赵彦琦[1]2004年在《渭河污染对地下水影响的原位试验与数值仿真模拟研究》文中提出水是人类赖以生存的物质基础，渭河作为陕西的母亲河，处于陕西的经济开发带上，沿河有宝鸡、咸阳、西安、渭南等几个大中城市和杨凌国家级高新农业示范区，水对其发展具有至关重要的意义。渭河沿岸分布有32个水源地，这些水源地对城市供水起着关键性的作用。近年来，随着人口的增加和经济的迅速发展，渭河已遭受了严重污染，被污染的河水在入渗补给地下水的过程中对沿岸地下水已造成不同程度的影响，对傍河水源地的开发利用极为不利。 鉴于傍河水源地对沿河城市发展的重要性，本论文在“973”项目的支持下，就渭河污染对地下水的影响进行了研究，论文分以下几个方面研究： (一)对渭河及沿岸的自然地理条件、地质地貌、水文地质特征及水化学特征进行了深入的调研； (二)调查了渭河与沿岸地下水之间的关系和河流污染对地下水的影响； (叁)选取具有代表性的典型地段西安市草滩镇(距河岸约500m)，以六价铬和砷为污染示踪剂开展了原位试验和室内测试分析与吸附实验，模拟污染质在河水与地下水出现“脱节”情况下的行为特征，研究总结了六价铬和砷在河流与地下水“脱节”情况下，河床下多孔介质中的迁移转化规律； (四)建立了垂向二维非稳定的水份和溶质(六价铬)迁移数学模型，用美国GMS软件包中的FEMWATER程序进行了模型求解。模型运算之后，通过对所做的水份和六价铬迁移转化规律的对比分析，得出不同岩性和结构的多孔介质中六价铬的迁移转化规律。 此项研究不仅可为水源地的合理开发利用、污染的防治等提供理论依据，而且对类似地区的污染质迁移转化研究具有一定的借鉴和推广意义。
李永涛[2]2003年在《渭河水入渗机理及污染对地下水影响的原位试验及仿真模拟研究》文中进行了进一步梳理渭河是陕西的母亲河和经济中枢，流域内的关中地区有西安、宝鸡、咸阳、铜川、渭南五个大中城市和国家级杨凌高新农业示范区、闫良飞机城及一批小城市。该区工业集中，农业发达，旅游资源丰富，科技、教育力量雄厚，是陕西社会经济发展的核心地带，对全省经济发展发挥着不可替代的支撑和带动作用，沿渭河兴建的30多个水源地，有效的支持了陇海铁路沿线经济群落生产和生活用水。而近十年来渭河水污染严重，对傍河水源地及黄河下游水质产生了不同程度影响，影响了人类生存。同时对傍河水源地的开采证明，以往所评价的水资源量偏大，究其原因，是对傍河水源地河水入渗机理认识不够，建立的评价模型仿真性不高所致。 本文在“973”课题—黄河流域地下水可再生性变化规律的资助下，以渭河水入渗机理及污染对地下水的影响为研究目标，在渭河流域选取典型地段，设计和开展了原位试验，对河水—地下水的转化关系及演化特征、河水入渗机理以及污染对地下水的影响进行了研究。通过原位试验，揭示了在有压入渗且河流与地下水脱节时，河流水分入渗转化规律，获取了不同岩性的土壤水分特征参数，建立了河水—地下水脱节后的水分运移数值仿真模型，运用GMS软件及所获取的参数，对河流与地下水脱节后的情况进行了数值仿真模拟，探讨了河水在非饱和带的入渗机理及其影响因素。同时选取NH_4HCO_3K_2Cr_2O_7为污染示踪剂，开展了渭河污染对地下水影响的原位试验研究。通过研究认为，当河流与地下水脱节时，河流水分入渗转化与河流切割深度、河床下非饱和带岩性、相对隔水层厚度及组合关系等因素有关，提示人们在研究傍河水源地地下水资源评价及河流污染对地下水影响时，必须要重视非饱和带以及非饱和带岩性、结构等因素。 通过野外原位试验证明，叁氮和Cr~(6+)随载体迁移能力很强，对地下水污染的威胁性极大。而非饱和带弱透水层尽管对水分运移有一定的阻滞作用，阻碍了河流对地下水的补给，虽对防止污染却有很重要的意义，但污染质仍然可以穿透弱透水层而污染地下水。本次研究同时也证明，在傍河水源地水资源评价中，应该重视河流的补给机理研究，否则将导致水资源评价失真。
