污染程度、分布特征和生态风险效应开展了分析和评价.结果表明,3类工业用地30个潜在污染区域土壤和地下水均受到重金属污染,Cd、Cr、Pb、Hg和Ni在表层土壤中存在明显累积,As、Cr、Pb和Ni在地下水中存在明显累积,土壤中重金属含量和变异系数随着垂直深度的加深而逐渐降低,表明受人类活动扰动影响趋小.不同重金属污染来源不同,土壤中Cr和Hg主要来源于金属加工和危废治理业,Cd、Pb和Ni在3个行业土壤中均有累积;地下水中As主要来源于化工和危废治理行业,Cr主要来源于金属加工行业,Ni主要来源于金属加工和危废治理行业,Pb在3个行业地下水中均有累积.金属加工行业土壤和地下水内梅罗综合污染指数最高,重金属Cr、Pb和Ni存在明显的水土复合污染现象,可能与土壤重金属含量、迁移性和企业管理水平有密切关系.土壤和地下水重金属潜在生态风险处于轻度~中度范围,土壤中重金属Hg和Cd的潜在生态风险水平较高,主要受重金属毒性影响,地下水中重金属Ni的潜在生态风险水平较高,主要受重金属含量影响.     

渭河流域西安段水体中DBP污染特征及生态风险评价

为了解渭河流域西安段地表水中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的污染状况,采用高效液相色谱法(HPLC),于2018年1、5和8月检测分析了渭河流域西安段地表水中DBP的含量和污染分布特征,并采用物种敏感分布曲线法(SSD)对水体中的DBP进行生态风险评价。结果表明:2018年1、5和8月流域水体中DBP浓度分别为nd～58.28("nd"表示未检出)、2.78～42.61和1.45～39.34μg/L,平均浓度分别为15.60、12.87和12.71μg/L。受点源污染和地表径流带来的污染物影响,泾河水体中DBP含量最高。生态风险评价结果表明,渭河干流及4条支流全年水体中DBP存在的风险大小为泾河﹥皂河﹥渭河干流﹥灞河﹥沣河。与国内外其他流域水体中DBP含量比较,渭河流域西安段地表水体中DBP含量处于较高水平,污水厂废水排放、工业污染和地表径流带来的污染物是流域水环境中DBP的主要来源。     

受污染土壤及地下水修复的新进展

综述了受污染土壤及地下水化学与生物修复技术研究的最新进展。讨论了受污染土壤及地下水化学修复、生物修复、化学与生物相结合修复的具体方法、治理效果及其影响因素。     

矿业城市浅层地下水污染机制研究

分析了不同来源的污染物对矿业城市浅层地下水的污染机制，重点阐述淮南市区浅层地下水的主要污染源及其分布形状、主要污染物及其性状特征。     

污染地下水修复技术研究

随着工业化进程的加快,越来越多的化学污染物通过各种途径进入到土壤系统,使地下水受到严重污染,从而直接或间接地威胁到人类的健康,因此地下水污染修复引起了社会的广泛关注。简要说明了中国地下水污染现状,从原位与异位两种不同实施类型详细地介绍了地下水污染修复技术的分类,比较了物理修复、化学修复以及生物修复的优缺点,并展望了地下水污染修复技术未来的发展方向,为地下水资源保护和合理利用提供依据,为相关领域的研究提供参考。     

地下水污染防治在我国水体污染控制与治理中的双重意义

农业面源污染物不仅随地表径流直接进入河流、湖泊或近海,污染地表水体,而且渗入土壤或岩石,污染地下水.而被荇染的地下水最终亦流人河流、湖泊或近海,污染地表水体.因此,地下水污染防治在当前我国的水体污染控制与治理中具有双重意义:一方面,为了保护作为主要饮用水源之一的地下水,需要进行地下水污染防治;另一方面,为了有效地治理地表水体的污染,也需要进行地下水污染防治.迄今为止,我国在地下水污染防治方面所做的工作大都以保护地下水作为饮用水源为目的,而缺少或未重视被污染的地下水对地表水体污染的机理和贡献的研究.本文以农业面源造成的地下水中硝酸盐污染为例,阐明地下水污染防治在我国当前水污染防治中的双重意义,指出被污染的地下水可能是我国主要河流、湖泊和近海的主要污染源之一,旨在得到人们对地下水污染研究和治理的重视,推动面源污染物在地下水中的运移机理以及被污染地下水对地表水污染的贡献评价与防治研究,以便更合理地制定我国的流域水污染防治规划,更有效地控制和治理我国的水体污染.     

