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地下水定义

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地下水定义

地下水定义范文第1篇

关键词:弥散模型; 弥散试验;渗流速度;弥散系数;弥散度

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

目前,地下水污染问题越来越受到人们的关注。如何评价人为活动和自然污染源可能造成影响,已经成为环境影响评价技术的核心内容之一。《环境评价技术导则》(HJ610-2011)[1]实施以来,要求一级评价项目对地下水水质采用数值法进行影响预测和评价,从而对预测和评价工作提出了新要求。污染源的形成、迁移和转化过程极其繁杂,对水质的变化及预测也是难题。国际上(美国、加拿大及欧盟各国)在这一领域有较为成熟的评价体系,如MapGIS下的DRASTIC模块、GMS下的Mt3dmas模块、Visual MODFLOW等[2]。由于我国在这一领域的研究起步较晚,还未形成自己的具有自主产权的评价体系,业内人士大都是应用上述软件进行预测和评价工作。虽然近几年来在这一领域我国也得到了一些发展,但由于上述软件界面多未汉化,使得应用难以普遍,多局限于院校及科研单位。本文利用某矿山环境影响评价报告之地下水环境尾矿库部分的溶质运移预测及评价的实例,简要介绍环境水文地质试验和运用地下水环境中的一维稳定流动溶质弥散模型进行预测和评价过程。这一弥散模型因其简捷易懂,可避难就简,这也是一维稳定流动溶质弥散模型纳入国家环境保护标准之缘由所在。

1弥散模型的选择及参数涵义

与大多数尾矿库一样,实例中的尾矿库也是建设在两侧为高山的狭窄地带,天然流场地下水流向与山之走向平行,与设计初期坝近于垂直。所以,在预测沿流向方向和垂深方向溶质浓度随时间变化时,可选择一维无限长多孔介质柱体,一端为定浓度边界一维稳定流动一维水动力弥散模型进行概化。以沟谷作中轴线,以中轴线于初期坝交点作原点,垂直于中轴线不同距离溶质浓度随时间变化时,可选择连续注入平面点源一维稳定流动二维水动力弥散模型进行概化。

⑴一维半无限多孔介质柱状定浓度边界预测模型

…………………………………………………………………………………(1)

式中,x为距注入点的距离(m); t为时间(d);为t时刻x处的污染质浓度(mg/L);C0为污染质源汇浓度(初始浓度)(mg/L);uT,uL分别为水平和垂直渗流速度(m/d);DL为纵向弥散系数(m2/d);Erfc()为余误差函数[3]。

⑵连续注入污染质—平面连续点源预测模型

………………………………………………………(2)

式中,x,y为计算点处位置坐标(m); M为含水层厚度(m); mt为单位时间注入污染水的质量(kg/d);n为有效孔隙度; DT为y方向的弥散系数;(m2/d);为第二类零级修正贝塞尔函数[3];为第一类越流系数井函数[3]。

2环境水文地质试验

环境水文地质试验需根据求得上式中各参数来进行设计,其中弥散试验最重要。本案中考虑了岩土的吸附能力还进行了淋滤试验,但未考虑化学分解及生物降解作用。限于篇幅,本文仅简要介绍弥散试验的过程及获得的参数。根据土壤淋滤试验:土壤对淋滤液中Cu离子及Pb离子吸附能力在逐渐降低,至库首已无吸附能力,转变为解吸土壤中的Cu进入地下水。有鉴如此,在建立污染质运移数学模型时,不考虑考虑污染物在地下含水层中的吸附、挥发、生物化学反应。

