地下水污染模拟

地下水污染控制及治理工程研究

引言

地下水是我国城市生活和工农业用水的重要供水水源，全国约有三分之二的城市和部分农田以地下水作为重要供水水源。目前，地下水资源开发利用过程中缺乏宏观规划、科学和严格管理，导致地下水严重超采、水位持续下降、漏斗面积不断扩大、地下水受到普遍污染等问题。此外，在有些城市和地区，与地下水有关的环境，生态问题日益严重，如地面沉降、地面塌陷、土壤沙漠化和盐渍化等。随着城市化的发展，城市生活垃圾剧增。目前，我国仅生活垃圾每年即可产生1.2x108t左右，并且以每年8%~10%的速度增加，生活垃圾无害化处理率仅有2.3%，绝大多数都是运往郊外露天堆放，累积堆存量已达60x108t，使200多座城市陷于“垃圾包围城市”的严重局面。垃圾堆放场可以产生垃圾淋滤液,这是一种垃圾经压实，生物降解生成的水以及渗入场内的雨水，地表水和地下水经垃圾层渗滤出的污浊液体，其成分相当复杂，包含大量的有机物、无机盐及品种繁多且含量超标的重金属类物质。垃圾淋滤液一旦进入土壤和地下含水层造成了污染，修复治理是极其困难的，而且费用也是非常昂贵。

⒈国地下水污染的研究现状

目前我国对地下水的研究主要集中在以下几个方面

1.1地下水水质研究

地下水水质研究是地下水污染研究的重要部分，我国对地下水水质的研究集中在两方面：一方面是污染物控制指标及水质标准的修订，另一方面是水质评价方法的探讨和改进。

1.1.1污染物控制指标及水质标准的修订

我国对污染物控制指标的研究始于1949年以后，主要反映在水质标准的颁布和不断修订上至今，我国已经颁布执行的地下水水质标准有地下水质量标准（GBT14848－1993），生活饮用水卫生标准（GB5749－85）等。

1.1.2水质评价方法的探讨和改进

水质评价可以较好的反映地下水是否污染及污染程度，水质评价方法是地下水水质评价的工具和手段，由于水体污染的随机性和模糊性对于地下水水质评价至今仍没有一个被广泛接受的评价模型。目前常用的地下水水质评价方法有单因子评价方法和综合评价方法，我国传统的水质综合评价方法是GB/T14848－1993推荐使用的内梅罗指数法。近年来世界各国的专家学者对地下水水质评价方法进行了深入的探索，提出了很多评价方法和模型，主要有基于模糊数学的模糊综合评判法、基于灰色系统理论的灰色聚类法、灰色关联度法、基于数学计算机模型的BP（误差反向传播算法）人工神经网络模型基于GIS的评价模型、多元线性回归模型、逻辑斯谛曲线LOG模型以及基于理论分析的集对分析法物元可拓法等。

1.2地下水污染调查的研究

地下水污染调查是地下水污染研究的基础我国目前在调查内容和调查技术上都有了一定的进展。

1.2.1地下水污染源的调查研究

污染与污染源有着必然的联系，地下水污染源按其形成原因可分为人为污染源和天然污染源两大类。按其分布形状又可分为点源线源和面源。按来源划分为工业污染源、农业污染源、城市污染源、固体废物源及高尔夫球场、养殖场、排污河流、加油站、污水处理厂等其它源四类。目前我国对地下水污染源的研究在认识程度和研究内容上都有了一定的深入，不断加强对地下水污染源的类型强度和空间分布特征的认识及其对地下水影响程度的分析，对地表污染水体的分布规模利用情况及水质状况等也做了详细的调查。

1.2.2电法勘探应用

近年来，国外的大量研究和试验表明，电法勘探可成功地应用于地下水污染的调查研究。应用不同的物探方法可以解决不同的问题：一是利用电阻率法可以圈定地下水污染范围，可以进行海岸环境下的地下水勘察；二是利用电磁法可以探测导电的羽流的流向及状态，圈定地下水污染区；三是利用频谱激发极化法探测有机学污染，还可以根据不同目的而采取相应的物探方法。

1.2.3地下水有机污染调查

随着国际上对毒害有机物的普遍重视，我国相关部门的科研单位及高校研究人员借鉴国外的研究经验逐步展开这方面的研究工作。我国政府加大了地下水有机污染调查与研究的投入，地下水有机污染的危害已逐步得到重视，地下水有机污染的调查与研究将成为今后地下水污染调查研究的重要内容。

1.3地下水污染物的来源污染途径研究

1.3.1地下水污染的风险评价研究

地下水污染风险是指含水层中的地下水由于人类活动而遭受污染到不可接受的水平的可能性。最早的地下水污染风险可以追溯到1968年法国学者Ｍarjat 提出的地下水脆弱性评价。仅从含水层的自然属性条件（土壤、气象、水文地质等）出发，称为含水层固有脆弱性或者含水层的防污性能。20世纪80、90年代针对面源污染造成的地下水污染问题，研究者认识到地下水本质脆弱性污染负荷与污染风险之间的复杂关系，因此，将污染物的特性和一些人类活动因素纳入到地下水污染风险的研究体系中，含水层的特殊脆弱性评价形成也称为早期的地下水污染风险评价。截至目前地下水污染风险评价目前还没有一套公认的评价模型和评价指标体系及方法，各国研究者都在不断地进行探索。

1.3.2地下水污染健康风险评价研究

地下水污染健康风险评价是以风险度作为评价指标，把地下水污染与人体健康联系起来，定量地描述地下水污染对人体健康产生的危害大小。地下水污染健康风险评价是在环境风险评价的基础上发展起来的，随着水污染状况越来越严重关于水环境对人体健康的风险评价也越来越受重视。目前国内的地下水污染健康风险评价是在国外环境风险评价方法的基础上，基于保护人类健康的考虑，以地下水质量标准和风险评价的健康基准值为基础客观科学地量化地下水污染对人体健康的潜在影响采用的方法主要是风险评价四步法。最初主要集中于对地表水或污水回用的评价评价的污染物主要是无机物和金属污染物随着对地下水有机污染物认识的加深地下水无机污染物的研究也在逐步加大。

1.3.3环境同位素在地下水污染研究中的应用

同位素技术在地下水勘测、地下水运动规律研究、地下水污染分析、坝堤渗漏测定、地表水来源及组成分析等方面都有重要作用，是目前世界上研究地下水的先进技术手段。同位素有稳定同位素和放射性同位素放射性同位素存在放射性