鄱阳湖-乐安河湿地水土环境中重金属污染的时空分布特征

选取流域两岸富含有色金属矿产资源的乐安河及至鄱阳湖段的典型湿地区域,分别于2012年4月(平水期)、8月(丰水期)、11月(枯水期)等不同时段采集不同样点底泥、表土、上覆水等环境样品,监测分析重金属Cu、Pb、Cd的含量,并借助统计分析方法识别乐安河湿地重金属污染的时空分布特征及其来源.结果表明,乐安河流域各样点的重金属Cu含量最高,且各样点重金属的含量值均表现为Cu>Cd>Pb.以丰水期的重金属污染最严重,平水期次之,枯水期的重金属污染最轻.重金属Cu含量的高值区出现在乐安河上游;而重金属Pb含量的高值区出现在乐安河下游及入湖区域;重金属Cd的高值区出现在乐安河中游.表征重金属Cu污染的主成分贡献率为36.99%,表征重金属Cd的主成分贡献率为30.12%.底泥Cu和上覆水Cu、河滩表土Cu含量具有较强的相关性;底泥Cd和表土Cd的含量也表现出强相关性.以上结果反映出水体、底泥和土壤中的Cu污染或Cd污染的来源具有一致性,主要来源于矿山开采排放的重金属酸性污废水;而其余组分间的相关性则表现不甚明显,反映出不同污染物的来源存在一定的差异性.     

地下水“三氮”污染来源及其识别方法研究进展

地下水"三氮"污染来源的识别研究对污染控制与修复有重要的意义.在阐述地下水"三氮"污染来源(大气氮沉降、土壤天然有机氮矿化、地表径流氮输入、人类活动氮排放等)及其在我国的分布特征的基础上,总结了国际上常用的"三氮"污染来源识别方法,包括水化学方法、统计学相关方法、区域氮平衡法、稳定同位素示踪法及一些新型示踪方法.指出由于"三氮"污染来源的多样性及污染形成机制的复杂性,单一识别方法在应用中均有较明显的局限性,目前主流识别手段为稳定同位素示踪法与多种识别方法相综合.进一步提出要加强新型示踪方法的开拓、定量识别方法的优化,污染源识别与迁移转化机制、地下水补排条件、地下水-地表水转化关系等研究相结合为未来发展的主要趋势.     

有机污染场地环境初步调查与风险评估

以某有机化工原料桶清洗厂场地为研究对象,在污染区域初步识别的基础上,采集0～7.0m深的14个土样样品和1个地下水样品,利用GC/MS等检测总石油烃、重金属、挥发性有机化合物和半挥发性有机化合物的含量,并研究了其在不同功能区土壤和地下水中的分布特征。结果表明:场地内土层自上而下依次为黏土、粉质黏土及粉土,土层渗透性较差,黏土垂直渗透系数在1.53×10-5～9.04×10-8 cm/s之间,且土层孔隙大,土颗粒以0.05～0.005mm的粉粒为主;该厂清洗车间、污水管道沿线、原料桶露天堆场区域土壤和地下水受到了不同程度的污染;场地主要超标污染物为1,2-二氯丙烷、1,2-二氯乙烷、1,2,3-三氯丙烷、二氯异丙基醚等,其在土壤中的浓度分布受土壤质地的影响;对初步筛选出的具有较高风险的区域,需要进行详细的环境调查和健康风险评估,并实施必要的场地管理措施。     