⑴综合评价法污染因子的确定

按标准指数及综合评价法确定尾矿库水质均属Ⅴ类(极差)。污染因子确定为重金属Cu、Cd、Zn。本文仅以Cu为例。

⑵弥散试验

本次弥散试验的目的是确定基岩裂隙含水层的动力弥散系数,为污染物在该含水层中的迁移、扩散规律的预测提供基础的水文地质依据。

试验选位于矿尾矿库的中部(如图1所示),共由ZK57-1、ZK57-2、ZK57-3三个钻孔组成,间距分别为1.50m和1.71m,孔深分别为20.50m和20.70m,分别揭穿了表层第四系粉质粘土和侏罗系强风化和中风化砂岩。其中表层第四系残坡积粉质粘土结构致密,为相对隔水层;侏罗系强风化和中风化砂岩裂隙较发育,富含基岩裂隙水,具承压性。由于试验场地侏罗系砂岩裂隙含水层的渗透性较差,且天然条件下地下水的水力坡度较小(约为1.27%),地下水的流速非常缓慢,采用在人工抽水流场条件下进行。ZK57-1抽水, ZK57-3、ZK57-2投放荧光素钠示踪剂示踪剂,监测抽水孔示踪剂浓度的变化过程和电导率的变化情况,据此计算含水层的水动力弥散系数和弥散度参数。监测设备分别采用加拿大生产的GGUN-FL Fluorometer野外荧光分光光度计和Solinst Levelogger三参数地下水自动监测仪进行实时监测,前者监测荧光增白剂和荧光素钠的浓度变化,后者监测氯化钠示踪剂引起的地下水电导率的变化。

弥散系数的确定

首先根据示踪剂浓度历时曲线,确定示踪剂浓度峰值出现的时间(tm)和浓度峰值(Cm);然后根据; 绘制X-Y散点图(图2),可由在峰值出现前和出现后的数据各拟合一条直线,确定平均直线斜率K;

再计算纵向弥散系数和实际流速。接着,依据用所有的监测数据

横向弥散系数DT,剔除一些明显不合理的值后取平均值,得到横向弥散系数DT均值。最后计算; 。

图2X-Y散点图

试验测得峰值浓度出现在13:41:44,浓度为67.1ppb。根据上述方法绘制散点图得到两条直线如图2,求得平均斜率K=0.033,从而计算得到的弥散参数见表1。

表1弥散试验计算成果表

图3-100米主要污染因子与时间变化曲线(左)和 重度污染深度与时间变化曲线(右)

(1)垂直方向:根据以上数据分析和结果(图3),可得如下结论:各污染因子在垂直方向上同一标高污染浓度是一个不断增长的过程,且随着时间的重度污染区不断地加深,直至隔水底板。因而,为了防止污染源对深部地下水的污染,尾矿库仅设置截水沟是永远不够的,设置反滤层是唯一的选择。

图4 沿地下水流向重度污染随时间扩散曲线

(2)水平方向:从图4可以看出:各污染因子沿地下水流向扩散较快,二年后长度可达1.5km左右。其大致为一狭长舌状。5年后,影响长度超过3.0km。库区范围由于受地形及地下水控制,宽度窄。流出山谷后,呈扇形扩散,但速度有所减缓。

4 公式(2)模型水平方向预测结果及分析

⑴参数的选用:

各参数主要来源于环境水文地质试验及《尾矿库工程水文地质详细勘察报告》。单位时间注入污染水的质量mt的确定:根据《可行性研究报告》,正常生产过程中选厂年产尾矿约60×104t/a。按2:3水砂比排至尾矿库,大约需40×104t/a选矿污水,每日用水量1095 t/d。仍以最具代表性的Cu2+及F-作示踪,其含量分别为18.7 mg/L 、53.1 mg/L,据此得mt(Cu)=20.5 kg/d 、mt(F)=54.3 kg/d。令CCu=0.0208,基岩裂隙含水层厚度按有效裂隙发育深度确定,并假设有效裂隙均匀分布。其余所需参数取值见下表。

表2平面连续点源预测模型参数选用一览表

⑵预测结果及分析

表8 Cu2+离子垂直于地下水流向污染宽度预测结果表

从以上两表可以得出如下结论:Cu2+离子及F-离子垂直于地下水流向污染宽度均不超过50米。说明侧向污染范围狭窄。

5结语

本文旨在从实际操作层面简述环境水文地质试验及利用一维稳定流动溶质弥散模型进行预测和评价的方法与过程,以供从业人员及同行借鉴、参考。这一数值法与众多利用计算机技术开发的软件差距主要是不能向国外评价体系生成大量的三维图件,但所需资料少,计算方便,较易掌握,对缺乏外语及计算机技能的专业人员也不失为行之有效的解决急所的好方法。

6参考文献

1 环境保护部. 环境评价技术导则(HJ610-2011),2011

2王俊,张津涛,王莉静.地下水污染数学模型综述. 天津城市建设学院学报, 2006

地下水定义范文第2篇

关键词:地下水;概念;特点;污染途径;防治措施

中图分类号:TU991.11+2文献标识码: A 文章编号:

