基于OAT-GIS技术的地下水污染风险评估指标权重敏感性分析

权重赋值准确性是地下水污染风险评估结论可靠性的重要基础,分析并量化指标权重敏感性是验证权重赋值准确性的难点。以我国37个危险废物填埋场为研究对象,基于构建的填埋场地下水污染风险排序指标体系,利用多准则决策分析模型（MCDA）中的层次分析（AHP）模块对各指标进行权重赋值;利用计算所得的权重最小变化量,基于OAT（one-factor-at-a-time）方法,应用MCDA的权重敏感性分析模块对14项指标权重进行依次改变,得出14项指标的权重敏感性大小;分析指标权重赋值过程中的不确定性,并基于地理信息系统（GIS）平台,开展可视化的空间数据统计与分析。结果表明：我国37个危险废物填埋场地下水污染风险评估的14项指标中,使用年限、渗滤液量和地形坡度3项指标权重改变后,填埋场地下水污染风险排序变化最大,即这3项指标权重敏感性最高;而包气带渗透性系数指标权重改变导致的风险排序变化最小,说明其权重敏感性最低。该方法可以有效地分析、验证指标权重赋值的准确性,识别权重赋值的不确定性,帮助相关决策者有针对性地进行风险管理。     

基于数值模拟的企业地下水重金属污染的环境影响预测评价

随着我国经济的发展,制造业废水造成的地下水重金属污染已成为一大环境问题。本文以福建某饰品加工企业的新建项目为研究对象,通过构建评价区地下水渗流模型,耦合污染物运移方程,建立了地下水溶质运移模型,并利用此模型对废水处理车间发生泄漏情况下地下水重金属污染情景进行了数值模拟与环境影响预测评价。结果表明:在废水处理车间发生泄漏情况下,孔隙含水层中重金属Ni、Ag、Cu的污染晕均未迁移出厂区范围,且污染晕在150~570d之内完全消散;裂隙含水层中Ni、Ag、Cu重金属浓度较低,不形成污染晕。该研究对帮助企业和当地环保部门从源头上防治和管理潜在的地下水重金属污染、保护地下水环境具有重要的意义。     

浅层地下水污染敏感性评价——以泰安市为例

为了更好地量化地下水的污染敏感性,区别不同区段地下水对污染的敏感程度,根据泰安市区钻孔和地下水长期观测系列资料,利用GMS技术平台,建立了泰安市区三维水文地质结构实体模型;依据研究区实际条件,构建了DRATMIC模型,提出了研究区浅层地下水敏感性评价指标和评分值,并对研究区地下水进行了敏感性分区,绘制出研究区浅层地下水污染敏感性分区图,从而为研究区浅层地下水的利用与环境保护提供了科学依据.     

非正规垃圾填埋场土壤和地下水重金属污染特征与评价

为了解非正规垃圾填埋场土壤和地下水重金属污染状况,以江西乱石湾垃圾填埋场周边土壤和地下水为研究对象,对研究区进行采样分析,应用内梅罗综合污染指数法和美国环保局地下水健康风险评价模型对该垃圾填埋场土壤和地下水中重金属污染物进行含量特征分析与评价。结果表明,Cr(Ⅵ)、Cd、Cu、Pb重金属是填埋场土壤中的主要污染物,区域所有采样点的内梅罗综合污染指数平均值为2. 20,说明土壤受中度重金属污染; Cr(Ⅵ)是填埋场地下水的主要污染物,所有采样点的综合污染指数平均值为0. 89,说明地下水总体处于警戒线等级;致癌健康风险值在2. 32×10~(-4)～1. 69×10~(-3)/a之间,是国际委员会推荐值的4. 64～33. 8倍,致癌风险水平为Cr(Ⅵ)NiAsCd;非致癌健康风险值在2. 54×10~(-10)～9. 72×10~(-9)/a之间,致癌类重金属的个人年健康风险值是非致癌类重金属的10~5～10~6倍,说明该区域的致癌风险极大,应引起重视。     

