地下水污染评价-第四讲[研究材料]
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地下水污染保护程度的差异。
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第一节 基本概念
地下水污染脆弱性Vulnerability定义
• 法国水文地质学家Marjet于1960年首次提出，50余年来还 没有一个普遍认可的定义
• Vrba 和Zaporozec认为，污染脆弱性是地下水系统的本征 特性，表征该系统的水质对人为和/或自然作用的脆弱性
地下水污染的特点
• 隐蔽性 • 难以逆转性
– 治理费用巨大 – 效率低、修复缓慢
• 实际上，在合理的时间内，彻底治理地下水污染 是根本不可能的。原因？
地下水系统的复杂性
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第一节 基本概念
地下水脆弱性评价
• 建立在“一些地区地下水的防污性能比其它
地区更弱”这一基本概念之上。
• 因此，地下水污染脆弱性显示了天然环境对
2、地下水系统（包括包气带）
• 各种地球化学过程以及污染物物理化学特性决定着污染物的
衰减尺度。
• 现场特定土壤 • 含水层特性 • 污染物的水文地球化学性质
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第一节 基本概念
决定地下水的污染脆弱性因素主要包括：
• 地质条件 • 水文地质条件 • 污染物排放条件 • 污染物物理化学性质
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地下水污染Vulnerability定义的发展
大体说来，“地下水脆弱性”概念的发展过程可以1987年为界分为两个发展阶段。
在1987年以前，有关地下水脆弱性的概念多是从水文地质本身的内部要素（如地下水位埋深、 地下水的平均流速、表层沉积物的渗透性等）这一角度来定义的。
– 例如：Vrana于1984年这样定义地下水脆弱性： 地下水脆弱性是影响污染物进入含水 层的地表与地下条件的复杂性。Villumsen、Olmer与Rezac 、Vierhuff 、 Goosens 与Van damme 、Klauco 、Friesel、Johnston等其他学者也给出了类似的定义。
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• 计算公式：
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Di (W j R j ) j 1
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第二节 DRASTIC模型
• 模型简介
DRASTIC模型是1985年由美国水井协会 (NWWA)和美国环境 保护局（EPA） 合作开发的用于地下水污染脆弱性评价的一种方 法，它综合了40多位水文地质学专家的经验。该方法用于 Columbia、Wyoming等40个县区的地下水污染脆弱性评价，并 被加拿大、南非等国家采用。
（1）指标叠加法 （2）模型模拟法 （3）统计法
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从评价的对象划分，污染脆弱性评价可划分为：
（1）含水层内在污染脆弱性评价（简称为“内在污染脆弱性 评价”）：
不考虑污染物水文地球化学特性的情况下，某地区的地 质、水文、水文地质等天然条件对人为活动所产生的污 染物的防污性能。
（2）含水层对特定污染物的污染脆弱性评价（简称为“特定 污染物脆弱性评价”）：
第四讲 地下水污染评价
目录
1……地下水环境质量评价 2……地下水功能评价 3……地下水脆弱性评价 4……地下水环境影响评价 5……地下水污染风险评价
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3、地下水脆弱性评价与地下水保护
• 基本概念 • DRASTIC模型 • 基于GIS的污染脆弱性区划 • 预防地下水污染的方法
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地下水污染的特点决定了以防为主，以治为辅
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DRASTIC模型的7个指标：
1、地下水位埋深（D）、 2、净补给量（R）、 3、含水层介质（A）、 4、土壤带介质（S）、 5、地形（T）、 6、包气带（I） 7、水力传导系数（C）。 模型中每个指标都分成几个区段（对于连续变量）或几种 主要介质类型（对于文字描述性指标）。 每个区段根据其在指标内的相对重要性，赋予一个评分值。
– 该发展阶段的一个重要事件是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。
