张晓:济南市东部城区地下水系统氯代烃迁移转化模拟研究论文

张晓:济南市东部城区地下水系统氯代烃迁移转化模拟研究论文

本文主要研究内容

作者张晓(2019)在《济南市东部城区地下水系统氯代烃迁移转化模拟研究》一文中研究指出:氯代烃因其特殊的性质在工业上得到了广泛使用。由于处置不当,使用过程中的跑、冒、滴、漏等现象,导致氯代烃通过各种途径进入地下水系统。本项研究以济南市东部城区为研究对象,研究区面积约130km2。该地区分布着众多大型工业企业,生产过程中氯代烃作为原料和中间体大量使用。研究区内岩溶水含水层广泛分布,岩溶水为主要供水水源。水源地监测井水质检测结果显示,岩溶水中有多种氯代烃检出,岩溶水氯代烃污染严重,亟待进行地下水氯代烃污染,尤其是岩溶水含水层中氯代烃分布特征和迁移转化规律的研究。因此,进行地下水系统氯代烃迁移转化模拟研究,预测地下水氯代烃污染趋势,可为地下水氯代烃污染治理提供基本依据。本项研究综合采用水文地质、环境地质调查,水样和土样采集与分析,室内实验,数值模拟等手段,分析了地下水系统氯代烃污染途径、污染源及岩溶水典型氯代烃空间分布特征;进行等温吸附实验和水化学数据分析,对地下水系统氯代烃吸附和生物降解进行了研究。利用HYDRUS-1D建立包气带中氯代烃一维垂向运移模型,模拟其在包气带中的垂向运移;利用GMS建立研究区地下水流数值模型及氯代烃迁移转化模型,预测地下水系统氯代烃污染趋势;并分析模型中主要参数的敏感性,筛选出敏感度较大的参数,具体研究成果如下:(1)系统分析研究区地下水含水系统特征,含水层介质类型分别为第四系松散岩类含水介质和岩溶水含水介质。根据多年大气降水补给资料,地下水开采量资料等,查明了研究区地下水补给径流排泄特征,分析了地下水动态特征及影响因素。(2)研究区地下水氯代烃污染源可分为四类:化工类污染源、机电类污染源、化纤类污染源、农药类污染源;污染途径主要为直接入渗型和径流流入型。土样中氯代烃垂向分布特征与岩性有关,Hydrus-1D模拟结果表明,实测值和模拟值拟合较好,由于不同介质对氯代烃的吸附作用不同,表现出氯代烃污染物浓度由上向下呈波动状变化。(3)在研究区布设43口岩溶水采样点,测试氯代烃组分含量。结果表明,水样中检出了四氯化碳,三氯甲烷,四氯乙烯,三氯乙烯,1,2,3—三氯丙烷等13种氯代烃,其中污染范围最广,污染程度最大的为四氯化碳,三氯甲烷次之。岩溶水中四氯化碳检出率达到了74.4%,最高浓度值达25.6μg/l,主要分布在研究区东南部,污染浓度极值点分别位于某化工厂和某塑料试验厂,呈面状分布,污染面积达到了26.2km2。(4)进行不同固相介质等温吸附实验。实验结果表明,灰岩和粉质粘土对四氯化碳的吸附均符合Langmuir型等温吸附方程,粉质粘土的饱和吸附量为3.466mg/g,灰岩的饱和吸附量为2.0mg/g,粉质粘土的吸附能力大于灰岩;岩溶水四氯化碳生物降解的水化学响应分析表明,多种水化学组分空间分布特征证实四氯化碳存在着生物降解,利用一阶衰减模型计算衰减速率及生物降解速率,分别为0.00039d-1及0.000154d-1。(5)利用GMS中MODFLOW模块建立起研究区地下水流数值模型,研究区地下水系统为三维非均质各向异性非稳定流地下水系统。根据实际地下水流场和地下水水位动态数据对模型进行识别验证,得到识别后的水文地质参数。模拟结果表明,地下水流场拟合较好,能够反映实际地下水流场特征;长观孔水位拟合效果较好,水位拟合平均误差值在0.5m之内,能够反映水位动态变化特征;地下水均衡分析表明,模拟期内地下水处于正均衡,年均衡量195万m3/年。(6)选取四氯化碳为目标污染物,建立溶质运移模型,模拟岩溶水含水层中四氯化碳的迁移转化。模拟结果表明,4个监测点的模拟值与实测值相对误差控制在20%之内,模拟效果较好。预测岩溶水四氯化碳污染趋势,预测结果表明,由于受到吸附和生物降解作用的影响,四氯化碳在运移过程中,浓度呈逐渐衰减之势,符合一阶衰减模型,且位于上游污染羽浓度衰减程度最大。模型敏感性分析表明,敏感度较大的为生物降解系数,分配系数和渗透系数。

