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.     

VCH地下水污染风险评价模型构建及应用

将人体健康作为风险因素之一的地下水污染风险评价模型,其风险路径分析过程表现模糊,为了能够解决这一问题。该文建立了VCH(Vulnerability&Capacity&Health)地下水污染风险模型,其特点表现在包含了地下水脆弱性评价、地下水环境容量评价和地下水健康风险评价且模型风险路径计算过程清晰。为了验证该文提出的VCH模型的合理性,该文以富平热电厂厂址附近的水文地质资料为基础,采用该模型风险计算方法评价研究区的地下水污染风险。结果表明:研究区地下水污染风险等级整体处在较低风险等级以下,且处于较低风险等级面积占研究区总面积的79.01%,而中等风险仅占3.67%,研究区其余部分均为低风险,该次地下水污染风险评价结果为研究区地下水污染防治及地下水规划利用提供依据。另外,该模型为区域地下水污染风险评价提供了借鉴方法。     

巴里坤-伊吾盆地平原区地下水污染风险评价

开展地下水污染风险评价研究是地下水污染防控的重要环节.以巴里坤-伊吾盆地平原区地下水为研究对象,构建DRSTIW模型进行地下水脆弱性评价;根据污染场地调查资料和土地利用类型划分点源和面源污染,进行地下水污染荷载评价;考虑地下水的原生价值、经济价值和生态价值进行地下水功能价值评价;利用ArcGIS的地图代数功能生成地下水污染风险评价图,采用ROC曲线验证地下水污染风险评价结果,通过计算G指数得到地下水污染风险空间冷热点分布,结合重心和标准差椭圆对热点变动情况进行定量分析.结果表明,研究区地下水污染风险整体较低,高污染风险区和较高污染风险区仅占研究区总面积的6.8%,主要位于伊吾县的淖毛湖镇、盐池镇,巴里坤县的奎苏镇、石人子乡、花园乡和兵团红山农场,该区域内地下水埋深较浅,土壤表层和包气带介质透水性能较强,吸附能力较差,加之污染源分布较集中,使得污染物易于迁移富集,在地下水高脆弱性和高污染荷载的双重作用下导致局部区域地下水污染风险升高.受人类活动影响,地下水污染风险在空间上存在一定的集聚现象,整体表现为由西北向东南演变的趋势.地下水污染风险评价结果为划分地下水污染防治区提供重要参考.     

珠江三角洲高砷地下水赋存环境特征及成因分析

为了弄清珠江三角洲地区浅层地下水中砷迁移、富集的主控因素及砷的来源,利用珠江三角洲地区地下水污染调查所取得数据资料,运用聚类分析方法对研究区进行分区,分别对砷异常分布特征以及地下水赋存环境进行分析.结果表明,研究区地下水砷浓度范围为从未检出至560μg·L-1,主要以As(Ⅲ)的形式存在;高砷地下水主要分布在第四系松散沉积物覆盖的平原区,其中佛山顺德地区最高,广州市中部与中山市次之;研究区地下水水化学类型以HCO3-Ca型水为主,高砷地下水具有p H值较高,NH+4、Fe、Mn、耗氧量浓度较高,且NO-3浓度低的特征.通过对高砷地下水各指标散点图与因子分析,结合人类活动对珠三角地下水环境影响推断:在天然沉积环境与污染输入的共同影响下,平原区形成有利于高砷地下水赋存的中性至弱碱性还原环境.浅层地下水在微生物作用与有机污染物输入下,引起含砷铁锰氧化物的还原溶解,导致砷的释放.而佛山市南部顺德等地区工业污染则是地下水中砷污染的主要来源.     

