地下水脆弱性评价方法
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污染脆弱性图。
• 原民主德国在1980～1985 年期间编制了1∶5 万的地下水脆弱性图; • 瑞典编制了1∶215 万的地下水脆弱性图。 • 美国普遍使用了由Aller 开发研制的DRASTIC 方法评价含水层脆弱性,在
俄克拉荷马使用该方法对12 个主要含水层开展了区域尺度的含水层污 染脆弱性评价 ,在美国的得克萨斯州、怀俄明州、罗得岛、马萨诸塞州、 威斯康星州、内布拉斯加、特拉华州、南达科他州等地区也采用了类 似的方法进行了含水层脆弱性填图
• 早期的地下水脆弱性评价与编图始于20 世纪60年代中 期的欧洲,到70 年期间,德国、捷克、法国、西班牙、 前苏联、波兰和保加利亚等国家分别编制了小比例尺 地下水脆弱性图,试图从国家和区域层次上了解地下水 易于污染地区,以便制定国家或区域的地下水保护政策。
2.研究程度
• 70～80 年代,开始转向编制中比例尺地下水 脆弱性图,这是适应较小区域的地下水保护 的需要。其中,法国编制了1∶10 万、捷克 编制了1∶20 万的系列地下水脆弱性图。英 国国家河流管理局编制了一系列1∶10 万的 区域地下水固有脆弱性图。捷克编制了 1∶10 万的白垩盆地地下水脆弱性图。
指定区域土地利用规划和地下水保护规划。 分图描述关于特殊脆弱性迁移时间的地区性 地下水系统脆弱性。要求野外调查
特殊目的
பைடு நூலகம்
1: 2.5万或更大
单一目的，用于地方或城市规划和保护场地 特殊图，表示地方或场地特殊地下水防污性 能问题，需要一套代表性数据，通常需要场 地的特别调查
1.基本理念
地下水质量groundwater quality
10
20
30
40
50
60
浅层
0
FINa+ ClSO42Fe 挥发性酚类 浑浊度 溶解性总固体 总硬度 PH值 肉眼可见物 NO2As砷 Al 1,2－二氯乙烷 NH4+ Cd Mn 耗氧量 NO31,2－二氯丙烷 Cr6+
10
20
30
40
50
60
70
80
深层
分类指标影响程度依次为一般化学指标、无机毒理指标、毒性 (类)重金属指标、有机指标
2.研究程度
• 80～90 年代,世界上涌现出相当数量的大、中比例尺地下水脆弱性图。 • 例如,意大利在1987 年编制出版了1∶2.5 万和1∶5 万地下水污染脆弱
性图。
• 荷兰在1987 年编制出版了1∶4 万的国家地下水污染脆弱性图。 • 德国由联邦地质科学研究所先后编制出版了1∶4 万和1∶1 万的地下水
1.基本理念
• 地下水污染和地下水质量的评价方法
93标准推荐使用内梅罗法
• 地下水质量评价 推荐使用单指标综合评价法
• 地下水污染评价
与背景值相比 与标准值 相比
地下水质量综合评价
单指标影响分析
所有参评指标
地下水质量 指标影响分析
分类指标影响分析
一般化学指标（14项） 无机毒理指标（4项） 毒性重金属指标（5项） 挥发性有机指标（21项） 半挥发性有机指标（5项）
• 地下水供水保障危机
水资源危机
水污染危机
影响因素
自然因素 人为因素
地表 气候 土壤 包气带 含水层 土地利用 人类活动强度 地下水开采
自然因素
影响因素
表征指标
地表
地形坡度，河网密度，是否存在地表水和地下水的 水力联系；地表水和地下水的交换水量；灌溉水量； 灌溉系数；
气候 土壤
年降雨量，年蒸发量，降雨入渗系数 、空气湿度、温度