新疆车尔臣河流域绿洲带地下水咸化与污染主控因素

车尔臣河流域绿洲带地下水是当地居民生产生活的重要水源,查明地下水咸化和污染的控制因素,对可持续开发利用地下水资源和保护沙漠绿洲带生态环境具有重要意义.在该区共采集36组单一结构潜水样品和54组多层结构潜水-承压水样品,在确定地下水主要离子分布特征和污染现状基础上,应用水文地球化学方法(Piper图、多元统计、 Gibbs模型和离子间内联关系)综合揭示地下水咸化和污染的主控因素.研究区地下水从山前倾斜平原单一结构潜水至冲洪积平原多层结构潜水-承压水具有一定分带性,Cl-Na水(87.8%)是研究区地下水主要的水化学类型.单一结构潜水水质明显优于多层结构潜水-承压水,多层结构潜水-承压水咸化主要由Na⁺(均值9 969 mg·L^-1)、 Cl^-(均值13 687 mg·L^-1)和SO₄^2-(均值5 840 mg·L^-1)导致,自然的水文地球化学过程是导致地下水水质恶化的主要原因.地下水化学主要受水岩作用和蒸发-浓缩作用控制,硅酸盐岩和蒸发...     

典型场地四氯化碳污染的健康风险评价

以华北某污染场地为研究区域,采集了场地内大气、土壤、地表水和地下水4个类别共196个样品.分析了25项挥发性有机物在不同区域的分布特征,探讨了超标污染物的污染来源,最后,应用美国环保局的健康风险评价方法,对场地超标污染物进行了健康风险评价.结果表明,场地超标污染物仅为四氯化碳;主要赋存于地下水中,其污染晕的平面分布与地...     

某冶炼厂周边土壤环境Cd元素现状调查、污染预警及综合治理

对某冶炼厂以南约30km^3的区域进行了Cd元素土壤地球化学调查,分析了造成Cd富集的原因。通过统计分析,总结了土壤中Cd含量的空间分布特征(包括区域分布和垂向分布),并结合Cd元素的赋存形式、迁移机制对这些特征的成因进行了较为具体的解释。计算了该区cd的污染指数,以及受不同程度污染的土壤面积占研究区面积的百分比。运用“化学定时炸弹”的理论,对该区土壤达到I}缶界含量的年限进行了估测。针对该区的污染来源及状况,提出了综合治理对策。     

基于正定矩阵分解的傍河水源地土壤重金属污染源分析

以宁夏吴忠市金积傍河水源地为研究对象,在综合分析水源地区内土壤介质特征基础上,在水源地区域范围内采集了15个土壤样品,分析了区域范围内土壤重金属砷、镉、铬、铜、铅、镍、锰等7个因子空间分布状况,采用正定矩阵分析方法定性识别土壤重金属来源及各项来源空间污染贡献率。结果显示,金积水源地土壤重金属含量均未超过国家土壤环境二级标准,低于区域土壤背景值,其中土壤重金属污染受自然来源总贡献率为34.1%,受工业污染影响来源贡献率26.2%,受农业污染影响来源贡献率21.1%,受畜禽养殖粪便堆放及施肥作用影响的贡献率为18.6%。污染来源及其污染贡献程度分析结果为水源地供水安全和环境保护提供了重要的科学依据。     

湖南省地块尺度土壤重金属污染及成因研究

准确评价地块尺度的农田重金属污染状况及识别土壤重金属污染成因对农田土壤生态保护具有重要的实践价值。经长株潭重金属污染耕地修复综合治理试点调查发现,湘潭县部分远离工矿企业的地块存在成因未明的重金属Cd污染,文章选取湘潭县Y镇某Cd污染水田地块为研究对象,通过测定土壤中重金属含量,基于内梅罗污染指数法和UNMIX模型,评估土壤重金属污染状况,识别其污染成因。结果表明：（1）研究区生态环境整体处于中等风险状况,水田土壤中元素Ni、Cr、Pb、Zn、Cd、Hg、As的含量均值分别达到了湖南省土壤环境背景值的149%、158%、246%、144%、554%、274%、135%,以农用地土壤污染风险筛选值作为标准,Cd的点位超标率达到了45.83%,综合污染指数达到了2.27,污染较为严重;（2）UNMIX模型对地块尺度的农田重金属污染源解析问题具有适宜性。Ni、Cu、Cr、Pb、Hg、As含量变化主要受土壤自身理化性质的影响,而土壤中Zn、Cd主要来源于人为活动,无序的农业投入是造成Cd污染异常的主要原因。