段磊[3]2010年在《关中盆地地下环境氮污染机理与地下水质安全评价》文中提出地下环境氮污染对生态环境安全和人体健康构成了潜在的危险,一直是环境和水文地质领域研究的热点和难点问题。本文以关中盆地为典型研究区,以包气带和浅层地下水为研究对象,以“叁氮”的迁移转化为主线,以资料收集、原位试验、室内实验、理论分析和数值模拟为手段,开展了地下环境氮污染机理和水质安全评价研究,取得如下主要研究成果：(1)研究区包气带和浅层地下水中“叁氮”普遍存在,硝态氮的含量明显高于铵态氮和亚硝态氮的含量。在浅层地下水中硝态氮污染程度相对较重,呈面状分布,而铵态氮和亚硝态氮污染较轻,以点状存在。人类活动释放的氮负荷直接影响地下环境的氮污染程度,包气带岩性、厚度、地层结构和含水层的水力传输性能及其环境要素决定地下环境中“叁氮”的存在形态和迁移转化规律。(2)在系统分析氮化物行为特征的基础上,研究了铵态氮吸附/解吸的动力学过程。通过铵态氮等温吸附/解吸实验表明,黄土等温吸附/解吸方程符合Langmuir模型,解吸滞后性最强；粉质粘土和粉砂等温吸附/解吸模式符合Henry模型,解吸滞后性较强；而细砂等温吸附方程符合Langmuir模型,等温解吸模式符合Henry模型,解吸滞后性最弱。这些结论与前人的成果具有一致性,也充分表明了黄土包气带对铵态氮迁移的阻滞能力强,粉质粘土和粉砂包气带次之,细砂包气带的阻滞能力最弱。(3)硝化/反硝化作用实验表明,铵态氮硝化动力学过程划分为缓慢阶段、快速阶段和衰减阶段,硝态氮反硝化过程包含反硝化阶段和弱硝化阶段,反硝化率为22.13%-70.23%,即在包气带原生环境(缺少人为添加营养液)中,硝态氮不能完全生物降解,使大部分硝态氮流失进入地下水中,为地下水硝态氮污染提供了物源。(4)通过混合实验和密封浸泡实验初步证明,混合稀释作用并不降低硝态氮的总量；化学还原和生物反硝化是硝态氮总量减少的重要途径,其中以化学还原为主,生物反硝化为辅。硝态氮的自然转化率为25.7-39.9%,即含水层的自净能力较差,因此造成了硝态氮的积累。亚铁盐的添加强化了还原环境,使含水层中硝态氮的转化率提高2倍以上,这一研究可为地下水氮污染防治提供理论基础和技术支持。(5)通过原位试验,对“叁氮”在黄土和砂性包气带中迁移转化规律进行了对比研究。利用包气带水分和溶质运移模型,得出植物根系吸收作用明显降低氮化物的残留值和最大迁移距离；玉米根系吸收作用强于小麦根系,二者的吸氮量占施氮量的41.3%；通过黄土、粉砂和细砂包气带输入浅层地下水的氮化物以硝态氮为主,硝态氮通量为铵态氮和亚硝态氮通量的104倍以上。依据质量守恒定律,建立了含水层硝态氮年积累估算的数学模型,确定了影响硝态氮年积累的阈值,研究成果补充完善了含水层中氮化物环境行为与归趋理论。(6)利用健康风险评价的理论和方法,开展了研究区浅层地下水氮污染健康风险评价,评价结果表明：浅层地下水中硝态氮对人体健康的慢性毒害指数较高,高风险区占研究区面积的78.2%,主要分布在农业活动强烈的灌区和人口居住密集、工业相对发达的城镇区；硝态氮含量在12.6-20mg/L间的地下水对人体健康也是高风险的,即传统意义上可以饮用的叁类水对人体健康并不都是安全的。在重点城郊区(西安地区),开展了地下水质健康风险综合评价,指出硝态氮为地下水中应优先治理的物质。在此基础上,提出了基于健康风险的地下水质安全管理程序和保障措施,为地下水资源管理和保护提供了技术支持。