100
80
60
40
20
0 山前冲积洪积平原
中部冲积平原
滨海冲积海积平原
古黄河冲积平原
Ⅰ—Ⅲ类浅层地下水 Ⅴ类浅层地下水
Ⅰ—Ⅲ类深层地下水 Ⅴ类深层地下水
Ⅰ—Ⅲ类深浅层地下水 Ⅴ类深浅层地下水
单因子污染指数法
I Ci / Coi
I 为单因子污染指数，无量纲； Ci 为监测指标i的实测含量(mg/L) ； Coi 为指标i的背景值或对照值（mg/L）；
下水污染概率×地下水污染后果）
地下水污染源
• 在人类活动影响下，能够引起地下水污染的污 染物来源或活动场所
地下水污染风险：
地下水 脆弱性
地下水
污染荷载
反映地下 水系统消 纳污染物 的自净能 力
各种污染源 对地下水污 染可能性和 负荷量的评 价
地下水
功能价值
反映地下水 的供水价值。 是满足需水 要求而产生 的价值。
脆弱性评价图的分类
类型
比例尺
普通、概括和纲 1:50万或更大
要性
目的和内容 国家或国际级的地下水保护政策，一般规划、 决策制定；公众教育，地下水本质防污性能 综合图，缺少局部细节。
纲要性 易使用
制定区域计划、地下水保护管理规程，评价 1:50万；1:10万 污染问题的弥散，大部分局部细节缺失
1:10万；1:2.5万
地下水质量 分为脆弱区、较脆弱区、无 资料区 劣质水、污染物
2.研究程度
• 1997年，西安市潜水污染的潜在性分析与 评价，郑西来,吴新利,荆 静
• 2001年，关中盆地地下水脆弱性评价指标 体系的探讨，杨晓婷,王文科等
• 松嫩平原、太原盆地、丽江盆地、
DRASTIC地下水脆弱性评价方法及其应用—以泰国清迈盆地为例 DRASTIC地下水脆弱性评价方法及其应用—以阜新盆地为例 DRASTIC评价模型在台州市浅层地下水脆弱性评价中的应用 DRASTIC指标体系法在地下水脆弱性评价中的应用 包气带粘性土层的防污性能试验研究及其对地下水脆弱性评价的影响 采煤矿区地下水脆弱性评价 城市地下水防污性能评价 大型新生代断陷盆地的浅层地下水的脆弱性评价-以山西太原盆地为例 地表水资源的脆弱性及其评价初探 覆盖型岩溶平原区岩溶塌陷脆弱性和开发岩溶地下水安全性评价—以广西黎塘镇为例 关中盆地地下水脆弱性评价指标体系的探讨 关中盆地潜水含水层脆弱性评价 海河流域地下水系统脆弱性评价的探讨 海河流域平原区地下水脆弱性评价 杭嘉湖地区浅层地下水防污性能评价方法及应用研究 后寨河流域岩溶含水层脆弱性及其对土地利用方式的响应 滹滏平原地下水资源脆弱性时变分析 鸡东县地下水脆弱性评价研究 基于DRASTIC的松嫩平原地下水脆弱性模糊综合评价 基于DRASTIC模型的下辽河平原地下水环境脆弱性评价体系 基于GIS的地下水脆弱性评价 基于MapInfo的大沽河地下水库脆弱性评价 基于地下水脆弱性评价方法的综述 基于复合权重—GIS的下辽河平原地下水脆弱性评价 基于熵权的改进DRASTIC模型在地下水脆弱性评价中的应用 基于综合方法的地下水污染脆弱性评价—以山东济宁市浅层地下水为例 吉林市城区地下水脆弱性评价与编图
人为因素 影响因素
表征指标
土地利用 人类活动强度 地下水开采
植物覆盖程度；土地利用类型
人口密度、地下水需水量、泉水衰减率；地表水利用 率
地下水开采强度、允许开采量、地下水水位下降幅度、 需水量/供水量、地面沉降面积；
岩溶水脆弱性影响因素
岩溶地区因为可溶岩的风化作用以致土壤先天贫瘠，同时 因缺乏天然防渗或过滤层致使地表水和一切污染物很容易通 过漏斗、落水洞等岩溶形态直接进入含水层或地下河