随着科技的发展,大量的工业废水、城市垃圾及农药化肥等被生产出来。而地下水是全国近1/3人口饮用的主要水资源,是城市和工农业的主要用水资源。由于一些管理体制的不完善,以及很多企业没有认真做好排污项目,还有一些市民对于保护地下水资源的意识不够等,使得我国的地下水资源在逐渐受到污染,这对我国经济社会的可持续发展都是很大的挑战,对公民的正常生活和饮水安全也是很大的威胁。所以,笔者认为应该加大对地下水资源的关注程度,采用有效的措施保护地下水资源,防治地下水资源受到污染。通过了解地下水污染定义及特点,分析污染途径,从而提出污染防治措施,望能给相关者提供一些帮助。

一、地下水污染的定义及特点

1 地下水污染的定义

所谓的地下水污染是指,基于地下水受到人类活动的影响后,超过背景值的基础上,地下水的可利用范围与原来的水质可利用范围相比受到了一定的限制。可见,地下水的污染跟人类的活动有很大的关系,在受到人类活动的影响之后,地下水资源的水质比之前有所改变,而且是向着负面方向的改变。

2 地下水污染的特点

区别于地表水污染,地下水污染有着自身特殊的一面,主要表现在以下几点:(1)隐蔽性。与地表水污染不同,地下水污染有着很好的隐蔽性,很难被人们发现。通常情况下,地表水被污染之后都可以通过一些水的气味或者颜色有所发现,或者是通过观察水生物的状况来判断,但是地下水污染就不同,很难发现其是否受到污染,以及受污染的程度。这种隐蔽性很容易使得人们误饮到受污染的地下水。(2)难以逆转性。由于地下水的流速较慢,自净能力有限,当发现水质被污染时已是几十年甚至上百年的事,这就大大增加了治理地下水污染的难度,所以,更加应该注意防止地下水的污染,只有减少了污染的情况,才能减少后期的治理工作。这不仅是对水资源的有效保护策略,也是节约我国发展成本的有效渠道,更是坚持可持续发展观的重要体现。

二、地下水污染途径

1 间歇入渗型。通过大气降水或灌溉水的冲刷,固体废物、表层土壤或地层中的有害或有毒组分从污染源通过包气带渗入含水层,这一过程是周期性的。这种方式一般都是呈非饱和状态的淋雨状渗流形式,或呈短时间的饱水状态连续浚流形式。此种污染途径是随着季节的变化而变化的,其污染对象主要是潜水。

2 连续入渗型。存在于污水或污水溶液中的污染物随之不间断的渗入地下含水层。日常生活中最常见的就是诸如污水池、污水快速渗滤场及污水管道等的污水聚积地段,此外,还有被污染地表水体和污水渠的渗入。一般其主要污染对象是潜水。

3 越流型。通过层间弱透水层,污染物以越流的形式向其他含水层转移。引发这种污染途径的原因有多种,不仅可通过水文地质天窗等的天然途径,还可通过如结构不合理的井管、破损的老井管等的人为途径,此外人为开采引起的地下水动力条件的变化也是触发水流方向改变的原因。其污染来源具有不确定性,可是地下水环境本身的,也可是外来流入的。由于越流的具体地点及地质部位难以查清,因此对这一污染途径的研究较困难。

三、如何有效防治地下水污染

1 采用有效措施防治地下水污染

地下水污染的防治工作要把预防作为重要内容,不能采取先污染后治理的理念,而是要将预防污染的理念放在前面。注重地下水污染的防治,首先就是树立正确的防治观念,以保护为先,利用为后。其次,在社会上积极宣传保护地下水资源的信息,加强社会各界对于地下水资源保护的关注程度,提升公民保护地下水资源的意识,从每个人自身小事做起,坚决约束自身的行为,减少对地下水资源的污染行为。

2 健全和完善我国地下水污染防治管理体系

要想实现对我国地下水资源的有效管理,实现对地下水污染的防治目标,就必须要健全和完善我国地下水污染防治管理体系,对相关管理部分之间的权限和职责进行明确的划分。只有明确了各主管部门之间的职责和权限,才能发挥各管理单位各自的优势,在管理中能够有效合作。另外,各管理部门对于任何企业和个人实施的地下水污染行为都要采用有效措施进行制止,并且根据相应的管理法律法规对其进行惩罚,以便在社会上起到警示的作用,以保证我国法律法规的威信。

