基于Hydrus-1D的包气带污染物运移规律研究

自然条件下,土壤表层污染物随降雨入渗是污染包气带及地下水的一个重要途径。以河北省廊坊市某化工园区为研究区域,通过现场取样及室内试验获取土壤参数,刻画包气带剖面概念模型,利用Hydrus-1D软件预测污染物在包气带中的迁移范围和迁移趋势,具有极强的便利性,为非饱和带地下水环境影响评价提供参考。研究结果表明,在污染物迁移过程中,受土壤自净作用影响,最大迁移距离为15.5 m,未穿过包气带污染含水层。     

基于GIS技术与DRASTIC模型的民勤盆地地下水脆弱性评价

在研究区地下水资源评价的基础上,系统分析了其地质与水文地质条件,选取了对研究区地下水脆弱性影响最主要的7个因子,建立了DRASTIC地下水脆弱性评价模型.在利用GIS技术对各因子进行分级分析的基础上,对各因子分析结果进行加权叠加分析,得到了地下水脆弱性评价结果.结果表明:受地下水位埋深较浅、含水层介质较好、包气带中无厚层黏性土分布等的影响,地下水脆弱性总体较高,易遭受农业种植、生活污水及工业生产污水渗漏的污染.     

宁夏银北灌区水盐均衡模型及其应用

根据质量守恒原理,建立了包气带和含水层的水盐均衡模型,并对宁夏银北各干渠灌域的土壤含盐量、地下水埋深和地下水矿化度的变化过程进行了模拟.在含水层水量均衡方程中,把潜水蒸发系数和给水度作为变参处理,考虑了相邻灌域间的潜流交换量.针对方程的非线性性质,提出了迭代求解方法.含水层盐量均衡方程中潜流的携盐量视其交换方向而定,与包气带盐量均衡方程联立构成方程组后,利用共轭梯度法求解.预测结果与实测数据对比表明,相对误差在8%以内,该模型可用于银北灌区的水盐动态预测.     

采煤矿区地下水脆弱性评价

地下水脆弱性主要是由含水层中的环境地球化学效应和包气带土壤结构效应共同作用的结果。结合采煤矿区地下水污染的实际情况,分析了地下水脆弱性的影响因素,采用数学模型和 DRASIC 评价指标体系法对矿区地下水脆弱性进行初步研究。给出了相应评价因子,建立了采煤矿区地下水水环境脆弱性评价指标体系,定量化评价地下水潜在的易污染程度,为采煤矿区的资源开采、水环境保护和地下水资源管理提供科学依据。     

事故状态下输油管线对地下水污染的模拟分析

根据石油类污染物在地下水环境中的迁移机理,在分析研究区自然概况及水文地质条件的基础上建立了该地区包气带及大厚度砾卵石含水层介质中的二维迁移扩散模型.以三类生活饮用水标准(0.05 mg/L)为界,通过预测结果表明,穿孔泄露100天,沿水流方向上60 m处污染物达标,10年后扩展到440m.管线爆裂1年后超标范围可达210m,10年后整个区域均可达标.证明穿孔泄露对地下水污染的影响比管线爆裂大.     

采煤矿区地下水脆弱性评价

地下水脆弱性主要是由含水层中的环境地球化学效应和包气带土壤结构效应共同作用的结果。结合采煤矿区地下水污染的实际情况，分析了地下水脆弱性的影响因素，采用数学模型和DRASIC评价指标体系法对矿区地下水脆弱性进行初步研究。给出了相应评价因子，建立了采煤矿区地下水水环境脆弱性评价指标体系，定量化评价地下水潜在的易污染程度，为采煤矿区的资源开采、水环境保护和地下水资源管理提供科学依据。     

基于DRASTIC模型的呼和浩特市平原区地下水脆弱性评价中的应用

利用DRASTIC模型,结合呼和浩特市平原区实际地质情况,在ArcGis平台下对该地区地下水脆弱性做出了评价,并对地下水天然防污性能进行分级,可以为制定地下水环境保护规划、划定水源地保护区提供参考和依据。     

HYDRUS-1D在基于过程的地下水污染评价中的应用

 包气带是污染质进入地下水必须经过的介质,对地下水的污染源强起到至关重要的作用。本文应用HYDRUS-1D模型模拟了污染物进入地下水前在包气带中的迁移转化过程,构建了基于过程的地下水污染评价方法。并以某尾矿库为例,进行了污染质在土壤-地下水系统运移模拟与污染评价的耦合研究。结果表明,使用基于过程的地下水污染评价方法与传统单一对地下水进行模拟预测评价的方法相比,能够较准确地反映地下水污染源强的时空变化过程。该理论完善了地下水污染预测评价的方法,为预防地下水污染提供了理论基础及实践指导。     