王伟东[4]2011年在《地下水中硝基苯迁移规律的试验研究》文中提出本文在当前渭河受到严重污染的现状,以及有机物污染物对地下水影响日渐明显,业已影响到人民生产生活的背景下,结合渭河沿岸地区地下水运动特性,选择渭河草滩段地下水中硝基苯迁移为研究对象,对特征污染物硝基苯在地下水中的迁移规律开展了系统的研究。采用室内试验模拟方法,深入探讨硝基苯在不同粒径砂样地下水中迁移的内在规律,揭示迁移过程中对硝基苯的对流稀释、吸附等行为特征,分析诠释了硝基苯在不同粒径砂样的地下水中迁移的规律特征。结果表明：1.通过NaCl示踪实验获得地下水中不同粒径砂样的渗透系数k。经筛分的细砂和中砂的渗透系数分别为4.18m/d、20.74m/d,未经筛分的渭河河漫滩原砂样的渗透系数为5.06 m/d。2.本次研究表明,硝基苯在地下水中的迁移受对流、弥散、吸附等作用影响,但主要影响因素是对流和吸附作用。硝基苯密度比水大在一定程度上也会影响其迁移特征,特别是在硝基苯浓度较高的地下水中,硝基苯的密度物理特性对硝基苯的纵向和横向分布影响较大。3.对实验模型的结果分析表明：在不同粒径砂样的地下水中,颗粒级配是影响吸附作用的关键性因素。颗粒级配越是均匀,其含水层中硝基苯的浓度降低的越明显。在同一浓度下,原砂样的吸附能力大于细砂的吸附能力,细砂的吸附能力大于中砂的吸附能力。细砂和原砂样的颗粒级配较中砂的更为均匀,故在硝基苯的迁移过程中,同一取样点处含水层中硝基苯的浓度比中砂更低。且由于细砂和原砂样颗粒级配和孔隙度都比较接近,故二者对硝基苯在地下水中迁移所表现出的规律无论是时间还是空间上也较为接近。4.在吸附的实验中可得出,细砂、中砂和原砂样快速吸附时间分别为1.5、1.5和2h,慢速解析时间分别为5.5、1和5h,达到平衡的时间分别为7、2.5和7h。5.在叁种不同粒径砂样的含水层中,硝基苯浓度在垂直方向上分布不均,随着埋深的增加硝基苯的浓度增加,造成这种现象有两个主要原因。一是地下水的流场分布不均,埋深浅的流速大于埋深深的流速,故在单位时间内埋深浅的地方水流对硝基苯的对流作用表现明显；二是由于硝基苯的比重大于水的比重,垂直方向上由于重力的作用,上层的硝基苯向临近的下层迁移,致使上层硝基苯含量降低下层含量增加。二者共同作用表现出上述现象。6.在相同的地下水实际流速下,同一取样孔位置硝基苯浓度峰值出现的时间由早到晚依次是中砂、细砂和原砂样,此现象也是与叁种不同砂样的阻滞能力不同有关。根据实验数据,计算得到细砂、中砂和原砂样中硝基苯平均运移速度为33.47cm/d、37.94cm/d、30.36cm/d,都远低于地下水流的渗流流速46.92cm/d。7.利用MATLAB工具建立原砂地下水的有水流稳态源溶质的时间扩散模型,并对纵向扩散系数Dx估计、回归结果分析,以Dx=0.540cm2/min建立的一维稳态源溶质随时间的运移数学模型,用实测值检验预测值所得相对误差在0.01到0.05之间,故可以认为预测效果良好。
杨晓婷[5]2011年在《傍河抽水驱动下污染物在河流—地下水系统中运移机理研究》文中提出近年来，随着工业化经济的迅猛发展和人口的快速增加，未达标排放的工业废水和生活污水，大量排入河流，使得河流污染日益严重，除此之外，近年来突发性水污染事件频繁发生，这些不仅加剧了当地的水资源危机，而且也严重的影响了经济发展和社会安定，均引起国际社会的广泛关注。河流与地下水之间具有着密切的联系，河流中的污染物在浓度梯度和（或）水力梯度作用下进入地下水，造成地下水的污染。傍河地下水水源地在我国北方地区城市供水尤其是饮用水的供给方面发挥着不可替代的作用。傍河地下水开采强度的增加，加速了河流污染物向地下水的运移。因此，河流污染或发生突发性水污染事件后，如何保障沿岸居民饮水安全和社会稳定是当前最为敏感和急待解决的问题。