华北平原直接可以饮用的Ⅰ—Ⅲ类地下水占有19.17%，经适当 处理可以饮用的Ⅳ类地下水占24.64%，需经专门处理后才可利 用的Ⅴ类地下水占56.19%。
4553组浅层地下水样品评价 结果显示，Ⅰ—Ⅲ类浅层地 下水占有18.7%，Ⅳ类浅层 地下水占24.60%，Ⅴ类浅层 地下水占57.23%。
1546组深层地下水样品评价 结果显示，Ⅰ—Ⅲ类深层地 下水占有22.13%，Ⅳ类深层 地下水占24.77%，Ⅴ类深层 地下水占53.10%。
轻污染 II
0＜P≤0.2
中污染 III
0.2＜P≤0.6
较重污染 IV
0.6＜P≤1.0
严重污染 V
1.0＜P≤1.5
极重污染 VI
P≥1.5
0 半挥发性有机指标
挥发性有机指标 重金属 三氮
5
10
15
20
25
30
35
轻污染 中污染 较重污染 严重污染 极重污染
0 半挥发性有机指标
挥发性有机指标 重金属 三氮
80 70 60 50 40 30 20 10 0
一般化学指标
无机毒理指标 毒性重金属指标 挥发性有机指标 半挥发性指标
华北平原地下水质量主要受地质环境以及在地下水循环过程中水 文地球化学作用的控制，表现出与区域水文地球化学相同的分布 规律，具有明显的分带性，地下水质量由山前平原向东依次至中 部平原—滨海平原逐渐变差
地下水脆弱性评价方法
中国地质科学院水文地质环境地质研究所 费宇红
需求
现实意义
土地开发利用 水源地保护规划 地下水污染防治区划 地下水监测网布设 地下水风险评价 地下水功能 评价
结果
用图形表示 强、较强、中等、较差、差
非定量 尺度效应强 适合于区域评价
目标任务
编制孔隙水、裂隙水、岩溶水等不同类型地 下水分布区的地下水脆弱性评价图
地下水污染单指标标准指数评价方法 更准确地评价了地下水污染状况
Pki
Cki C0 CIII
Pki—k水样第i个指标的污染指数 Cki—k水样第i个指标的测试结果 C0—代表k水样组分i指标的背景值 CⅢ—《地下水质量标准》中指标i的III类指标 限值
污染类别 污染分级 数值范围
未污染 I
P≤0
土壤结构；土壤层厚度；土壤含水量、渗透性、有机物含量、 粘土矿物含量
包气带土层 结构、厚度、垂向渗透性、水运移时间、粘性土层的厚度
含水层
岩性、渗透系数、单井出水量、厚度、分布连续性、和相邻 隔水层的水力联系、储水量、给水度
污染物对流弥散以及迁移转化过程示意
表层土壤中是吸附作用、溶解沉淀、生物化学转化等作用发生的最主要的过程 包气带中以多相垂直流动为主 在饱和带中以水平流动为主，稀释是污染物最主要的转化过程 控制污染物迁移转化的重要机理是污染物的扩散－弥散过程 改变污染物浓度的是吸附－解吸、溶解－沉淀、氧化－还原－络合作用等
影响因素
自然因素
补给 径流 排泄
人为因素
土地利用程度 人类活动影响
地下水开采
岩溶含水层极易被污染，因此岩溶地下水具有特殊的脆弱性。岩 溶含水层具有空隙、裂隙、管道的三重介质的特性
1.基本理念
• 地下水脆弱性的尺度
• 一般常用“强、中、弱”表示地下水脆弱性 • 服务目标不同评价结果不同 • 国家级和地区级的评价结果应有所区别
2
4
6
8
10
12
14
轻污染 中污染 较重污染 严重污染 极重污染
2.研究程度
• 国际水文学家协会地下水保护委员与联合国教科文组 织合作,编制了《地下水脆弱性评价与编图指南》。