3 合理确定工业布局、选择水源地。在城市建设中,应根据全面规划、合理布局、统筹兼顾的原则,规划工业基地、勘测水文地质,特别是新建城市或新建的工业基地。供水水源地的选择通常是在地下水上游补给区,对化工石油、电镀造纸,冶炼、炼焦印染等易造成污染的工业应修建在远离水源地的下游地区。对于新建厂矿,必须严格实施“三同时”制度,设置污染治理设施;而老厂矿的管理,应根据生态环境的需求,慢慢减少对地下水有严重污染的工业,采用限期治理、搬迁及转产停产等措施,防止地下水受到严重污染。

4 建立地下水污染的预警系统。地下水的污染,由于人们的不重视,特别是工作的废物排放,其污染程度有愈演愈烈的趋势。只有提高防治地下水污染的意识,采取循序渐进的方式开展治理工作,建立有效的地下水污染防治管理系统,对地下水的变化状况进行时时的监控,才能及时发现地下水污染的情况,进而及时采取有效措施对污染状况进行治理,将问题在恶化之前尽早解决。将现代信息技术有效运用到我国地下水动态预警系统是十分可取的方式。在建立我国地下水动态监控网络系统的基础上,时刻搜集我国地下水的变化情况数据,将数据进行科学有效的处理和分析,进而及时发现我国地下水资源的污染情况,对污染状况采取有效的措施,或者是对污染状况的趋势进行合理的预估,进而采用相应的预防措施等。

5 重视并实施城市环境的综合整治,有针对性的制定并落实保护地下水资源的措施。对于地下水的防治,最有效的措施还是应先从开展城市的综合治理开始,着重确立合理开采地下水资源计划,制定相关的规章制度,禁止出现超量开采地下水情况;组织专家开展相关的理论研究,及时掌握地下水水质变化趋势,从而更好的指导地下水资源的保护和治污工作。

总而言之,地下水资源的保护和治污工作是一项比较复杂的工程,基于“预防为主、防治结合”原则,应加强对水质的检测,一旦污染应及时采取有效措施进行治污。笔者在文中详细论述了我国地下水资源污染的相关内容,着重对地下水资源的污染防治措施进行了阐述。希望此文可以引起大家对于地下水资源污染的重视,可以从自身的小事做起,为保护我国水资源出一份力,也为坚持我国经济社会可持续发展出一份力。地下水资源关乎到每一个人的生命及活动,因此应受到全社会的关注,动员大家一起开展防治水污染工作,才能尽快解决污染情况,还给人类一个健康的生活环境。

参考文献

[1]姬亚东,张黎,钱会.银川地区地下水氮污染原因及防治[J].地球科学与环境学报,2005,27(3):100—103.

[2]马荣欣,张玉珍,林振芳,等.东山县地下水质量评价及污染防治对策[J].环境影响评价,2008(6):29—32.

地下水定义范文第3篇

GIS(Geographic Information System)是综合类的技术学科。是基于计算机技术的发展、遥感技术的广泛运用,再与地质学科相互辅助和结合的新型科学理论。即属于又区别于信息科学。

地理信息系统的定义最早由西方国家确定,主要目的是为了获取空间数据,并将这些数据做储存和整理,方便检索和分析,这里的数据主要指空间定位数据。对这些数据运用信息化技术进行管理,就是西方地理中心对地理信息系统的定义。在我国,对它的定义则内容涵盖的更加广泛和全面一些。国内的定义认为地理信息系统,是对承载地理信息的所有物质进行一系列的分析整理活动(数据的输入、数据的存放、数据的修改以及进行计算和分析,再输出的过程)。这里的物质,包含文字材料、图片信息、各类型的数据。

由上,我们将地理信息系统的定义归纳总结为:针对地表空间,具有采集信息、存储数据、并能够便捷的进行维护、及时更新的功能。具有综合分析、管理和预测的特征;它的主要工具是使用计算机的软件、硬件的作用,结合地理理论知识,快速有效的分析复杂的地表空间信息。

地理信息系统的主要核心来源于计算机系统,另一方面管理和使用者则是地理信息系统表现形式和运行方式的决定者。主要内容则是通过空间的数据来体现。因此,完整的地理信息系统的构成,必须含有其核心:计算机硬件系统以及软件系统;其内容的体现:空间数据的收集。运行方式的决定者,操作人员。