污染河流对沿岸地下水以及傍河水源地水质污染的机理研究，是一个急需解决的科学问题，也是保障我国北方地区城市饮水安全的国家目标和重大科技需求。为此，论文以国家自然科学基金“河流污染对地下水的影响模拟研究”为依托，利用砂槽来模拟河流与地下水系统，选择直线河流的一个断面，并选择保守性物质NaCl和非保守性物质硝基苯作为典型污染物，考虑影响污染物运移的因素：河流形态、河水位、河床介质、结构、排泄水位，来模拟河流与地下水关系演化过程中污染物的运移规律；构建河流与地下水关系演化过程中地下水流与污染质协同运移相耦合的数学模型；利用所建数值仿真模型，预测不同抽水强度下河流污染对沿河地下水环境的影响程度，分析影响污染物运移的因素，探讨污染物在河流与地下水关系演化过程中的运移机理；对傍河水源地供水安全问题提出相应对策。通过本次研究获得以下阶段性结论：1傍河水源地开采中，只要开采量超过河流的极限补给量，河水位与地下水位就会脱节。影响河流与地下水关系演化的因素有：含水层介质岩性、结构，河床形状、宽度、河水深度以及开采水位。这些因素不仅影响着河水与地下水的水力联系，同时也影响着污染物的运移。2在人类抽水驱动下，随着开采水位的下降，不仅河流—地下水含水系统、浸润曲线形状、河流补给方式，补给量、渗流途径发生了变化，而且河流污染物的运移方式也发生了改变，并具有明显的分带性。对流带、过渡带、弥散带是以河流为中心，以水流方向为轴，不断的扩大、移动。3无论河流与地下水的关系如何，河流污染物都会不断扩散，污染地下水。距离河流越近，就越容易污染。对傍河开采井来说，在河流与地下水脱节之前，随着开采水位的降低，污染物到达该点的时间越短；脱节之后，开采水位再继续降低，河流污染物到达该点的时间增加。4在相同水力梯度下，污染物的扩散距离随着时间而增加，最终趋于稳定；污染物的扩散速度随时间而减小，最后趋于零；污染前缘扩散的速度比污染峰值快。在不同水力梯度下，河流与地下水脱节前，水力梯度越大，污染物的扩散距离就越远，当开采水位达到临界脱节水位时扩散距离最远；脱节以后，水力梯度越大，污染物的扩散范围有所减小并基本保持不变；含水层中水力梯度越大，污染前缘运移的越快，但污染峰值运移却越慢。5在河流与地下水位关系的演化过程中，当河流—地下水含水层水力梯度J0.15时，开采井位于弥散带中；当0.15J0.65时，开采井位于过渡带中；当水力梯度J0.65时，开采井位于对流带中。因此，在傍河水源地的开采中，为了保证水源地的水质尽可能的使开采井位于弥散带中。6综合考虑水量、水质、经济叁方面的问题，在傍河地下水水源地的开采过程中，在水质较好的河流中上游地段，可以使开采水位达到河流与地下水的临界脱节水位，来激发河流的最大补给量；在水质较差的河流中下游地段，开采水位不能太低，以保证开采井位于弥散带中。
吴亚娜[6]2011年在《傍河抽水驱动下河流污染对地下水影响的模拟研究》文中研究说明开展傍河抽水驱动下饱和非饱和带中河流污染对地下水水质的影响研究,对发展与创新河床下溶质在含水层中的运移理论和研究方法等具有十分重要的理论和实际意义。本文以河流与地下水演化关系为主线,采用室内物理模拟实验与数值模拟相结合的方法,研究保守性物质NaCl与非保守性有机污染物硝基苯在河流-悬挂饱水带-包气带-地下水系统中的转化规律,构建对流、弥散、吸附共同作用下水流与溶质运移的耦合模型,定量描述河流污染对地下水的影响程度。本文得到的结论有：1、在无水动力驱动情况下的纯弥散作用下,随着时间的增加,溶质运移规律明显表现出重力分异现象,这个结论表明研究无水动力驱动下的溶质运移中重力作用是一个不可忽略的因素。