Abstract

lv dai ting yin ji te shu de xing zhi zai gong ye shang de dao le an fan shi yong 。you yu chu zhi bu dang ,shi yong guo cheng zhong de pao 、mao 、di 、lou deng xian xiang ,dao zhi lv dai ting tong guo ge chong tu jing jin ru de xia shui ji tong 。ben xiang yan jiu yi ji na shi dong bu cheng ou wei yan jiu dui xiang ,yan jiu ou mian ji yao 130km2。gai de ou fen bu zhao zhong duo da xing gong ye qi ye ,sheng chan guo cheng zhong lv dai ting zuo wei yuan liao he zhong jian ti da liang shi yong 。yan jiu ou nei yan rong shui han shui ceng an fan fen bu ,yan rong shui wei zhu yao gong shui shui yuan 。shui yuan de jian ce jing shui zhi jian ce jie guo xian shi ,yan rong shui zhong you duo chong lv dai ting jian chu ,yan rong shui lv dai ting wu ran yan chong ,ji dai jin hang de xia shui lv dai ting wu ran ,you ji shi yan rong shui han shui ceng zhong lv dai ting fen bu te zheng he qian yi zhuai hua gui lv de yan jiu 。yin ci ,jin hang de xia shui ji tong lv dai ting qian yi zhuai hua mo ni yan jiu ,yu ce de xia shui lv dai ting wu ran qu shi ,ke wei de xia shui lv dai ting wu ran zhi li di gong ji ben yi ju 。ben xiang yan jiu zeng ge cai yong shui wen de zhi 、huan jing de zhi diao cha ,shui yang he tu yang cai ji yu fen xi ,shi nei shi yan ,shu zhi mo ni deng shou duan ,fen xi le de xia shui ji tong lv dai ting wu ran tu jing 、wu ran yuan ji yan rong shui dian xing lv dai ting kong jian fen bu te zheng ;jin hang deng wen xi fu shi yan he shui hua xue shu ju fen xi ,dui de xia shui ji tong lv dai ting xi fu he sheng wu jiang jie jin hang le yan jiu 。li yong HYDRUS-1Djian li bao qi dai zhong lv dai ting yi wei chui xiang yun yi mo xing ,mo ni ji zai bao qi dai zhong de chui xiang yun yi ;li yong GMSjian li yan jiu ou de xia shui liu shu zhi mo xing ji lv dai ting qian yi zhuai hua mo xing ,yu ce de xia shui ji tong lv dai ting wu ran qu shi ;bing fen xi mo xing zhong zhu yao can shu de min gan xing ,shai shua chu min gan du jiao da de can shu ,ju ti yan jiu cheng guo ru xia :(1)ji tong fen xi yan jiu ou de xia shui han shui ji tong te zheng ,han shui ceng jie zhi lei xing fen bie wei di si ji song san yan lei han shui jie zhi he yan rong shui han shui jie zhi 。gen ju duo nian da qi jiang shui bu gei zi liao ,de xia shui kai cai liang zi liao deng ,cha ming le yan jiu ou de xia shui bu gei jing liu pai xie te zheng ,fen xi le de xia shui dong tai te zheng ji ying xiang yin su 。(2)yan jiu ou de xia shui lv dai ting wu ran yuan ke fen wei si lei :hua gong lei wu ran yuan 、ji dian lei wu ran yuan 、hua qian lei wu ran yuan 、nong yao lei wu ran yuan ;wu ran tu jing zhu yao wei zhi jie ru shen xing he jing liu liu ru xing 。tu yang zhong lv dai ting chui xiang fen bu te zheng yu yan xing you guan ,Hydrus-1Dmo ni jie guo biao ming ,shi ce zhi he mo ni zhi ni ge jiao hao ,you yu bu tong jie zhi dui lv dai ting de xi fu zuo yong bu tong ,biao xian chu lv dai ting wu ran wu nong du you shang xiang xia cheng bo dong zhuang bian hua 。(3)zai yan jiu ou bu she 43kou yan rong shui cai yang dian ,ce shi lv dai ting zu fen han liang 。