2.地理信息系统的内容

(1)特定的专题信息。这一方面的内容是某一地理资源体系或地理形态的专项信息类别。是专项为某种目的服务的,具有很强的专业性和目的性。

(2)根据地域形态或区域划分不同,设定的地理信息系统。这一内容主要服务于相应的区域。是地区内对气候、资源、生态环境等地理情况的综合分析和了解的主要工具。比如国家地理信息系统。

(3)主要的系统工具。主要是计算机软件系统的工具运用。一般性是以软件包形式出现。将所有图片信息、文字材料组合形成综合信息,借助数字化软件,将其数字化,以方便于管理和查询;

3.GIS的主要运用

国际上,地理信息系统的首次出现是在加拿大,于1964年由加拿大政府批准,称为CGIS(加拿大国家地理信息系统)。这为后期GIS的发展做了铺垫。在这之后,GIS在美国得到了高速发展,在二十年间,由美国研究开发的GIS软件已超过两百个。

国内GIS的发展从上世纪80年代初才开始萌芽,主要由国家科技发展委员会进行组织,建立了专项的研究小组,主要规范研究我国国家资源和生态环境体系。随着遥感技术得到越来越广泛的运用,一些专门性研究所和国家高等院校开始加入到研究队伍中来。丰富了研究体系,并取得了明显的研究成绩。

关于地理信息系统的运用,在国内外主要在土地和资源的规划、勘测方面。例如城市的规划、水土流失的研究、水资源管理等方面。地理信息系统逐步发展,不再是单一的在地理、自然科学领域的运用。同时在社会科学领域中,它可以帮助社会经济的发展,进行规划管理,协助研究的作用。

3.1水文地质的地理信息系统运用

由于GIS在我国的发展时间较短,在水文地质方面的应用还处于基础萌芽阶段。其实,水文地质方面的GIS运用在一些发达国家已经发展的较为成熟,为我国的GIS实践,提供了宝贵的经验。

3.1.1国外对水文地质方面GIS的应用的发展

上世纪90年代初,美国亚拉巴马州的莫比尔市,开展了专题讨论会。讨论了地下水模型以及水文资源运用方面的问题。这次专题讨论会还讨论了GIS的主要技术问题。比如计算机软件的应用,硬件的使用以及结合遥感系统的发展等各个方面。

紧接着美国“地理信息系统和水资源专题讨论会”的召开,在奥地利的维也纳也召开了同类型的学术讨论会,主要讨论了水文学和水资源管理的实际应用。这次讨论会比较全面的提出了GIS在水文地质专业的应用。包含了相关的决策系统,遥感技术的具体应用方法,三维立体技术以及四维技术的问题研究,低下水系统如何运用GIS系统等。

3.1.2 GIS在水文地质方面的应用形式

(1)决策支持系统:主要运用于地下水管理中,由操作者即信息管理工作人员、操作工具即主要的计算机硬件、软件系统,主要的载体即用户操作体系组成。主要作用是帮助决策者进行决策。主要方式的是数据库和基本模型库的综合利用,以构建半结构化的过程。主要的研究成果是识别和分析采集到的空间数据库。并形成相应的图像显示出来。以Sandia国家实验室为例,在环境保护的决策系统中,提出了定量化的概率形式来评估监测井网。因为按照美国的环境恢复法要求,必须设置地下水监测系统。但是只规定了关于数量的设定,监测井网的质量和其他方面的细节之处则需要通过管理者的主观判断。这就容易形成较大的误差和环境保护结果的区别。

(2)地下水系统:主要是地下水流模型的运用。可以有效准确的模拟地下水的具置、地下水流量的大小以及根据测算结果,进行地下水量补给的过程。这一系列活动的原理,来源于GIS的各个方面,例如对专业模型的开发和设计。方便清楚模拟情景展示等。以水量的平衡模型来举例。主要利用数学微积分,根据水文数据、地形遥感图像,运算出区域年降水量平衡、构建一维模型。来研究某一区域的年水量是否平衡。

