华北平原地下水中有机物淋溶迁移性及其污染风险评价

根据有机污染物的物理化学性质，估算了91种有机物在土壤中的半衰期和有机碳吸附系数，并分析了这些有机物在土壤中的淋溶迁移性，结果表明：对于所研究的污染物，它们的地下水污染指数与其有机碳吸附系数有着很好的负相关性，这为评价地下水中主要有机污染物的污染指数（淋溶迁移性）提供了简易方法。所评价的91种有机物中，38种具有高淋溶和迁移性，易对含水层造成较大范围的污染。通过分析发现，华北平原区域地下水中主要有机物的检出率与其淋溶迁移性有着一定的相关性。因此，地下水污染指数法的应用将有助于预测有机物对地下水的污染风险。     

纽约长岛地下水补给区的质点示踪分析

为评价人为污染对地下水的影响,必须弄清地下水的运动方式和速度.联邦政府计划试图通过定量分析了解地下水的流态,评价地下水资源状况,划定水源保护区和含水层保护区.对于天然和开采两种情况,定量估算补给地下水系统的流径,可以更好地确定地下水污染的范围,污染物的迁移情况以     

垃圾渗滤液污染物层状砂箱模拟试验

通过自制的二维砂箱模拟垃圾渗滤液污染物在层状含水层中的运移,得出了渗滤液中Cl-,SO2-4、总硬度(CaCO2)在地下环境中的迁移和时空分布规律,该实验模型较好地反映了层状层中污染物渗漏的基本特征,对预测、控制渗滤液污染地下水提供了一种试验方法.     

基于GMS的云南德厚水库下游废弃砒霜厂地下水溶质运移模拟

地下水溶质运移模拟是找出污染物迁移规律、确定污染范围及污染物浓度分布的重要手段,可以为合理开发地下水资源、优化设计地下水开采方案及地下水污染修复提供定量依据。在分析德厚水库咪哩河流域裂隙岩溶含水层的水力性质和污染物运移特征的基础上,运用GMS软件建立地下水流场模型和溶质运移模型,对裂隙岩溶水的流场和污染物进行了数值研究,判断出了污染源分布及污染羽扩展范围,分析了砒霜厂污染物运移对水库建设的影响。     

基于ＧＭＳ的水力控制措施下污染物迁移预测分析

为解决某项目在具有局部水力控制措施复杂条件下污染迁移特征分析,采用ＧＭＳ数值模拟预测分析持续渗漏污染情景对浅层第四系孔隙水的地下水环境影响特征。结果表明:在有局部人工水力控制措施的情况下,污染晕沿主流场方向扩展最快,迁移范围最大,验证了污染迁移受水力控制为主,受局部导排地下水的措施影响较明显,而向上游及侧向扩展相较于主轴方向并不显著;污染物在渗透性相对较差、孔隙度相对较低的隔水层发生较明显的阻隔作用,即浅层含水层中污染物垂向浓度梯度大,随着深度增加而浓度梯度显著降低;由于第一承压含水层渗透性明显高于潜水含水层,污染晕虽然时间上滞后进入,但是进入后的扩展速度相对较快,对流作用对污染晕的分布起主导作用,导致了该层“超标污染区域”范围小,而“影响区域”范围大的现象。     

土壤及地下水污染研究综述

根据污染物在土壤及地下水中迁移转化规律，分别从表土层、地下含水层及非饱和带三个方面，较系统地综述国内外对化肥、农药及污水灌溉等的研究进展、污染物在地下各水层和非饱和土壤中迁移转化研究取得的成果，指出了目前研究中存在的问题及发展趋势     

古宋河对地下水环境污染影响研究

在对古宋河所在区域地下水污染物的下渗过程和在含水层中的径向迁移过程分析的基础上 ,选择古宋河关闸时段污水库作为地面输入污染源 ,采用黑箱模型 ,根据纳污水库污染物类型和区域地下水控制要求 ,选择高锰酸盐指数作为地下水预测的预测参数 ,对污水库水质与区域地下水环境质量响应关系进行了预测研究 ,提出古宋河及近岸区域地下水资源控制措施     

华北平原地下水中有机物淋溶迁移性及其污染风险评价

根据有机污染物的物理化学性质,估算了91种有机物在土壤中的半衰期和有机碳吸附系数,并分析了这些有机物在土壤中的淋溶迁移性。结果表明：对于所研究的污染物,它们的地下水污染指数与其有机碳吸附系数有着很好的负相关性,这为评价地下水中主要有机污染物的污染指数(淋溶迁移性)提供了简易方法。所评价的91种有机物中,38种具有高淋溶和迁移性,易对含水层造成较大范围的污染。通过分析发现,华北平原区域地下水中主要有机物的检出率与其淋溶迁移性有着一定的相关性。因此,地下水污染指数法的应用将有助于预测有机物对地下水的污染风险。     