• 美国水科学和技术理事会(WSTB) 成立了地下水脆弱性 评价技术委员会,开展了《地下水脆弱性评价:不确定 性条件下的污染潜势》研究。
• 由地下水的物理、化学和生物组分构成的地下 水的基本质量属性。
相 关
地下水污染groundwater contamination
• 在人类活动影响下，地下水水质向着恶化方向 发展的现象。
概
地下水污染风险groundwater pollution risk
念 • 地下水受到污染的概率和污染后果的叠加（地
2.研究程度
• 1996年，区域地下水防污性能评价方法及 其在河北平原的应用----刘淑芬,郭永海
利用500个钻孔资料、354 个观测孔资料、采用模糊 数学方法
考虑 水位埋深 粘性土厚度 含水层厚度
划分为三个级别： 防污性好、中、差
2.研究程度
2.研究程度
• 2000年新一轮水资源 评价
• 编制分省地下水环境图：
为制定科学合理的地下水资源保护方案提供 科学依据
1 • 基本理念 2 • 研究程度 3 • 基本要求 4 • 建立指标体系 5 • 操作流程
1.基本理念
理念
地下水脆弱性的概念 地下水脆弱性的影响因子 评价尺度 相关的概念
1.基本理念
• 地下水脆弱性的概念
• 1968 年法国人Margat， 首次提出“地下水脆弱性” Groundwater Vulnerability--------概念众说纷纭
• 在1987 年的“土壤与地下水脆弱性国际会议” 上，不少学者在考 虑水文地质条件的同时, 还考虑到了人类活动和污染源等外部因 素对地下水脆弱性的影响。认为地下水污染是由含水层本身的脆 弱性与人类活动产生的污染负荷造成的。
• 美国国家科学研究委员会于1993 年给予地下水脆弱性如下定义: 地下水脆弱性是污染物到达最上层含水层之上某特定位置的倾向 性与可能性。分为两类: 一类是本质脆弱性，一类是特殊脆弱性。
华北平原地下水质量主要受氟化物、碘化物、总硬度、钠离子、 氯离子、溶解性总固体、硫酸根离子、铁离子等原生指标控制
0
I总硬度
Na+ SO42-
Cl溶解性总固体
Fe FNO2浑浊度 肉眼可见物 NO3Mn NH4+ As砷 Al 耗氧量 Ni PH值 1,2－二氯乙烷 1,2－二氯丙烷 苯 Pb 四氯化碳 Cr6+
地下水
污染风险
地下水污染源
分类
释放途径分类 污染起源分类 化学类型分类 污染位置分类 污染特征分类
污染源
释放源、搬运源 生活污染源、农业污染源 重金属、碳氢化合物、农药 地上、地下 点状源、线状源、面状源
• 地下水污染源
• 在人类活动影响下， 能够引起地下水污染 的污染物来源或活动 场所。
地下水污染物的来源
• 本“指南”规定
• 由于自然条件变化或人类活动影响，地下水 遭受破坏的趋向和可能性，它反映了地下水 对自然和（或）人类活动影响的应付能力。
本质脆弱性
在天然状态下地下水对污染所表 现的内部固有的敏感属性。
它与污染源或污染物的性质和类 型无关，取决于地下水所处的地 质与水文地质条件
是静态、不可变和人为不可控制 的。
特殊脆弱性
地下水对特定的污染物或人类 活动所表现的敏感属性
它与污染源和人类活动有关 是动态、可变和人为可控制的
1.基本理念
• 地下水脆弱性的影响因子
• 地下水易污染性 • 地下水防污能力
包气带结构 水文地质参数 水动力
岩性组合 渗透系数 降水量、河道入渗
在一定的地质与水文地质条件下，地下水系统抵御污染的能力