jie guo biao ming ,shui yang zhong jian chu le si lv hua tan ,san lv jia wan ,si lv yi xi ,san lv yi xi ,1,2,3—san lv bing wan deng 13chong lv dai ting ,ji zhong wu ran fan wei zui an ,wu ran cheng du zui da de wei si lv hua tan ,san lv jia wan ci zhi 。yan rong shui zhong si lv hua tan jian chu lv da dao le 74.4%,zui gao nong du zhi da 25.6μg/l,zhu yao fen bu zai yan jiu ou dong na bu ,wu ran nong du ji zhi dian fen bie wei yu mou hua gong an he mou su liao shi yan an ,cheng mian zhuang fen bu ,wu ran mian ji da dao le 26.2km2。(4)jin hang bu tong gu xiang jie zhi deng wen xi fu shi yan 。shi yan jie guo biao ming ,hui yan he fen zhi nian tu dui si lv hua tan de xi fu jun fu ge Langmuirxing deng wen xi fu fang cheng ,fen zhi nian tu de bao he xi fu liang wei 3.466mg/g,hui yan de bao he xi fu liang wei 2.0mg/g,fen zhi nian tu de xi fu neng li da yu hui yan ;yan rong shui si lv hua tan sheng wu jiang jie de shui hua xue xiang ying fen xi biao ming ,duo chong shui hua xue zu fen kong jian fen bu te zheng zheng shi si lv hua tan cun zai zhao sheng wu jiang jie ,li yong yi jie cui jian mo xing ji suan cui jian su lv ji sheng wu jiang jie su lv ,fen bie wei 0.00039d-1ji 0.000154d-1。(5)li yong GMSzhong MODFLOWmo kuai jian li qi yan jiu ou de xia shui liu shu zhi mo xing ,yan jiu ou de xia shui ji tong wei san wei fei jun zhi ge xiang yi xing fei wen ding liu de xia shui ji tong 。gen ju shi ji de xia shui liu chang he de xia shui shui wei dong tai shu ju dui mo xing jin hang shi bie yan zheng ,de dao shi bie hou de shui wen de zhi can shu 。mo ni jie guo biao ming ,de xia shui liu chang ni ge jiao hao ,neng gou fan ying shi ji de xia shui liu chang te zheng ;chang guan kong shui wei ni ge xiao guo jiao hao ,shui wei ni ge ping jun wu cha zhi zai 0.5mzhi nei ,neng gou fan ying shui wei dong tai bian hua te zheng ;de xia shui jun heng fen xi biao ming ,mo ni ji nei de xia shui chu yu zheng jun heng ,nian jun heng liang 195mo m3/nian 。(6)shua qu si lv hua tan wei mu biao wu ran wu ,jian li rong zhi yun yi mo xing ,mo ni yan rong shui han shui ceng zhong si lv hua tan de qian yi zhuai hua 。mo ni jie guo biao ming ,4ge jian ce dian de mo ni zhi yu shi ce zhi xiang dui wu cha kong zhi zai 20%zhi nei ,mo ni xiao guo jiao hao 。yu ce yan rong shui si lv hua tan wu ran qu shi ,yu ce jie guo biao ming ,you yu shou dao xi fu he sheng wu jiang jie zuo yong de ying xiang ,si lv hua tan zai yun yi guo cheng zhong ,nong du cheng zhu jian cui jian zhi shi ,fu ge yi jie cui jian mo xing ,ju wei yu shang you wu ran yu nong du cui jian cheng du zui da 。mo xing min gan xing fen xi biao ming ,min gan du jiao da de wei sheng wu jiang jie ji shu ,fen pei ji shu he shen tou ji shu 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自济南大学的张晓,发表于刊物济南大学2019-10-31论文,是一篇关于地下水系统论文,氯代烃论文,迁移转化论文,数值模拟论文,济南市东部城区论文,济南大学2019-10-31论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自济南大学2019-10-31论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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