关中盆地包气带氮迁移转化数值模拟及预测

目的针对关中盆地潜水硝态氮面状污染比较突出的实际状况,研究施入氮肥后在耕作层以下的包气带中"三氮"运移转化和累积规律。方法以地貌为基本单元,结合包气带厚度和岩性,通过建立相应的数学模型进行模拟和计算。结果按照目前的农田施肥条件,在2年中,区域内沙丘和河漫滩进入地下水的氮通量可达170~300 kg/hm2;黄土台塬洼地和河谷低阶地等地进入地下水的氮通量100~140 kg/hm2;在包气带较厚(大于20 m)且透水性较差的河谷高阶地、黄土台塬和山前洪积平原等地区,进入地下水的氮通量一般低于50 kg/hm2。结论区内河漫滩、沙丘、河谷低阶地和黄土台塬洼等地区,是关中地下水易产生氮污染的脆弱区,因而应是地下水重点保护地区。     

环境水文地质研究中的Cl^—示踪法

用Ｃｌ＾－分析法可确定地下水污染途径，分析污染强度、海水入侵范围与程度、水动力场特征等问题。通过实验证实包气带中Ｃｌ＾－不易被吸收，不参与化学反应，包气带及地下水中极易迁移，形成天然的和人工的地下水运动示踪剂。     

阿特拉津农药在包气带内运移模拟

对植物根区(土壤层)及渗流区(作物根区以下潜水面以上包气带部分)农药的行为进行了数学描述．应用植物根区数学模型模拟了旱田除草剂阿特拉津农药在研究区包气带中的行为．模拟结果表明,吸附系数较小、降解半衰期较长和在水中的溶解度较大的阿特拉津农药可长期残留在包气带内,并且能够随降雨入渗进入潜水含水层而污染地下水．     

离柳矿区地下水化学特征探讨

地下水化学特征的形成与含水层岩石矿物组成、地下水动力条件、水循环条件、地层结构特征及人类活动等都有着不同程度的关系,本文通过对柳林泉域内矿井开采前后地下水化学特征的变化分析,阐述了各含水层地下水化学特征的变化规律,对各含水层之间的水力联系做了粗浅探讨。     

低中放核素在地下水环境运移的动力学研究

针对处置库中低中放核素释放对地下环境潜在性污染的严重性，建立了核素在包气带和含水层中联合迁移的数值模型，利用所建立模型对某一处置场核素迁移的动力学行为进行环境预测。数值模拟结果表明：包气带对于吸附性较强的核素具有很大的阻滞作用，对于低分配系数的核素阻滞作用较弱；衰变系数对含水层中核素的迁移起到了重要作用，随着衰变系数的增大，地下含水层中的核素体积浓度逐渐降低，并且分配系数的大小直接影响着核素在含水层中体积浓度分布曲线的形状。采用系统耦合数学模型来研究核素在包气带和含水层中的运移是预测核素污染的重要手段和有效方法，可为核素在地下处置库中安全处置及环境影响的评价提供科学依据和技术指导。     

淮河流域平原区浅层地下水硝酸盐特殊脆弱性评价

特殊脆弱性评价是地下水硝酸盐污染区域性防治的前提.结合淮河流域水文地质条件和硝酸盐污染特点,对传统地下水特殊脆弱性模型DRASTIC进行了改进,建立了基于地下水位埋深(D)、净补给量(R)、含水层富水性(A)、土壤介质(S)、包气带介质(I)、土地利用类型(L)、地下水开采量(E)为评价因子的DRASILE模型,采用经验值与实际硝酸盐浓度共同确定体系给分表,利用二层次的层次分析法确定各指标的权重,最终制定了淮河流域平原区浅层地下水硝酸盐特殊脆弱性评价图.为了检验结果的可靠性,在SPSS21.0用F统计量和皮尔森相关系数(ρ)分别进行指标选取和脆弱性分值准确性的检验,最终通过显著性检验且相关系数达到0.559.本研究为地下水特殊脆弱性评价提供了新思路.     