• 原民主德国在1980～1985 年期间编制了1∶5 万的地下水脆弱性图; • 瑞典编制了1∶215 万的地下水脆弱性图。 • 美国普遍使用了由Aller 开发研制的DRASTIC 方法评价含水层脆弱性,在
俄克拉荷马使用该方法对12 个主要含水层开展了区域尺度的含水层污 染脆弱性评价 ,在美国的得克萨斯州、怀俄明州、罗得岛、马萨诸塞州、 威斯康星州、内布拉斯加、特拉华州、南达科他州等地区也采用了类 似的方法进行了含水层脆弱性填图
• 早期的地下水脆弱性评价与编图始于20 世纪60年代中 期的欧洲,到70 年期间,德国、捷克、法国、西班牙、 前苏联、波兰和保加利亚等国家分别编制了小比例尺 地下水脆弱性图,试图从国家和区域层次上了解地下水 易于污染地区,以便制定国家或区域的地下水保护政策。
2.研究程度
• 70～80 年代,开始转向编制中比例尺地下水 脆弱性图,这是适应较小区域的地下水保护 的需要。其中,法国编制了1∶10 万、捷克 编制了1∶20 万的系列地下水脆弱性图。英 国国家河流管理局编制了一系列1∶10 万的 区域地下水固有脆弱性图。捷克编制了 1∶10 万的白垩盆地地下水脆弱性图。
指定区域土地利用规划和地下水保护规划。 分图描述关于特殊脆弱性迁移时间的地区性 地下水系统脆弱性。要求野外调查
特殊目的
பைடு நூலகம்
1: 2.5万或更大
单一目的，用于地方或城市规划和保护场地 特殊图，表示地方或场地特殊地下水防污性 能问题，需要一套代表性数据，通常需要场 地的特别调查
1.基本理念
地下水质量groundwater quality
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浅层
0
FINa+ ClSO42Fe 挥发性酚类 浑浊度 溶解性总固体 总硬度 PH值 肉眼可见物 NO2As砷 Al 1,2－二氯乙烷 NH4+ Cd Mn 耗氧量 NO31,2－二氯丙烷 Cr6+
10
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深层
分类指标影响程度依次为一般化学指标、无机毒理指标、毒性 (类)重金属指标、有机指标
2.研究程度
• 80～90 年代,世界上涌现出相当数量的大、中比例尺地下水脆弱性图。 • 例如,意大利在1987 年编制出版了1∶2.5 万和1∶5 万地下水污染脆弱
性图。
• 荷兰在1987 年编制出版了1∶4 万的国家地下水污染脆弱性图。 • 德国由联邦地质科学研究所先后编制出版了1∶4 万和1∶1 万的地下水
1.基本理念
• 地下水污染和地下水质量的评价方法
93标准推荐使用内梅罗法
• 地下水质量评价 推荐使用单指标综合评价法
• 地下水污染评价
与背景值相比 与标准值 相比
地下水质量综合评价
单指标影响分析
所有参评指标
地下水质量 指标影响分析
分类指标影响分析
一般化学指标（14项） 无机毒理指标（4项） 毒性重金属指标（5项） 挥发性有机指标（21项） 半挥发性有机指标（5项）
• 地下水供水保障危机
水资源危机
水污染危机
影响因素
自然因素 人为因素
地表 气候 土壤 包气带 含水层 土地利用 人类活动强度 地下水开采
自然因素
影响因素
表征指标
地表
地形坡度，河网密度，是否存在地表水和地下水的 水力联系；地表水和地下水的交换水量；灌溉水量； 灌溉系数；
气候 土壤
年降雨量，年蒸发量，降雨入渗系数 、空气湿度、温度
100
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20