同时, 这个委员会将地下水脆弱性分为两类: 一类是本质脆弱性, 即不考虑人类活动和污染源而 只考虑水文地质内在因素的脆弱性; 另一类 是特殊脆弱性, 即地下水对某一特定污染源或人 类活动的脆弱性。
考虑某种特定污染物或一组污染物以及污染物和“内在 脆弱性”中各要素之间关系的情况下，含水层对某种特 定污染物或一组污染物的污染脆弱性。
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“内在污染脆弱性评价” 方法主要包括：
• DRASTIC法 • GOD法 • SEEPAGE法 • AVI评分系统 • SINTACS法 • ISIS法 • EPIK法 • DIVERSITY法等
• 大多数学者认为，地下水污染脆弱性可定义为，污染物从 主要含水层顶部以上某位置介入后，到达地下水系统的某
个特定位置的倾向或可能性。
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第一节 基本概念
影响地下水污染程度的因素：
1、土壤、非饱和带
• 各种物理、化学过程可导致污染物物理状态和化学形式的改
变，从而减轻地下水污染或改变污染物特性。特别是在土壤 及非饱和带中，污染物浓度比在饱和带中变幅更大。
由于该方法在美国获得了成功的应用并积累了丰富的经验，于 1991年由Lobo-Ferreira博士引入欧共体国家，作为欧共体各国地 下水脆弱性评价的统一标准。
我国学者在这方面做的工作相对较少。大连理工大学利用 DRASTIC模型对大连市地下水污染脆弱性进行了评价。另外，中 国地质大学和河海大学也相继开展了这方面的工作。
• 国内关于地下水脆弱性的研究开始于90年代中期, 且多是研究地下水的本质脆弱性，至今
尚没有明确的“地下水脆弱性”定义，其定义多引用外文资料。在叫法上常以“地下水的
易污染性”、“污染潜力”、“防污性能”等来代替“ 地下水水脆弱性”。
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Biblioteka Baidu
地下水脆弱性评价方法
现行用于地下水污染脆弱性评价的方法 可分为以下三种类型：
在1987年的“土壤与地下水脆弱性国际会议”上，定义方式有了新的突破，不少学者在考虑上 述因素的同时, 考虑到了人类活动和污染源等外部因素的影响。
– 例如：Foster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。Bachmat与Collin、Sotonikova与Vrba、 Vrba等其他学者也给出了类似的定 义。
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第一节 基本概念
地下水污染脆弱性Vulnerability定义
• 法国水文地质学家Marjet于1960年首次提出，50余年来还 没有一个普遍认可的定义
• Vrba 和Zaporozec认为，污染脆弱性是地下水系统的本征 特性，表征该系统的水质对人为和/或自然作用的脆弱性
地下水污染的特点
• 隐蔽性 • 难以逆转性
– 治理费用巨大 – 效率低、修复缓慢
• 实际上，在合理的时间内，彻底治理地下水污染 是根本不可能的。原因？
地下水系统的复杂性
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第一节 基本概念
地下水脆弱性评价
• 建立在“一些地区地下水的防污性能比其它
地区更弱”这一基本概念之上。
• 因此，地下水污染脆弱性显示了天然环境对
2、地下水系统（包括包气带）
• 各种地球化学过程以及污染物物理化学特性决定着污染物的
衰减尺度。
• 现场特定土壤 • 含水层特性 • 污染物的水文地球化学性质
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第一节 基本概念
决定地下水的污染脆弱性因素主要包括：
• 地质条件 • 水文地质条件 • 污染物排放条件 • 污染物物理化学性质
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地下水污染Vulnerability定义的发展
大体说来，“地下水脆弱性”概念的发展过程可以1987年为界分为两个发展阶段。
在1987年以前，有关地下水脆弱性的概念多是从水文地质本身的内部要素（如地下水位埋深、 地下水的平均流速、表层沉积物的渗透性等）这一角度来定义的。
– 例如：Vrana于1984年这样定义地下水脆弱性： 地下水脆弱性是影响污染物进入含水 层的地表与地下条件的复杂性。Villumsen、Olmer与Rezac 、Vierhuff 、 Goosens 与Van damme 、Klauco 、Friesel、Johnston等其他学者也给出了类似的定义。
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• 计算公式：