蟒河下游污水灌溉对土壤和地下水影响的研究

本文研究了引用蟒河污水灌溉,重金属及其污染物对土壤、地下水的污染状况。研究结果表明:不同的土壤质地、地理分布状况、土壤有机肥力和灌溉类型等因素对污染物在土壤中的积累和迁移状况有不同的影响。根据灌区土壤重金属污染环境容量极限值计算、地下水污染现状及所处的地理环境,分析了灌区土壤和地下水污染的趋势及引起重视的问题。     

污染物及土壤水动力迁移的数值模拟

本文在分析水分及污染物在土壤中迁移物转化规律的基础上，建立了水分及污染物迁移的耦合数学模型。采用有限差分法离散水分方程和污染浓度方程，得到了数值计算模型。运用分散平均方法估算水力传导率，并用中心差分和隐式差分格式并存的系数矩阵求解方法，加快计算的收敛性。利用该数值计算模型，模拟计算了具有应用背景的水分及污染物在非饱和土壤中的迁移规律，数值计算成果得到了试验资料的验证，两者吻合良好，为研究和解决地下水污染问题提供了有效的手段     

Dynamic Optimal Monitoring Network Design for Transient Transport of Pollutants in Groundwater Aquifers

Optimal groundwater pollution monitoring network design models are developed to prescribe optimal and efficient sampling locations for detecting pollution in groundwater aquifers. The developed methodology incorporates a two dimensional flow and transport simulation model to simulate the pollutant concentrations in the study area. Different realizations of the pollutant plume are randomly generated by incorporating the uncertainty in both source and aquifer parameters. These concentration realizations are incorporated in the optimal monitoring network design models. Two different objectives are considered separately. The first objective function minimizes the summation of unmonitored concentrations at different potential monitoring locations. This objective function in effect minimizes the probability of not monitoring the pollutant concentrations at those locations where the probable concentration value is large. Although this probability is not explicitly incorporated in the model, a surrogate form of this objective is included as the objective function. The second objective function considered is the minimization of estimation variances of pollutant concentrations at various unmonitored locations. This objective results in a design that chooses optimal monitoring locations where the uncertainties in simulated concentrations are large. The developed optimization models are solved using Genetic Algorithm. The variances of estimated concentrations at potential monitoring locations are computed using the geostatistical tool, kriging. The designed monitoring network is dynamic in nature, as it provides time varying network designs for different management periods, to account for the transient pollutant plumes. Such a design can eliminate temporal redundancy and is therefore, economically more efficient. The optimal design incorporates budgetary constraints in the form of limits on the number of monitoring wells installed in any particular management period. The solution results are evaluated for an illustrative study area comprising of a hypothetical aquifer. The performance evaluation results establish the potential applicability of the proposed methodology for optimal design of the dynamic monitoring network for detection and monitoring of pollutant plumes in contaminated aquifers.     

不同径流条件下钱塘江突发性水污染事故影响的预测模拟

采用二维潮流水质模型对钱塘江河口突发性水污染事故对水质的影响进行了模拟预测。分析结果表明:随着上游径流流量加大,污水团输移的速度明显加快,最大浓度也有所降低。同时随着污染物在输移过程中稀释扩散,超标总历时沿程逐渐增大,污染物最大浓度沿程逐渐降低。模拟及计算结果显示:突发污染事故后,加大上游的下泄流量,对加快污染团下移、稀释污染团从而降低污染物浓度的作用非常明显,模拟结果可为处理突发性水污染事故提供提供重要的理论依据。     

北运河流域土沟段地下水水力截获效果评估

选择北运河流域土沟段于2016年开展为期69 d的水力截获试验。结果表明:20 m含水层降深为2 m,影响半径为80.2 m;60 m含水层降深为1.54 m,影响半径为150.6 m。试验期间,多数地下水水质指标浓度呈下降趋势,其中硫酸盐浓度下降幅度达57.9%,痕量有机污染物—邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯的最大下降幅度达96.3%。污染物浓度的变化与其所在含水层介质中发生的稀释作用、阳离子交换吸附及黏土矿物的吸附作用等密不可分。试验结果表明水力截获试验可有效控制和修复地下水污染。     

典型污染场地含水层天然净化能力溶质模拟研究

根据典型石油类污染场地岩性、水文地质等特征,在长期观测、抽水试验及弥散试验等资料搜集与分析基础上,通过水流模型验证,构建了地下水水流运动及溶质迁移的数值模型。选取苯系物(BTEX)作为模拟因子,运用GMS软件中MT3DMS模块模拟地下水对流-弥散溶质迁移过程,运用RT3D模块模拟研究了地下水中移动、非移动的多种微生物共存的有机污染物生物降解过程。结果表明,生物降解化学反应具有明显的降低污染物峰值的作用,而研究区存在大量的好氧微生物作用和反硝化作用,据此提出可以采用原位生物修复技术来治理石油污染。     