0 山前冲积洪积平原
中部冲积平原
滨海冲积海积平原
古黄河冲积平原
Ⅰ—Ⅲ类浅层地下水 Ⅴ类浅层地下水
Ⅰ—Ⅲ类深层地下水 Ⅴ类深层地下水
Ⅰ—Ⅲ类深浅层地下水 Ⅴ类深浅层地下水
单因子污染指数法
I Ci / Coi
I 为单因子污染指数，无量纲； Ci 为监测指标i的实测含量(mg/L) ； Coi 为指标i的背景值或对照值（mg/L）；
下水污染概率×地下水污染后果）
地下水污染源
• 在人类活动影响下，能够引起地下水污染的污 染物来源或活动场所
地下水污染风险：
地下水 脆弱性
地下水
污染荷载
反映地下 水系统消 纳污染物 的自净能 力
各种污染源 对地下水污 染可能性和 负荷量的评 价
地下水
功能价值
反映地下水 的供水价值。 是满足需水 要求而产生 的价值。
脆弱性评价图的分类
类型
比例尺
普通、概括和纲 1:50万或更大
要性
目的和内容 国家或国际级的地下水保护政策，一般规划、 决策制定；公众教育，地下水本质防污性能 综合图，缺少局部细节。
纲要性 易使用
制定区域计划、地下水保护管理规程，评价 1:50万；1:10万 污染问题的弥散，大部分局部细节缺失
1:10万；1:2.5万
地下水质量 分为脆弱区、较脆弱区、无 资料区 劣质水、污染物
2.研究程度
• 1997年，西安市潜水污染的潜在性分析与 评价，郑西来,吴新利,荆 静
• 2001年，关中盆地地下水脆弱性评价指标 体系的探讨，杨晓婷,王文科等
• 松嫩平原、太原盆地、丽江盆地、
DRASTIC地下水脆弱性评价方法及其应用—以泰国清迈盆地为例 DRASTIC地下水脆弱性评价方法及其应用—以阜新盆地为例 DRASTIC评价模型在台州市浅层地下水脆弱性评价中的应用 DRASTIC指标体系法在地下水脆弱性评价中的应用 包气带粘性土层的防污性能试验研究及其对地下水脆弱性评价的影响 采煤矿区地下水脆弱性评价 城市地下水防污性能评价 大型新生代断陷盆地的浅层地下水的脆弱性评价-以山西太原盆地为例 地表水资源的脆弱性及其评价初探 覆盖型岩溶平原区岩溶塌陷脆弱性和开发岩溶地下水安全性评价—以广西黎塘镇为例 关中盆地地下水脆弱性评价指标体系的探讨 关中盆地潜水含水层脆弱性评价 海河流域地下水系统脆弱性评价的探讨 海河流域平原区地下水脆弱性评价 杭嘉湖地区浅层地下水防污性能评价方法及应用研究 后寨河流域岩溶含水层脆弱性及其对土地利用方式的响应 滹滏平原地下水资源脆弱性时变分析 鸡东县地下水脆弱性评价研究 基于DRASTIC的松嫩平原地下水脆弱性模糊综合评价 基于DRASTIC模型的下辽河平原地下水环境脆弱性评价体系 基于GIS的地下水脆弱性评价 基于MapInfo的大沽河地下水库脆弱性评价 基于地下水脆弱性评价方法的综述 基于复合权重—GIS的下辽河平原地下水脆弱性评价 基于熵权的改进DRASTIC模型在地下水脆弱性评价中的应用 基于综合方法的地下水污染脆弱性评价—以山东济宁市浅层地下水为例 吉林市城区地下水脆弱性评价与编图
人为因素 影响因素
表征指标
土地利用 人类活动强度 地下水开采
植物覆盖程度；土地利用类型
人口密度、地下水需水量、泉水衰减率；地表水利用 率
地下水开采强度、允许开采量、地下水水位下降幅度、 需水量/供水量、地面沉降面积；
岩溶水脆弱性影响因素
岩溶地区因为可溶岩的风化作用以致土壤先天贫瘠，同时 因缺乏天然防渗或过滤层致使地表水和一切污染物很容易通 过漏斗、落水洞等岩溶形态直接进入含水层或地下河