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Di (W j R j ) j 1
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第二节 DRASTIC模型
• 模型简介
DRASTIC模型是1985年由美国水井协会 (NWWA)和美国环境 保护局（EPA） 合作开发的用于地下水污染脆弱性评价的一种方 法，它综合了40多位水文地质学专家的经验。该方法用于 Columbia、Wyoming等40个县区的地下水污染脆弱性评价，并 被加拿大、南非等国家采用。
（1）指标叠加法 （2）模型模拟法 （3）统计法
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从评价的对象划分，污染脆弱性评价可划分为：
（1）含水层内在污染脆弱性评价（简称为“内在污染脆弱性 评价”）：
不考虑污染物水文地球化学特性的情况下，某地区的地 质、水文、水文地质等天然条件对人为活动所产生的污 染物的防污性能。
（2）含水层对特定污染物的污染脆弱性评价（简称为“特定 污染物脆弱性评价”）：
第四讲 地下水污染评价
目录
1……地下水环境质量评价 2……地下水功能评价 3……地下水脆弱性评价 4……地下水环境影响评价 5……地下水污染风险评价
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3、地下水脆弱性评价与地下水保护
• 基本概念 • DRASTIC模型 • 基于GIS的污染脆弱性区划 • 预防地下水污染的方法
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地下水污染的特点决定了以防为主，以治为辅
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DRASTIC模型的7个指标：
1、地下水位埋深（D）、 2、净补给量（R）、 3、含水层介质（A）、 4、土壤带介质（S）、 5、地形（T）、 6、包气带（I） 7、水力传导系数（C）。 模型中每个指标都分成几个区段（对于连续变量）或几种 主要介质类型（对于文字描述性指标）。 每个区段根据其在指标内的相对重要性，赋予一个评分值。
– 该发展阶段的一个重要事件是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。
同时, 这个委员会将地下水脆弱性分为两类: 一类是本质脆弱性, 即不考虑人类活动和污染源而 只考虑水文地质内在因素的脆弱性; 另一类 是特殊脆弱性, 即地下水对某一特定污染源或人 类活动的脆弱性。
考虑某种特定污染物或一组污染物以及污染物和“内在 脆弱性”中各要素之间关系的情况下，含水层对某种特 定污染物或一组污染物的污染脆弱性。
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“内在污染脆弱性评价” 方法主要包括：
• DRASTIC法 • GOD法 • SEEPAGE法 • AVI评分系统 • SINTACS法 • ISIS法 • EPIK法 • DIVERSITY法等
• 大多数学者认为，地下水污染脆弱性可定义为，污染物从 主要含水层顶部以上某位置介入后，到达地下水系统的某
个特定位置的倾向或可能性。
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第一节 基本概念
影响地下水污染程度的因素：
1、土壤、非饱和带
• 各种物理、化学过程可导致污染物物理状态和化学形式的改
变，从而减轻地下水污染或改变污染物特性。特别是在土壤 及非饱和带中，污染物浓度比在饱和带中变幅更大。
由于该方法在美国获得了成功的应用并积累了丰富的经验，于 1991年由Lobo-Ferreira博士引入欧共体国家，作为欧共体各国地 下水脆弱性评价的统一标准。
我国学者在这方面做的工作相对较少。大连理工大学利用 DRASTIC模型对大连市地下水污染脆弱性进行了评价。另外，中 国地质大学和河海大学也相继开展了这方面的工作。
• 国内关于地下水脆弱性的研究开始于90年代中期, 且多是研究地下水的本质脆弱性，至今
尚没有明确的“地下水脆弱性”定义，其定义多引用外文资料。在叫法上常以“地下水的
易污染性”、“污染潜力”、“防污性能”等来代替“ 地下水水脆弱性”。
调研学习
8
Biblioteka Baidu
地下水脆弱性评价方法
现行用于地下水污染脆弱性评价的方法 可分为以下三种类型：
在1987年的“土壤与地下水脆弱性国际会议”上，定义方式有了新的突破，不少学者在考虑上 述因素的同时, 考虑到了人类活动和污染源等外部因素的影响。
– 例如：Foster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。Bachmat与Collin、Sotonikova与Vrba、 Vrba等其他学者也给出了类似的定 义。