2、傍河抽水条件下,当河流与地下水具有统一浸润曲线时(A-160-130方案,实验总时间为2265min),随着抽水强度的增大,溶质运移速度增大；河流与地下水临界“脱节”时的溶质运移速度最大(C-160-90方案,实验总时间为765min)；当河流与地下水“脱节”之后,由于包气带的范围增大,溶质运移速度略有减小(F-160-40方案,实验总时间为890min)。3、基于饱和-非饱和流理论及溶质运移理论,采用GMS中的FEMWATER模块构建饱和非饱和带中由对流、弥散、吸附等影响因素共同作用下的硝基苯迁移转化耦合模型。4、模型结果(1)模拟河流不同污染程度对地下水的影响,随着河流污染源的浓度的增大,地下水受污染的程度相应地增大。(2)模拟不同河流与地下水转化关系下的饱和非饱和带中硝基苯的溶质运移规律,当河流与地下水处于临界“脱节”时,溶质运移速度最快。
付强[7]2012年在《河流污染对地下水的影响实验与模拟研究》文中研究指明近年来，河流等地表水体的污染已经越来越严重，而河流与地下水存在着相互转化的关系，当河流受到污染时，地下水以及紧依河流分布的傍河水源地就不可避免的受到污染，这严重影响了工农业的正常运作、社会经济的发展和人类饮水安全。在这个基础上，本文以河流与地下水演化关系作为主线，采用室内砂槽物理模拟实验与数值模拟相结合的方法，分别筛取不同介质（细砂、中砂），研究保守性物质NaCl与非保守性物质硝基苯在河流-悬挂饱水带-包气带-地下水系统中的运移转化规律，构建对流、弥散、吸附共同作用下水流与溶质运移的耦合模型，定量描述河流污染对地下水的影响程度。通过研究与分析，本文得到以下结论：1、河流不是无限制的补给地下水，当地下水位降低到一定程度时，河流与地下水会发生脱节，而不同含水层介质的临界脱节水位不同，颗粒越粗越容易发生脱节，临界脱节水位越高。根据本文的实验，当含水层介质为细砂河流水位为160cm，临界脱节水位为90cm，此时水力坡度为0.78。即水力梯度J<0.78时，河流与地下水具有统一浸润曲线；当J=0.78时，河流与地下水临界脱节；当J>0.78时，河流与地下水处于脱节状态。而当含水层介质为中砂，河流水位为160cm，临界脱节水位为95cm，此时水力坡度为0.72。2、河流-地下水系统中溶质运移规律表明：污染质在河流-地下水系统迁移过程中，会发生重力分异现象，表现为相同时间内z方向运移范围比x方向大很多，这种现象在纯弥散作用下较为明显。3、污染质在河流-地下水系统运移过程中受到多种因素的影响：水力坡度，含水层介质，污染质种类等。其他条件相同时，含水层介质颗粒越粗，污染质运移速度越快；NaCl的运移速度比硝基苯运移速度快，并且最终达到的相对浓度最大稳定值也略大，NaCl约为1，硝基苯约为0.85；河流与地下水临界脱节时，污染质运移速度最快。4、基于饱和-非饱和流理论及溶质运移理论，建立了污染物运移耦合模型，较好的拟合了实验实测数据，并对不同污染质浓度、不同的河流与地下水转化关系等复杂条件下的污染物在河流-地下水系统中的运移规律做了模拟及预测。
田振东[8]2016年在《基于Visual MODFLOW的卫河河水污染对地下水影响研究》文中进行了进一步梳理卫河属海河流域,是海河流域中降水较丰沛的地区,多年来河流两侧周边地下水的大量开采,造成卫河干流河水水位普遍明显高于两侧地下水水位。加之沿河两岸大量污水排入河内造成卫河河水严重污染,致使沿岸两侧地下水也受到了不同程度的污染。为分析研究卫河河水污染对周边地下水水质的影响,本文选取卫河干流淇门至五陵河段作为研究对象,通过对该河段入河排污情况的现状调查,以及对河流地表水、两侧周边地下水水质监测与评价,发现河水污染对地下水影响的主要污染物有五种,分别是氨氮、亚硝酸盐氮、总硬度、硫酸盐和氯离子。