华北平原直接可以饮用的Ⅰ—Ⅲ类地下水占有19.17%，经适当 处理可以饮用的Ⅳ类地下水占24.64%，需经专门处理后才可利 用的Ⅴ类地下水占56.19%。
4553组浅层地下水样品评价 结果显示，Ⅰ—Ⅲ类浅层地 下水占有18.7%，Ⅳ类浅层 地下水占24.60%，Ⅴ类浅层 地下水占57.23%。
1546组深层地下水样品评价 结果显示，Ⅰ—Ⅲ类深层地 下水占有22.13%，Ⅳ类深层 地下水占24.77%，Ⅴ类深层 地下水占53.10%。
轻污染 II
0＜P≤0.2
中污染 III
0.2＜P≤0.6
较重污染 IV
0.6＜P≤1.0
严重污染 V
1.0＜P≤1.5
极重污染 VI
P≥1.5
0 半挥发性有机指标
挥发性有机指标 重金属 三氮
5
10
15
20
25
30
35
轻污染 中污染 较重污染 严重污染 极重污染
0 半挥发性有机指标
挥发性有机指标 重金属 三氮
80 70 60 50 40 30 20 10 0
一般化学指标
无机毒理指标 毒性重金属指标 挥发性有机指标 半挥发性指标
华北平原地下水质量主要受地质环境以及在地下水循环过程中水 文地球化学作用的控制，表现出与区域水文地球化学相同的分布 规律，具有明显的分带性，地下水质量由山前平原向东依次至中 部平原—滨海平原逐渐变差
地下水脆弱性评价方法
中国地质科学院水文地质环境地质研究所 费宇红
需求
现实意义
土地开发利用 水源地保护规划 地下水污染防治区划 地下水监测网布设 地下水风险评价 地下水功能 评价
结果
用图形表示 强、较强、中等、较差、差
非定量 尺度效应强 适合于区域评价
目标任务
编制孔隙水、裂隙水、岩溶水等不同类型地 下水分布区的地下水脆弱性评价图
地下水污染单指标标准指数评价方法 更准确地评价了地下水污染状况
Pki
Cki C0 CIII
Pki—k水样第i个指标的污染指数 Cki—k水样第i个指标的测试结果 C0—代表k水样组分i指标的背景值 CⅢ—《地下水质量标准》中指标i的III类指标 限值
污染类别 污染分级 数值范围
未污染 I
P≤0
土壤结构；土壤层厚度；土壤含水量、渗透性、有机物含量、 粘土矿物含量
包气带土层 结构、厚度、垂向渗透性、水运移时间、粘性土层的厚度
含水层
岩性、渗透系数、单井出水量、厚度、分布连续性、和相邻 隔水层的水力联系、储水量、给水度
污染物对流弥散以及迁移转化过程示意
表层土壤中是吸附作用、溶解沉淀、生物化学转化等作用发生的最主要的过程 包气带中以多相垂直流动为主 在饱和带中以水平流动为主，稀释是污染物最主要的转化过程 控制污染物迁移转化的重要机理是污染物的扩散－弥散过程 改变污染物浓度的是吸附－解吸、溶解－沉淀、氧化－还原－络合作用等
影响因素
自然因素
补给 径流 排泄
人为因素
土地利用程度 人类活动影响
地下水开采
岩溶含水层极易被污染，因此岩溶地下水具有特殊的脆弱性。岩 溶含水层具有空隙、裂隙、管道的三重介质的特性
1.基本理念
• 地下水脆弱性的尺度
• 一般常用“强、中、弱”表示地下水脆弱性 • 服务目标不同评价结果不同 • 国家级和地区级的评价结果应有所区别
2
4
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10
12
14
轻污染 中污染 较重污染 严重污染 极重污染
2.研究程度
• 国际水文学家协会地下水保护委员与联合国教科文组 织合作,编制了《地下水脆弱性评价与编图指南》。