(3)不同的含水层确定:这一应用,可以判断出冲击含水层和深层含水层。首先运用信息软件生成地域空间图像。采集已挖掘水井的含水层深度。分析出供水的主要含水层。

(4)地下水监测网的设计:为了促使GIS性能的一体化,运用分析法和排列法等方式,验证实例已达到对空间数据的管理。因为其具有灵活形象的显示功能,在评价权重方案和监测最优监测点方面,有非常重要的作用。

(5)数据的比较和计算设置:GIS在地下水流模型边界的排列方面、以及地质图和地区地表厚度图的数据比较是非常有效的,结果也十分准确。这给社会学科的部分解释提供了有力依据。但是对宽阔的山谷、高原地区等起伏较小的地表高度数据的形成,有部分错误性。需要进一步的检查。

GIS在水文地质方面的应用形式多样,比如在水源保护方面:GIS可以开发出相应的用户界面。储存水源保护区的GIS数据库。提供给用户自由提取信息。方便对水源保护区的管理和描述。例如对潜在污染源的识别和预防机制的建立。在研究地下水方面:通过遥感技术可以有效辨别地表形态,利用高分辨率的卫星数据,可以为地下水的开采确定目标区域,提高地下水开采的质量和效率。还有编制水文地质图方面都有较为广泛和有效的应用。

地下水定义范文第4篇

一、建立水权交易制度,充分发挥市场机制有效配置水资源的作用

我国在20世纪90年代已成为世界第一用水大国,水资源短缺成为我国社会经济可持续发展的重要制约因素。因此,节约用水、合理用水,克服用水危机成为当前我国经济发展所必须面对的问题。《水法》规定的节约用水制度对缓解我国水资源匮乏的局面无疑是有益的,但是它毕竟是一种导向性的软约束,对水资源的培植起不到决定性的作用。在市场经济中,作为市场主体的企业和个人都是理性的“经济人” ,是自身最大利益的追求者,“趋利性”是其本质,缺乏强有力的软约束制度很难要求他们为社会去牺牲个人利益。因此,笔者认为,利用“经济人”的趋利本性,建立水权交易制度,充分发挥市场机制的作用,是合理高效配置水资源的有效途径。然而,我国现行法律制度对此持否定态度;但现实中却在悄悄进行,所以建立水权交易制度势在必行。

(一)科学界定我国《水法》中水资源的概念

《水法》对水资源概念没有作科学的定义,只是对水资源的存在范围作了规定。《水法》规定:本法所称水资源,包括地表水和地下水。此规定不是对水资源概念的作科学定义,它没有反映水资源的本质特征—存于自然载体无人类劳动介入的纯天然性。仅以水资源存在的大致范围来界定水资源的概念显然是不科学的和不周延的,因为存于地表的除了自然资源水外,还有产品水(包括人造水)。尽管产品水来源于自然资源水,在物理性质上与之毫无区别,但由于它包含人类劳动,已不再属于自然资源的范畴,而是劳动产品。如果以现行《水法》关于水资源的概念去界定现存于地表的各种水体的权属必然出现错误和矛盾。如“水资源包括地表水和地下水”,“水资源属于国家所有”;你家游泳池的水属于地表水,所以你家游泳池的属于国家所有。显然,这个逻辑结论是错误的。因为,你家游泳池的水是你花钱买来的产品水,怎么变成了国家所有呢?结论错误的原因在于该命题的大前提是错误的,即“水资源包括地表水和地下水”。因此,笔者认为,《水法》对于水资源的定义应修改为:“本法所称水资源,即自然资源水,是指存在于自然载体处于自然状态可供利用的淡水。包括地表自然资源水和地下自然资源水”

地下水定义范文第5篇

[关键词]地下水污染;脆弱性;评价方法

doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.12.165

[中图分类号]X824 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2015)12-0-01

1 地下水污染脆弱性的概念及影响因素

1.1 地下水污染脆弱性的概念

地下水污染脆弱性主要是指污染物自顶部含水层以上某一位置到达地下水系统中某一特定位置的趋势及可能性。一般情况下,脆弱性主要包括特殊脆弱性及固有脆弱性,前者是指与某类特殊污染物相关的脆弱性;后者则是指与污染物物理和化学性质无关,仅与含水层性质相关的脆弱性。