北京城近郊区浅层地下水污染综合脆弱性动态评价研究

以北京城近郊区浅层地下水为研究对象,建立了地下水污染综合脆弱性评价指标体系DRASIEL模型,在GIS平台上对研究区地下水污染综合脆弱性进行了动态性实时评价和分区。结果表明:所建立的DRASIEL模型能够较为客观合理地反映出研究区地下水污染难易程度的实际情况。     

基于稳健回归-去趋势波动分析法的山前平原地下水转换关系研究

以大别山-云应盆地北部山前平原为研究区,以区内浅层含水层中地下水为研究对象,在查明研究区双层含水层结构条件的基础上,利用降雨量和地下水水位动态数据,采用稳健回归-去趋势波动分析(r-DFA)方法,对降雨和地下水水位动态的全局标度指数α进行量化,分析研究区各类型含水层中地下水之间的转换关系。结果表明:研究区地下水水位波动为分形布朗运动,且分形行为具有场地特异性;QbW风化裂隙水受到侧向径流的影响,含水层渗透性差,地下水水位标度指数最大;在双层含水层中,垂向上从上到下地下水水位标度指数增大,指明Qh~(al)和Qp■孔隙水均可转化为Ey孔隙-裂隙水;沿澴水东侧径流方向上,地下水水位标度指数增大,指明QbW风化裂隙水可转换为Qp■孔隙水和Ey孔隙-裂隙水,Qp■孔隙水也可转化为(排泄至)Qh~(al)孔隙水。该研究结果可为山前平原区地下水资源的合理开发利用和科学管理提供依据。     

基于ArcGIS和Visual MODFLOW的黑河流域中游平原区地下水流数值模拟与预测

在系统分析黑河流域中游平原区地质及水文地质条件的基础上,利用Visual MODFLOW和ArcGIS技术,建立了研究区地下水系统数值模型,利用研究区2012年1月1日至2012年12月31日地下水位动态观测资料对所建立的模型进行求解与识别,并利用识别后的模型对现状开采和调整开采条件下地下水位动态变化趋势进行预测。结果表明:现状开采条件下研究区地下水处于负均衡,地下水位持续下降;调整人工开采量大小及空间分布,地下水位变化趋势发生明显改变。该研究可为区域地下水资源合理开发利用提供依据。     

人类活动影响下石家庄市浅层地下水环境的演化

在系统分析、整理研究区20多年来地下水水位和水质资料的基础上,研究了人类强烈活动影响下的地下水水位、水质的时空演化规律;分析了石家庄市在人类活动影响下的地下水环境演化规律;认为日益增强的人类活动是影响城市地下水资源短缺和水质恶化的重要因素,并提出缓解建议。     

张家口地区枯水期地下水水化学特征及其成因机制分析

为更好支撑首都水源涵养功能区和生态环境支撑区建设,开展张家口地区枯水期地下水水化学特征及其形成机制研究,对地下水资源合理开发利用具有重要参考意义.采集41组地下水样品,运用描述性统计分析、Piper三线图、相关性分析、Gibbs图及离子比值等方法,分析了研究区地下水水化学类型、组成特征和控制因素.结果表明,研究区地下水整体呈弱碱性,总硬度变化范围为105.00~1 433.00 mg·L^-1,ρ（TDS）变化范围在137.00~2 286.00 mg·L^-1,坝上地区地下水中总硬度和TDS质量浓度均高于坝下地区.研究区地下水中HCO₃^-和Na⁺为主要优势阴、阳离子.地下水中主要组分超标率最高的为总硬度,超标率为36.59%,坝上地区地下水中各组分的超标率和最大超标倍数均大于坝下地区.研究区地下水水化学类型以HCO₃-Ca·Mg·Na型为主,坝上地区和坝下地区水化学类型差异较小,SO₄^2-、Cl^-、HCO₃^-、Na⁺和Mg²⁺对TDS的贡献最大.地下水水化学特征受盐岩、钠长石和白云岩等岩石矿物风化溶滤作用、阳离子交换作用和人类活动的共同影响,蒸发结晶和大气降水对研究区地下水主要离子来源贡献较小.坝上地区地下水受人类活动影响要大于坝下地区,其中NO₃^-主要来源于农业活动.     