• 美国水科学和技术理事会(WSTB) 成立了地下水脆弱性 评价技术委员会,开展了《地下水脆弱性评价:不确定 性条件下的污染潜势》研究。
• 由地下水的物理、化学和生物组分构成的地下 水的基本质量属性。
相 关
地下水污染groundwater contamination
• 在人类活动影响下，地下水水质向着恶化方向 发展的现象。
概
地下水污染风险groundwater pollution risk
念 • 地下水受到污染的概率和污染后果的叠加（地
2.研究程度
• 1996年，区域地下水防污性能评价方法及 其在河北平原的应用----刘淑芬,郭永海
利用500个钻孔资料、354 个观测孔资料、采用模糊 数学方法
考虑 水位埋深 粘性土厚度 含水层厚度
划分为三个级别： 防污性好、中、差
2.研究程度
2.研究程度
• 2000年新一轮水资源 评价
• 编制分省地下水环境图：
为制定科学合理的地下水资源保护方案提供 科学依据
1 • 基本理念 2 • 研究程度 3 • 基本要求 4 • 建立指标体系 5 • 操作流程
1.基本理念
理念
地下水脆弱性的概念 地下水脆弱性的影响因子 评价尺度 相关的概念
1.基本理念
• 地下水脆弱性的概念
• 1968 年法国人Margat， 首次提出“地下水脆弱性” Groundwater Vulnerability--------概念众说纷纭
• 在1987 年的“土壤与地下水脆弱性国际会议” 上，不少学者在考 虑水文地质条件的同时, 还考虑到了人类活动和污染源等外部因 素对地下水脆弱性的影响。认为地下水污染是由含水层本身的脆 弱性与人类活动产生的污染负荷造成的。
• 美国国家科学研究委员会于1993 年给予地下水脆弱性如下定义: 地下水脆弱性是污染物到达最上层含水层之上某特定位置的倾向 性与可能性。分为两类: 一类是本质脆弱性，一类是特殊脆弱性。
华北平原地下水质量主要受氟化物、碘化物、总硬度、钠离子、 氯离子、溶解性总固体、硫酸根离子、铁离子等原生指标控制
0
I总硬度
Na+ SO42-
Cl溶解性总固体
Fe FNO2浑浊度 肉眼可见物 NO3Mn NH4+ As砷 Al 耗氧量 Ni PH值 1,2－二氯乙烷 1,2－二氯丙烷 苯 Pb 四氯化碳 Cr6+
地下水
污染风险
地下水污染源
分类
释放途径分类 污染起源分类 化学类型分类 污染位置分类 污染特征分类
污染源
释放源、搬运源 生活污染源、农业污染源 重金属、碳氢化合物、农药 地上、地下 点状源、线状源、面状源
• 地下水污染源
• 在人类活动影响下， 能够引起地下水污染 的污染物来源或活动 场所。
地下水污染物的来源
• 本“指南”规定
• 由于自然条件变化或人类活动影响，地下水 遭受破坏的趋向和可能性，它反映了地下水 对自然和（或）人类活动影响的应付能力。
本质脆弱性
在天然状态下地下水对污染所表 现的内部固有的敏感属性。
它与污染源或污染物的性质和类 型无关，取决于地下水所处的地 质与水文地质条件
是静态、不可变和人为不可控制 的。
特殊脆弱性
地下水对特定的污染物或人类 活动所表现的敏感属性
它与污染源和人类活动有关 是动态、可变和人为可控制的
1.基本理念
• 地下水脆弱性的影响因子
• 地下水易污染性 • 地下水防污能力
包气带结构 水文地质参数 水动力
岩性组合 渗透系数 降水量、河道入渗
在一定的地质与水文地质条件下，地下水系统抵御污染的能力