贵州遵义高坪水源地岩溶地下水重金属污染健康风险初步评价

健康风险评价是定量描述污染物对人体健康产生危害的重要方法. 对贵州省遵义市高坪水源地岩溶地下水21个采样点中Cd,Cr,Pb和Cu的含量进行了调查研究,并应用目前美国环境保护局(USEPA)推荐的健康风险评价模型,对该地岩溶地下水中重金属所引起的健康风险做出初步评价. 结果表明:研究区内丰水期健康危害的个人致癌风险最大值为3.52×10-5 a-1,没有超过国际辐射防护委员会(ICRP)推荐的通过饮水途径最大可接受风险水平(5.00×10-5 a-1);枯水期各采样点的个人致癌风险值为10-8～10-7 a-1,远低于ICRP推荐的最大可接受水平. 丰水期的健康风险明显大于枯水期,重金属Cr是产生风险的主要污染物.      

基于模糊化的长株潭地区地下水重金属健康风险评价

健康风险评价是表征环境污染物对人体健康危害程度(或致死)的一种风险评价方法. 主要研究了长沙、株洲和湘潭三市地下水由于重金属污染而造成的人体健康风险. 采用模糊化原理将评价标准分为6个等级,即低风险、低～中风险、中风险、中～高风险、高风险以及极高风险,可直观地反映地下水中重金属所致健康危害的风险水平. 结果表明:2002—2006年长沙、株洲和湘潭三市地下水重金属所致健康风险水平较高;致癌重金属比非致癌重金属所致个人年均风险值大,其所致健康危害的风险大小依次为Cr6+＞As＞Cd;在重金属所致健康危害的总风险水平中,2002—2006年长沙的个人年均风险值处于逐年降低的趋势,而湘潭和株洲的个人年均风险值都出现了先增高后降低的趋势,这可能是由于近年来长株潭地区加强了地下水的监测与污染防治工作所致.      

某铅锌尾矿库周边地下水污染特征与评价

通过对西南某铅锌矿尾矿库周围地下水土壤重金属元素含量的测定,研究、评价该尾矿库及其周围的浅层和深层地下水重金属污染、迁移特征及规律,为该类尾矿库工程设计、地下水预防和防治提供科学依据。结果表明：尾矿库下游的浅层地下水的铅和锌超标,尾矿库上游浅层地下水和尾矿库南、东和西的深层岩溶水各重金属物均达到《地下水质量标准》（GB／T14848—93）III类标准要求。尾矿库周围浅层地下水铅、锌、砷等重金属浓度比同一位置的深层地下水的高。     

基于主成分分析的矿区地下水水质评价

采用多元统计主成分分析方法对焦作矿区9个地下水样的6个水质指标进行了分析计算,结果表明:从原始数据中提取占总方差84.809%的3个因子来反映该矿区地下水的污染程度,大部分水质总体较好,经轻度处理后还可以作为生活饮用水或工业用水利用.     

抚顺城区地下水污染的现状特征及其综合评价

叙述了抚顺市环境水文地质条件，论述了地下水的污染现状，从统计学和水化学角度总结和分析了本区浅层地下水的污染特征和污染规律。根据地下水长期观测资料，利用综合污染指数法对地下水的污染程度进行了定量化的评价。     

东洞庭湖沉积物中重金属的分布特征、污染评价与来源辨析

基于2008年1月对东洞庭湖6个具代表性监测断面的采样分析,通过地累积指数模型、多变量分析理论和主成分分析法,研究了东洞庭湖沉积物中重金属的污染富集分布特征及其主要来源. 结果表明,沉积物中重金属元素Cd和Hg在各采样断面的污染富集程度均较高,尤其是在樟树港、洞庭湖出口2个采样断面的污染富集程度达到重度污染水平. 相关分析表明,w(Pb),w(Hg),w(Cd)和w(Zn)之间呈显著正相关,w(Cr)与w(As)之间也呈显著正相关,其他重金属之间无显著的相关性. 通过主成分分析研究了重金属的来源,发现2个主成分的贡献率分别为52.267%和33.380%. 结合洞庭湖水系自身特点及周边点源、非点源污染情况,将东洞庭湖沉积物中的重金属划分为2类:Pb,Hg,Cd和Zn作为第一主成分,主要受人类活动中的工矿业采冶支配;第二主成分为Cr与As,与人类活动中的生活污水排放和农业生产有密切关系.      