奎河两岸污灌区浅层地下水氮污染特征及同位素示踪分析

地下水中氮污染主要包括铵态氮和硝态氮,特别是当铵(NH₄⁺)作为地下水的主要污染物时,由于其在含水层中迁移规律复杂,且难以去除,成为研究该问题的难点。在奎河徐州段两岸通过钻孔对浅层地下水进行取样测试分析,研究区浅层地下水中氮的存在形式主要为NH₄⁺,其次为NO₃^-。通过对δ¹⁵N-NH₄⁺同位素分析可知,地下水中约27.3%的NH₄⁺来源于化肥,约72.7%NH₄⁺来自于动物粪便、生活污水等高δ¹⁵N值的污染源;对δ¹⁵N-NO₃^-同位素分析可知,地下水中约有15.2%的NO₃^-来源于化肥和土壤有机氮,63.6%的NO₃^-来源于动物粪便和污水;约21.2%的地下水样本中δ¹⁵N-NO₃^-值超出了污染源的同位素值,可能产生了反硝化作用。     

Experimental study of water and dissolved pollutant runoffs on impervious surfaces

The water and dissolved pollutant runoffs on impervious surfaces are the essential factor to be considered in design methods to minimize the impacts of the diffuse water pollution. In this paper, experiments are conducted to study the water and dissolved pollutant runoffs on impervious surfaces for different rainfall intensities and surface roughnesses. It is shown that a larger rainfall intensity and a smaller surface roughness reduce the time of concentration and increase the pollutant transport rate. Most of the pollutant runoffs take place at the initial stage of the rainfall. The pollutant transport rate rapidly reaches a peak and then gradually drops to zero.     

基于多单元均衡法的地下水流与水质联合数值研究

针对地下渗流与污染物迁移数值模拟中计算程序复杂、效率偏低等不足,开展了地下水流与水质联合数值研究。首先基于多单元均衡法,建立了渗流与污染物迁移的联合模型,采用Matlab语言编制了联合程序,使之能够求解单一地下水渗流、初始流场稳定的地下水污染和初始流场不稳定的地下水污染等多种情况。然后计算了一维对流弥散问题,并与多种计算方法进行对比分析。最后对某地地下水污染物的扩散分布进行了模拟。结果表明:通过控制自定义特征数,实现了对不同水文地质特征问题的求解;采用上游加权法解决大Peclet数污染物迁移问题时,并无明显数值弥散现象,又能抑制数值解的振动;本程序具有较高的计算效率,并能够显著提高后处理的可视化程度。     

止水不良孔导致地下水串层污染的机制研究——以衡水某试验孔为例

华北平原长期存在"上咸下淡"的水质格局,近年来,咸水下移问题不断威胁深层淡水资源。根据衡水市某止水不良孔(GK井)修复前后其周边观测孔(XK4井)内水质变化情况,通过构建考虑钻孔串层污染的溶质运移模型,对止水不良孔作为优势通道引导咸水下移的机制进行了研究。结果表明:原本水力联系微弱的相邻含水层通过止水不良孔发生了越流,上层咸水在水头差作用下沿井管下移,经滤水管进入淡水层,导致下层淡水迅速咸化;GK井在14个月内形成的污染晕半径为20~75 m,导致XK4井地下淡水矿化度在5个月内升高约5倍;GK井封填后,污染物在水动力作用下发生扩散、稀释,被污染淡水在4个月后又恢复至原有浓度。止水不良孔造成的串层污染不容小觑,应及时发现及早治理。     

Mathematical model to identify nitrogen variability in large rivers

The river Swale in Yorkshire, northern England has been the subject of many studies concerning water quality. This paper builds on existing data resources and previous 1D river water quality modelling applications at daily resolution (using QUESTOR) to provide a different perspective on understanding pollution, through simulation of the short‐term dynamics of nutrient transport along the river. The two main objectives are (1) building, calibration and evaluation of a detailed mathematical model (Advection‐Dispersion Model: ADModel), for nutrient transport under unsteady flow conditions and (2) the development of methods for estimating key parameters characterizing pollutant transport (velocity, dispersion coefficient and transformation rates) as functions of hydrological parameters and/or seasonality. The study of ammonium and nitrate has highlighted temporal variability in processes, with maximum nitrification and denitrification rates during autumn. Results show that ADModel is able to predict the main trend of measured concentration with reasonable accuracy and accounts for temporal changes in water flow and pollutant load along the river. Prediction accuracy could be improved through more detailed modelling of transformation processes by taking into account the variability of factors for which existing data were insufficient to allow representation. For example, modelling indicates that interactions with bed sediment may provide an additional source of nutrients during high spring flows. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.