郑州市中心城区浅层地下水脆弱性评价

为查明郑州市中心城区浅层地下水系统脆弱性,开展环境地质调查,分析研究区包气带介质类型、地下水位埋深和含水层渗透系数等影响地下水系统脆弱性的评价因子,采用DRASTIC模型与MapGIS软件的空间分析功能对研究区地下水系统脆弱性进行综合评价.结果显示,地下水脆弱性低区主要分布在西南及西北部黄土丘陵区;地下水脆弱性高及较高...     

地下水位和海平面变化对绥中砂质海岸海水入侵影响

根据对绥中六股河口近滨海地区砂质海岸海水入侵区和过渡区长期的实时监测结果,同时依据地下水开采和季节性海平面变化情况,分析了海平面变化和地下水位变化对六股河附近地区海水入侵的影响,S-1井和S-2井2012年至2016年4 a间地下水位分别下降了4.60 m和0.59 m,造成了S-1井枯水季无水的现象,并且完全受控于海水,电导率值较高,S-2井地下水电导率值增加。同时,海平面变化不同程度上加剧了本地区海水入侵。     

天津市海岸带地下水重金属特征与健康风险评价

为了解天津市海岸带地下水重金属的分布特征、海水入侵对重金属含量的影响及其对居民健康的影响,运用统计学、相关性分析等方法对研究区海水入侵情况、地下水重金属特征及海水入侵对地下水重金属含量的影响进行了研究,并运用USEPA的健康风险评价模型对地下水中重金属产生的健康风险做出了评价。结果表明:重金属含量排序为Mn>Ba>Zn>Cu>As>Ni>Cr>Pb>Cd,研究区地下水受海水入侵影响明显,导致地下水中Mn含量上升;重金属致癌风险排序为Cr>As>Cd,健康风险排序为Mn>Cu>Pb>Ba>Ni>Zn,其中Mn的健康风险远大于其他重金属,海水入侵对健康风险程度产生较大影响;整体而言,研究区地下水中致癌污染物的致癌风险大于非致癌污染物的健康风险。     

帷幕防治海水入侵的数值模拟研究

为比较应用于防治海水入侵工程的帷幕效果,建立剖面二维非均质流体的对流-弥散模型,运用伽辽金有限元法求解,并用物理实验结果验证其有效性。将模型应用于模拟广西北海市海城区海水入侵过程及对其防治效果,分别计算了超采地下水、实施防渗、抽水、注水和抽-注水情况下咸淡水界面随时间推移过程,通过比较得出注水是北海市防治海水入侵较为理想的措施。     

地下水位变化在分析海水入侵中的应用

基于同期的外海潮位与S-1监测井电导率监测数据,对辽东湾西侧绥中砂质平原海水入侵岸段的外海潮位对海水入侵的影响进行了分析。结果表明外海潮位的变化可以对海水严重入侵区域的S-1监测井附近产生显著的影响,高潮位时会导致该地区海水入侵程度加重。基于实测的过渡区地下水位与Cl-含量数据,得出季节变化的地下水位与季节变化的地下水Cl-含量呈现明显的正相关关系,相关系数在0.92以上。利用该相关关系,可以得出该地区的海水入侵过渡区(250 mg/L)对应的地下水位值为-2.22 m~0.25 m,可以为确立该地区海水入侵过渡断面的位置提供间接的依据和参考。     

北长山岛海水入侵成因机理及现状评价

受全球气候变化影响,海水入侵已成为海岛地区普遍面临的地质灾害,严重制约海岛的开发与利用。本文以北长山岛为例,通过对不同含水层野外现场取样分析与高密度电法测试,探讨该地区海水入侵的成因机制与主要影响因素,并结合前人研究成果对该地区海水入侵现状进行评估。研究成果可为防治海水入侵灾害以及北长山岛地下水资源开发和管理提供科学依据。     