1.2 地下水污染脆弱性的影响因素

1.2.1 地下水流系统方面

虽然地下水常年处于地下,但仍受到来自人们日常生产生活活动的影响。地下水流系统主要是控制地下水固有脆弱性的本质过程,一般包括三维结构、地下水补给时空特点等,通过该系统能让人们清晰地了解和认识到地下水在什么位置、由什么原因受到的污染,从而准确判断固有脆弱性,并对控制系统中的降雨条件、入渗过程等进行合理控制,最大程度上避免地下水污染。

1.2.2 地球化学作用

通常情况下,在地球化学作用下,改变地下水污染物浓度主要包括吸附―解吸、溶解―沉淀等,在认识与污染物相关信息的过程中,应加强对潜在污染源分布、类型等要素的分析和研究,并在地下水流系统中控制污染物迁移、转化过程,实现对地下水资源的保护。

2 地下水污染脆弱性评价方法综述

目前地下水污染脆弱性评价方法主要包括以下3种。

2.1 迭置指数方法

迭置指数方法主要是指通过对定义的各类因素进行分级评分赋值,进而评定地下水脆弱性的高低,一般分为水文地质背景值法、参数系统法,其模型包括DRASTIC、GOD等。

2.1.1 DRASTIC模型

该模型最早出现在20世纪80年代美国环保局。但是,在实际评价过程中,存在一定的局限性,在范琦等研究工作者研究下,创新出一种将AHP作为基础的DRUA评价方法,很大程度上避免了参数划分和权重不变性的不足,在我国山前平原地下水污染评价工作中取得了一定成效。随着地下水污染脆弱性评价工作日益发展,工作人员在原有模型基础上进行适当创新,例如:Lima等研究者在考虑土地利用变化对水质影响基础上,将Dyna-CLUE模型与原模型相结合,对阿根廷彭巴斯草原地下水进行评价,为评价工作进一步发展奠定坚实基础。

2.1.2 GOD法

主要是结合地下水承压性、上层岩性及地下水埋深3个指标,进行GOD指数计算,最终得出地下水脆弱性。通过GOD法能获取准确的数据信息,为保护地下水资源提供支持。但是,由于受到评价指标较少等因素的影响,难以全面、系统地反映影响地下水脆弱性的因素,例如:补给源等,因此,在原有方法基础之上增加土壤的淋溶敏感性指数,可以提高该方法准确性。在实际应用中,对迭置指数法中各项模型进行对比发现,第一种方法评价效果更好。

2.2 模拟方法

过程模拟方法主要是指利用物理、化学及生物过程等模型,对污染物进行模拟实现脆弱性分析。该方法与其他方法不同,主要是预测污染物在空间及时间方面的迁移状况。一般包括流-弥散方程、化学反应模型等。

Nobre等人利用MODFLOW模型针对巴西某个城市沿海含水层进行评价,并描述出水井捕获区,全面系统地分析和研究地下水污染风险,帮助城市制定科学、合理的地下水保护方案。不仅如此,Henriksen、Vissers等人在地下水脆弱性评价及资源可持续开采过程中也采用该方法中的数值模型进行分析和研究,不仅提高了评价效率和质量,而且为研究地区地下水资源保护提供了一定帮助。

2.3 统计方法

统计方法主要是指通过对已有地下水污染信息进行数理统计并研究,来确定脆弱性量值及不同参数的联系,结合分析结果构建相关模型,并将各个评价要素植入模型当中,实现评价目标。

20世纪90年代初期,Evans和Maidment针对美国某地地下水中的硝酸盐与降雨量等因素进行相关性分析,最终得出地下水脆弱性仅与埋藏深度有关系,与其他因素不存在联系。而Troiano同样在美国加利福尼亚对地下水农药残留与土壤特征之间的关系进行分析,并首次采用CALVUL方法来研究判断地下水脆弱性与土壤特征之间的关系。在具体评价工作中,要结合实际情况选择合理的评价方法,确保评价准确性。

3 结 语

地下水资源作为我国社会可持续发展的重要资源,加强对其污染的脆弱性分析,并结合实际情况得出最终结果,能让人们清晰地了解和掌握影响水资源污染的关键因素,有利于人们采取针对性措施加以调整和优化,最大程度上避免各类因素对地下水资源的污染,实现对水资源的保护,进而促进我国社会可持续健康发展。

主要参考文献

[1]张金炳,汤鸣皋,钟佐.污水渗滤土地处理系统中水力停留时间与出水效果的讨论[J].地球科学:中国地质大学学报,2010,18(3):259-261.