雷州半岛地下水重金属来源解析及健康风险评价

地下水重金属的来源确定和健康风险评估,是新时期我国环境管理中重点关注和亟待解决的问题之一.为了解雷州半岛地下水环境状况,采集44件地下水样品,测定分析了Cr、Mn、Cu、Zn、As、Cd、Hg和Pb元素的浓度和空间分布特征,并运用相关系数和主成分分析探讨了地下水重金属的来源,最后结合健康风险模型对不同途径所引起的健康风险进行评价.结果表明：①除As、Mn和Cd外,雷州半岛地下水重金属元素的平均值均未超过Ⅱ类水质标准（GB/T 14848-2017）.②总体空间分布表现出明显的空间差异性,即南部高于北部.③研究区8种重金属可被辨识出3种主成分（PCs）,PC1（Cu、Zn、Cd和Pb）主要为工农业及交通因子,PC2（Cr、Mn和As）主要为自然源和人为源双重因子,PC3（Hg）主要为自然源因子.④研究区各金属的健康风险均在可接受范围内,成人的风险高于儿童,饮用途径的风险高于皮肤暴露途径.环保部门应指导合理地开采地下水资源,严格控制污染来源,以期降低健康风险.     

洞庭湖南缘农田土壤重金属特征及源解析

基于网格布点法于2020年4～8月在洞庭湖南缘农田中采集了1 589件表层土壤样品,采用ICP-MS、 ICP-OES、 HG-AFS和ISE方法测定土壤中As、 Cd、 Pb、 Cu、 Zn、 Ni、 Cr、 Hg元素含量及pH,重点研究了区内土壤重金属含量、潜在生态风险、空间分布特征及其来源解析.结果表明,土壤重金属ω(Zn)、ω(Cr)、ω(Pb)、ω(Cu)、ω(Ni)、ω(As)、ω(Cd)和ω(Hg)平均值依次为：118.18、 82.21、 52.1、 33.76、 32.81、 18.25、 0.42和0.13 mg·kg^-1.各重金属均处于中、高度变异,土壤以弱酸性为主,pH介于3.96～7.90之间,Hg和Cd存在较高的生态风险.各重金属元素空间分布规律均呈西南高东北低的趋势.采用PMF和PCA方法对8种重金属元素进行来源解析及贡献率计算,PMF结果表明,研究区土壤重金属来源贡献率依次为：农业活动源(36.98%)、自然源(32.94%)、水土交换源(17.05%)和大气干湿沉降源(13.03%),而PCA结果表明研究区土壤重金属主要来源于农业...     

湖南郴州柿竹园矿区乡镇地下饮用水源重金属水质评价

采用单因子评价法和内梅罗指数法对湖南郴州柿竹园矿区乡镇地下饮用水源丰、枯水期重金属进行水质评价。结果表明,Fe、Mn、Ba、Zn、Cu、As、Pb、Ni、Cr、Cd和Hg等重金属在矿区乡镇地下水中普遍存在,其中Mn、Fe和As为该地区乡镇地下水中的主要重金属污染物,其检出浓度分别超过GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》限值的14.72、1.73和1.61倍。枯水期柿竹园矿区乡镇地下水水质相对丰水期差,该地区乡镇地下饮用水源水质评价结果为较差、良好和优良的在枯水期分别占饮用水源取样点总数的5%、10%和85%;在丰水期分别占饮用水源取样点总数的5%、5%和90%。     

四平市南湖重金属污染及健康风险评价研究

在分析南湖水质的基础上,对重金属进行Pearson相关性分析,并进行了健康风险评价。结果表明Cr、Cu、Zn未超过生活饮用水卫生标准,Cd 和Pb严重超标。 Cu、Zn、Cd、Cr污染存在一定的同源性,而Mn、Fe、Ni、Pb污染具有多源性。污染物通过皮肤接触途径造成的危害要远小于饮水途径,致癌物风险比非致癌物高1～8个数量级,其中Cd对总风险贡献率为62.16％,成为主要的风险污染物。8个监测点都检测到致癌物,且风险度高于可接受水平,应引起环境治理部门的关注。     