通过运用Visual MODFLOW软件模拟不同污染物质的运移过程,得到了卫河河水污染对地下水的影响,本文取得的主要结果如下:(1)通过对卫河污染现状调查及河流地表水、两侧周边地下水水质监测与评价,发现河水污染对地下水影响的主要污染物有五种,分别是氨氮、亚硝酸盐氮、总硬度、硫酸盐和氯离子。(2)通过分析地下水中各种污染物距河岸不同距离的超标率,发现各种污染物超标率距离河岸越近,地下水中污染物的浓度越高,距离河岸越远,地下水中污染物的浓度越低的趋势。污染河水对两岸周边地下水的影响范围大约在3km左右。(3)运用Visual MODFLOW模拟五种污染物浓度随时间变化规律,发现距离河岸越近的地下水观测井的污染物浓度及其增长速率都高于距离河岸远的地下水观测井,并且到达某个时间段时,各地下水观测井的污染物浓度都趋于稳定,且最终距离河岸近的观测井污染物浓度高于距离河岸远的观测井污染物浓度。污染物浓度随河岸距离呈现出下降的趋势,且随着时间的推移,污染物浓度都趋于稳定。
苑艺琳[9]2016年在《杨家杖子矿区环境影响分区与Mo在水土中的迁移研究》文中认为杨家杖子矿区是大型的钼矿开采地区,具有近百年的矿产开采历史,当地水土环境已遭到明显的破坏,严重危及当地居民生命健康。为全面认识杨家杖子矿区环境污染特征及规律,本文进行了如下研究:一、运用单因子指数法、综合指数法及模糊综合评判法评价了研究区水、土、植被环境质量现状、污染分布特征,明确了各环境要素的污染组分,并对土壤重金属的潜在生态危害进行了评价。研究结果表明,研究区地表水环境质量整体较好,地表水超标组分主要包括Mo、SO42-、硬度;地下水环境良好、优良区主要分布于研究区东北部及东南部山区、白杨木沟山区,极差区为中部莲花山及榆树沟一带及上黑鱼沟及矿湖一带,特征污染组分为Mo、SO42-、硬度、NH4+、NO2-;土壤环境大多表现为中度污染以上,西北部、北部等地重金属污染严重,主要重金属污染物为Mo;土壤重金属潜在生态危害评价结果显示大部分地区存在中等至较强的重金属潜在生态危害;植被环境大多表现为清洁,但在局部的地带如黑鱼沟一带表现为严重污染,超标组分仅有Hg。二、基于研究区地表水、地下水、土壤的环境质量特征,选取特征污染组分,构建了研究区综合环境质量评价指标体系,对研究区综合环境质量进行了评价和分区,分析了综合环境质量不同分区的主要影响因素,并提出了相应的环境治理对策。研究区综合环境质量评价结果显示,研究区Ⅰ级清洁级区分布在研究区东北部、东南部山区;Ⅱ级较清洁区主要集中在白杨木沟南部及叶家屯一带,仅白杨木沟南部地下水叁氮超标,叶家屯一带地表水中NO3-污染较严重;Ⅲ级轻污染区大面积分布在杨家杖子镇、上长茂、下长茂一带,其中杨家杖子镇地区土壤重金属Mo、Pb、Zn污染较为突出,地下水主要污染物为SO42-、硬度及Mo,地表水中NO3-含量偏高,上长茂至下长茂一带地表水中NO3-超标较严重,地下水中叁氮含量偏高;Ⅳ级重污染区:由北到南分布在黑鱼沟以北、莲花山至榆树沟一带。该地带水环境中Mo、Fe、SO42-、硬度以及土壤环境中Mo、Pb、Zn、Fe明显超标。叁、通过野外调查,在研究区不同位置采集了代表性土样,并基于其矿物学和地球化学特征分析结果,在p H=3,温度为25℃条件下,开展静态吸附实验和动态吸附实验,得到了研究区不同位置土壤中典型污染组分(Mo6+)迁移的关键参数。静态吸附实验结果表明,不同位置土壤对Mo6+的静态吸附均符合Langmiur等温吸附方程。土壤静态吸附量最大值和最小值为86.96 mg/kg和19.57 mg/kg,分别位于上长茂、上黑鱼沟一带;土壤分配系数最大值和最小值为2.73 L/kg和0.56 L/kg,分别位于黑鱼沟、矿湖一带。动态吸附实验结果表明,土壤动态吸附量最大值和最小值为57.66 mg/kg和12.79 mg/kg。