莱州湾东南沿岸地区海水入侵灾害研究

莱州湾东南沿岸地区是我国东部海水入侵最为严重的地区之一 ,本文在大量野外调查的基础上 ,分析了近 30a来该地区海水入侵的时间变化及空间分布 ;通过比较 ,发现本区海水入侵既受全球气候变暖、海平面升高大背景制约 ,更与过量开采地下水、地面下沉密切相关 ;海水入侵对本区工农业生产及人民生活等均已产生不良影响 ,必须引起高度的重视。     

秦皇岛洋河－戴河沿海平原海水入侵数值模拟分析

在分析洋河-戴河沿海平原水文地质条件的基础上,运用FEFLOW软件,建立了三维变密度溶质运移模型。以2002-12至2004-12的地下水位和水质观测资料,对模型进行了率定。用检验后的模型对研究区海水入侵原因进行了模拟分析,对不同开采条件、不同防治措施下的海水入侵发展趋势进行了预测。模拟结果表明：滨海地区超采地下水是造成海水入侵的根本原因,河流长期低水位导致海水倒灌加剧了海水入侵的程度;在滨海地区,只要地下水降落漏斗存在,就会引发海水入侵进一步向内陆移动;同时,根据预测结果,提出了防止和减缓海水入侵的措施。     

辽宁省兴城市海水入侵程度的熵权属性识别评价

本文根据兴城地区野外调查与测试结果,选取了Cl−、TDS、SO42−、A和SAR 五项地下水化学因子作为评价指标,运用熵权属性识别法对兴城市海水入侵程度进行了评价。结果表明：研究区内42%的采样点为轻度入侵,4%的采样点为严重入侵;轻度入侵区主要分布于黑泥坑−中兴−庙后头村一带、狐狸套−王家河子村一带以及烟台河、东沙河...     

海水入侵区含水层中原核微生物多样性和群落结构特征及其意义

海水入侵引起的地下水咸化是沿海地区面临的主要自然灾害之一,并由此产生了强烈的物理化学梯度变化,严重影响了原生态环境. 为研究海水入侵影响下含水层微生物的多样性和群落结构,揭示海水入侵对原位微生物群落的环境影响,采用基于高通量测序的微生物群落分析方法,对珠江三角洲含水层中微生物群落多样性和结构组成进行表征和比较,并探讨微生物群落对环境变化的响应. 结果表明:研究区地下水中微生物群落主要分属于47个原核微生物门类,其中最丰富的门是变形菌门(Proteobacteria),其次是厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),而古菌的群落结构以奇古菌(Thaumarchaeota)和广古菌(Euryarchaeota)为主,且Thaumarchaeota和Euryarchaeota在高浓度咸水中丰富度更高. 不同盐度梯度下微生物群落之间共有的OTUs占比为59%,在一些高浓度咸水样品中存在大量的脱硫弧菌属和甲烷球菌厌氧微生物. 虽然微生物群落的多样性并不完全与盐度梯度一致,但在溶解性总固体(TDS)浓度大于1 g/L的含盐地下水中,微生物群落的多样性随盐度的增加而增加. 典范对应分析(CCA)表明,TDS和总氮(TN)是影响微生物群落分布最显著的环境因子. 研究结果为进一步揭示海水侵蚀下的地下水中微生物群落的结构及其环境相互作用奠定了基础.      

基于浅层地下水特征因子构建的内梅罗指数法在东营市海水入侵评价中的应用

本文选取浅层地下水特征因子（Cl-、SO₄2-、TDS、γClγHCO₃、SAR）作为参评因子,将内梅罗指数法应用于东营市海水入侵的调查评价中。其评价结果显示,70个调查点位中高达83%的浅层地下水受到了海水入侵,其中严重入侵占比为56%。空间插值分析表明:东营市超过90%的国土面积处于严重入侵等级,海水入侵程度由南向北呈带状分布,由陆向海方向逐级增强,域内4个地下水漏斗中心区已有3个受到海水入侵影响。通过与模糊综合评价法进行对比以及与东营市海水入侵现状进行一致性分析,结果表明只要筛选合适的地下水特征因子,内梅罗指数法可以用于海水入侵评价。