华北平原典型城市(石家庄)地下水重金属污染源解析与健康风险评价

地下水重金属污染已引起全球的广泛关注,重金属来源解析及其健康风险评估将为地下水中重金属污染的精准防控提供数据和方法支撑.因此,选取华北平原典型城市——石家庄作为研究区,筛选20个样点,利用APCS-MLR模型和健康风险模型解析评估了石家庄市地下水中10种重金属的污染源及其健康风险.结果表明：①石家庄市地下水中典型重金属的浓度均值排序为：Fe>Zn>Mn>Cu>Al>Pb>Cr>As>Cd>Hg,其中ρ（Fe）和ρ（Pb）的均值分别为260.3 μg ·L^-1和10.01 μg ·L^-1;根据单因子和内梅罗指数,Pb、Fe和Cd是石家庄市地下水主要的污染重金属;②重金属浓度范围为47.30~2560 μg ·L^-1;就空间分布而言,重金属浓度在S3处最高（2560 μg ·L^-1）,而在S9处最低（47.30 μg ·L^-1）;③污染源解析结果表明：工农业活动、交通排放和地质背景是石家庄市地下水中重金属的3个主要来源,其中工农业活动对重金属的累积贡献率最大（47.83%）;④除工农业活动来源的重金属对成人造成潜在威胁（HI>1）外,其余来源的重金属对成人和儿童造成的非致癌风险均处于可接受水平（HI<1）,而致癌风险对成人和儿童均存在潜在威胁;工农业活动是非致癌风险（成人：52.46%,儿童：52.45%）和致癌风险（成人：65.22%,儿童：65.69%）的主要贡献者,其中Cd和As的致癌风险较高.因此,为了保障石家庄地下水环境安全,需严格控制污染来源,进一步加强地下水中重金属污染的风险管控.     

博斯腾湖流域浅层地下水重金属分布特征

从新疆博斯腾湖流域采集67个浅层地下水样品,测定其中Cu、Cd、Cr、Mn、Ni和Zn 6种重金属元素的含量,采用Nemerow综合污染指数对地下水中重金属污染程度进行评价,借助GIS技术与地统计法分析地下水中重金属含量与污染水平空间分布格局。结果表明:①博斯腾湖流域地下水6种重金属元素平均含量均未超出《国家地下水质量标准》(GB/T14848—2017)中Ⅲ类标准的限值;②研究区地下水重金属Cd、Cu、Ni与Zn的最佳变异函数理论模型为指数模型,Mn为球状模型,Cr为高斯模型。地下水中6种重金属元素空间分布格局各不相同,均出现含量高值区;③研究区地下水中Cd呈现中度污染,Ni存在点源污染,其它4种元素均呈现无污染。地下水中重金属元素综合污染指数介于0. 23～2. 22之间,平均值为0. 73,呈现轻微污染。Cd与Ni是研究区地下水中污染最高的元素,研究区地下水Cd与Ni污染值得关注。     

基于双模型的星云湖沉积物重金属溯源及风险评价

为了解星云湖沉积物中重金属污染现状,并为湖区污染防治提供理论依据,通过分析湖区表层沉积物中Cu、Zn、Pb、Ni、Cr、Cd、As、Hg等重金属含量,研究了其风险特征及污染来源组成.结果表明:①仅Ni、Cu含量尚未超过星云湖的背景值,其余元素均出现累积,Hg含量是星云湖背景值的2.13倍,潜在生态风险最高.②星云湖沉积物中重金属的空间分布与入湖河流和湖盆地势相关,表现出由河流输送向湖心扩散的趋势,高浓度区均分布在湖心深水区和特定河口位置,Hg的分布异于其他元素,呈西北湾>南部>中部的特征.③西北湖湾潜在生态风险最高,Cd、As是主要贡献元素.④星云湖沉积物中重金属主要来自自然源（占比为43.32%）、工业源（占比为25.89%）、农业源（占比为20.52%）和交通源（占比为10.27%）.研究显示,星云湖自然源重金属污染贡献最大,人为源相对较低,但湖区重金属污染处于较高水平.星云湖的重金属污染生态风险可能会持续加剧,其中Hg是污染防控的重点.