土壤分配系数最大值和最小值为1.44 L/kg和0.54 L/kg。其吸附量、分配系数的最大、最小值所在位置与静态实验结果相同。四、基于实验获得的研究区特征污染组分Mo6+迁移的相关参数,构建了Mo6+在源头区尾矿砂中的垂向迁移,及在尾矿坝下河床潜流带中水平方向上迁移的数值模拟模型,利用数值模拟技术,分析预测了Mo6+的垂向迁移与水平向迁移特征。由尾矿砂中垂向迁移数值模型的模拟结果,得到了降水淋滤作用下源头区矿湖废渣中Mo6+在不同深度上开始迁出与完全迁出时间,结果显示,Mo6+完全淋滤所需时间随尾矿土深度增加而增长,基于数值模拟结果,构建了不同深度Mo6+淋滤时间的数学模型;水平向河床潜流带的数值模拟结果表明,Mo6+迁移并吸附于源头区1.2km(上黑鱼沟)距离内,黑鱼沟及其南部地带河床潜流带中的Mo的主要来源为白沙河的下渗补给,并利用达西定律对模拟结果进行合理性分析,结果显示,数值模拟得到的河床潜流带中Mo6+的迁移距离(1.2km)小于地下水质点的迁移距离(1.6km),符合Mo6+在迁移过程中受吸附作用影响的客观现实。研究成果为研究区环境污染治理提供了有利依据和重要参考。
王宁[10]2011年在《农业非点源污染发生潜力指数模型及在宜兴市的应用研究》文中研究说明本文以太湖流域河网地区的农业非点源污染为研究对象,采用野外试验与实地调查相结合,利用径流方程、泥沙流失方程和MAPINFO软件。对非点源污染发生潜力评价模型(APPI)进行了参数优化和校准,并以太湖西岸的大浦镇和宜兴市为对象进行实验和应用,获得了大浦镇和宜兴市不同类型非点源污染负荷和潜力指数的分配规律,确定了主要污染因子和优先控制区域,并对实施工程的效果进行了评估；开发了农业非点源污染负荷和潜力指数软件,为此类污染控制和治理的决策和实施提供了一个有力的工具；还通过对典型污染物生态毒理效应研究,揭示了非点源污染的潜在风险。主要研究结果如下：1、大浦镇农业非点源污染氮磷负荷研究细化和校准了大浦镇农业非点源污染人畜排放等参数,泥沙流失方程和MAPINFO软件,定量计算了太湖典型河网地区——宜兴市大浦镇农业非点源氮磷潜在排放负荷。结果表明：大浦镇农村非点源氮排放负荷为207t·a-1,其中农田、生活污水、养殖、垃圾和非农田泥沙流失的排放负荷分别为8016、6111、4913、1015和1514 t·a-1,分别占39.10%、29.15%、23.18%、5.11%和2.16%：5种排放源中,农田、生活污水和养殖为优先控制因子：方钱、大浦、浦北和浦南4村平均氮排放负荷为8014、7310、6014和5213 kg·ha-1·a-1,远高于其他区域,为优先控制区。大浦镇非点源磷排放磷负荷为30.1 t·a-1,其中生活污水、农田排水及灌溉余水、养殖污水、垃圾流失负荷、雨水径流(非农田泥沙流失部分)分别为10.9、4-1、11.3、1.9、和1.89t·a-1,各占总量的36.1%、13.7%、37.5%、6.4%和6.3%,污水排放和养殖排放为优先控制因子；方钱、大浦和浦南3个行政村负荷量远高于其他区域；方钱、大浦、浦北和浦南4个行政村非点源磷污染平均负荷分别为21.7、17.1、10.9和8.7 kg·ha-1 a-1,排放浓度分别为3.12、2.27、2.17和1.15 mg·L-1,远高于其他区域,为优先控制区。并运用校准的APPI模型,对大浦镇实施非点源治理示范工程前、后和全面推广处理工程后污染发生潜力指数、各部分氮磷排放负荷、入湖河水中氮磷浓度进行计算和分析,对整个项目的处理效果进行检验和评价,为项目的决策和实施提供参考性意见和建议。在模型计算过程中,利用氮磷污染负荷确定模型中相关参数,并对运算结果进行配对数据的平均数检验和相关性检验,结果吻合,表明参数确定方法可行、模型可信。