丹江流域典型农田包气带-含水层中硝酸盐氮还原过程及其影响因素

探究硝酸盐氮在农田土壤包气带-含水层中的迁移转化过程对地下水硝酸盐氮污染防治具有重要意义.该研究在丹江流域河南段典型农田采集了12个不同深度(0～42.5m)的包气带土壤和含水层沉积物样品，对氮素与抗生素的浓度水平、硝酸盐氮还原过程的潜在速率及其相关功能的基因丰度进行了系统测定.结果表明，TOC、NO₃-N和TP浓度在包气带土壤和含水层沉积物中具有显著差异；83种目标抗生素中仅检出7种，在包气带和含水层中的浓度范围分别为0.01～115.20ng/g和0.01～2.50ng/g; 3种磺胺类抗生素浓度随深度递减，2种大环内酯类抗生素浓度随深度增加.厌氧氨氧化和反硝化是浅层包气带(0～0.8m)中硝酸盐氮还原的关键过程，平均贡献率分别为53.9%和26.4%;深层包气带(0.8～6.0m)则以硝酸盐异化还原成铵为主导，对硝酸盐还原的贡献率达93.1%;含水层沉积物中最主要的硝酸盐氮转化过程是反硝化，贡献率为50.5%.氮转化过程速率与其相应功能基因的垂向分布特征一致.进一步发现抗生素浓度是影响农田包气带-含水层接续系统中硝酸盐氮转化过程的主要因素，NO_3<...     

某石油烃污染场地包气带介质及含水介质TPH污染特征

 为研究某石油烃污染场地包气带介质及含水介质总石油烃(TPH)的污染程度及分布特征,采集了119 个场地包气带及含水介质样品进行TPH 含量测试。针对测试结果应用累积频率法,通过求解样品TPH 含量累积概率散点线性回归直线的交叉点,识别了场地总石油烃背景阈值,解决了由于累积概率曲线绘制因人而异造成的背景阈值识别不够准确问题,再采用单因子指数法对场地包气带介质及含水介质石油烃污染现状进行评价分析。研究结果表明:场地包气带介质及含水介质的TPH 背景阈值为36.7 mg·kg^-1。场地南部(污染源处)包气带介质垂向上石油烃污染程度逐渐变轻,含水介质为先变重逐渐稳定后变轻,随后稳定在中等污染水平上;场地中部包气带介质污染特征与南部相似,含水介质则仅在浅部受到石油烃的污染;场地北部的包气带介质及含水介质均处于石油烃的未污染或污染水平较低状态。包气带介质的石油烃污染程度重于含水介质。     

不同类型岩土浸泡水实验分析

为研究降水补给地下水过程中在包气带发生的物质交换及地下水化学演化的特征,在沂源地区采集不同类型的岩土样品11组,按5min和48h的浸泡时间以1∶5的固液比分两组进行了浸泡试验,检测并分析了不同岩土浸泡水中的K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4、HCO-3和NO-3等组成及含量变化。结果表明,不同类型岩土样品经浸泡后均有大量物质进入浸泡水中,并随浸泡时间的延长,除个别离子含量减少外,K+、Na+、Cl-、SO2-4等大部分离子均出现不同程度增加。说明在天然降水补给地下水过程中,降水通过对包气带的淋溶作用,使包气带岩土中的大量物质转入水中,水化学性质发生重大变化。由此可认定,地下水的大部分化学组分来源于降水转化为地下水过程中包气带的淋溶作用。     

基于地质条件的海绵城市建设适宜性评价 ——以东莞市为例

以东莞市为研究对象,通过现场调研与充分收集地质调查数据,选取植被覆盖度、地形坡度、地表岩性、土壤环境质量、包气带厚度、包气带渗透性、含水层厚度和含水层渗透性等8个地质因子,采用层次分析法和GIS软件的空间叠加功能进行分析。结果表明:东莞市中地质环境适宜性好的占21.6%,适宜性较好的占0.28%,适宜性一般的占69.09%,适宜性较差的占9.03%。     

土壤中有机污染物运移的数值模拟方法研究

有机物对环境和地下水资源的污染日益严重,它们在土壤水中的运移转化规律被各种物理、化学和生物过程所控制,相应的迁移转化模型主要由对流-扩散方程决定。地下水数值模拟方法通过有机污染物在包气带及饱水带中运移的调参耦合,可以较好的解决参数选取问题,可以更加准确的模拟出有机污染物在地下介质中的运移情况。     

鹤岗市地下水防污性能的研究

本文依据鹤岗市地下水系统脆弱性影响因素及权重的分析,研究了鹤岗市地下水防污性能,得出了鹤岗市地下水防污能力与保护等级。