2、大浦镇农业非点源污染发生潜力指数研究利用细化和校准了大浦镇农业非点源污染人畜排放等参数,将已建立的非点源污染发生潜力评价模型在宜兴市大浦镇进行了应用。结果表明：方钱村、浦北村以及大浦村是非点源污染优先控制区。在叁种污染类型中,污染发生潜力较大的叁个村,家禽的氮磷排放均占有较大比例,说明家禽散养是造成污染的重要原因之一,须优先控制。并对污染负荷排序和APPI指数排序进行配对数据的平均数检验和相关性检验,结果均表明两种排序吻合良好,证明APPI预测模型和参数选取合理可信。3、宜兴市农业非点源污染负荷与发生潜力指数研究本研究采用新的归一化方法,将非点源污染发生潜力评价模型在宜兴市进行了推广,计算其农业非点源污染负荷与发生潜力各指数。结果表明：宜兴市氮素排放负荷为7276.95 t·a-1,其中非农田泥沙流失氮源负荷、化肥流失量负荷、垃圾、生活污水和畜禽养殖排放量分别占氮流失总量的5.29%、31.19%、3.67%、21.30%和38.56；磷素排放负荷为99.77 t·a-1,各农业非点源来源依次占磷流失总量的13.58%、11.84%、9.82%、21.89%和42.86%。其中农田排放和畜禽养殖排放的氮、生活污水和畜禽养殖排放的磷为优先控制因子。农业非点源污染发生潜力指数表明芳庄镇和兴乾、和桥、福巷桥等行政村为优先控制区。4、农业非点源污染负荷和潜力指数软件开发利用Mapbasic、Visual Basic、Mapinfo,依据前面叁章所提及农业非点源污染发生潜力指数模型(APPI)计算原理,我们开发了一个农业非点源污染发生潜力指数软件,可极为方便的实现农业非点源污染产生负荷和发生潜力的编辑、查询和比较,为此类污染控制和治理的决策和实施提供了一个有力的工具。5、稀土镧离子对蚕豆幼苗的毒理学效应稀土微肥被广泛应用于提高农作物和蔬菜的品质和产量,生态环境中可能积累越来越多的稀土元素,可能成为非点源污染。为诊断其潜在的危害性,本研究应用0-12 mg/L梯度外源镧(La)溶液培养蚕豆幼苗,15天后检测幼苗的毒性效应,据此对稀土元素进行生态诊断。结果表明：高剂量La诱导了叶片组织O2-和H2O2的升高,导致了氧化损伤蛋白的增加和幼苗生长的减慢：La3+污染溶液诱导蚕豆幼苗叶片组织细胞毒性效应的阈值范围为1-2 mg/L外源La,对应于7.34-9.37μg/g叶片干重。
参考文献：
[1]. 渭河污染对地下水影响的原位试验与数值仿真模拟研究[D]. 赵彦琦. 长安大学. 2004
[2]. 渭河水入渗机理及污染对地下水影响的原位试验及仿真模拟研究[D]. 李永涛. 长安大学. 2003
[3]. 关中盆地地下环境氮污染机理与地下水质安全评价[D]. 段磊. 长安大学. 2010
[4]. 地下水中硝基苯迁移规律的试验研究[D]. 王伟东. 长安大学. 2011
[5]. 傍河抽水驱动下污染物在河流—地下水系统中运移机理研究[D]. 杨晓婷. 长安大学. 2011
[6]. 傍河抽水驱动下河流污染对地下水影响的模拟研究[D]. 吴亚娜. 长安大学. 2011
[7]. 河流污染对地下水的影响实验与模拟研究[D]. 付强. 长安大学. 2012
[8]. 基于Visual MODFLOW的卫河河水污染对地下水影响研究[D]. 田振东. 华北水利水电大学. 2016
[9]. 杨家杖子矿区环境影响分区与Mo在水土中的迁移研究[D]. 苑艺琳. 吉林大学. 2016
[10]. 农业非点源污染发生潜力指数模型及在宜兴市的应用研究[D]. 王宁. 南京大学. 2011
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