氯代烃污染地下水中重质非水相液体通量估算研究

摘要

目前，地下水污染评估与管理一般依据的是污染物浓度限值标准。但氯代烃污染物在场地不同区域对应的地下水中的浓度分布并不均匀，在污染羽评估或管理中，仅依靠浓度数据不能确定污染羽分布的稳定性、优化现有的修复措施、预测不同暴露点的风险等。针对此问题，有学者提出了场地环境评价新的指标一污染物的通量，其能够反映污染物从源区到地下水和地表水的总质量释放速率，有益于污染场地的管理。此外，在源区下游测污染物质量通量可以验证修复技术的修复效率，评估自然衰减速率及环境风险，优化场地概念模型。污染物的质量通量比浓度能更合理的评价其对受体的影响。本研究通过文献资料及案例分析得到以下结论:
　　(1)我国污染场地地形复杂，且对通量的研究很少。另外，结合通量不同估算方法的特点及本研究的实际场地污染物分布状况，选择截面法作为本研究中估算污染物通量的方法。
　　(2)对某氯代烃类污染场地进行案例分析时，首先分析了1，2-二氯乙烷(1，2-dichloroethane，DCA)、氯乙烯(vinyl chloride，VC)及氯仿(chloroform，CF)的浓度的分布，由分析结果可知，三种污染物在监测点GW64含水层的浓度变化趋势一致，均为深层(3.0-3.5 m)＞浅层(0-0.15 m)＞中间层(0.15-3.0 m)，污染物在不同监测点不同含水层的浓度差异很大。然后，利用mass flux toolkit工具，分别估算了1，2-二氯乙烷、氯仿、氯乙烯三种污染物在源区下游水平距离上两个不同截面的通量，结果表明，1，2-DCA和VC的通量分别为0.356 g/day、0.209 g/day（截面1）和0.547 g/day、0.461 g/day（截面2），均高于CF的通量0.050g/day（截面1）、0.011g/day（截面2）。不同污染物在距源头不同距离上其通量变化不同，CF的通量表现为距源越远，通量越小;而1，2-DCA和VC的通量则呈现出距源越远，通量越大的相反趋势，即其在截面1的通量小于在截面2上的通量。
　　(3)估算污染物通量时存在一定的不确定性，研究中主要分析了采样间隔和插值方法对不确定性的影响。结果表明，线性插值法和最近邻值法估算的通量较高于对数转化法估算的通量。另外，采样间隔越大，对通量估算的不确定性影响越大，通过交叉检验法分析了每个独立通量值对总通量的影响，如果单个监测点对应的百分数越大，则计算的不确定性越高，需要增加监测点以减小其不确定性。结果表明，0.15-3 m间隔的通量对总通量的影响较大，其最大值可达到99.7％。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景及研究意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 地下水中DNAPLs污染

1．2．2 氯代烃类DNAPLs在介质中的分布迁移

1．2．3 地下水中DNAPLs污染的处理技术

1．3 研究目的、内容与技术路线

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究内容

1．3．3 技术路线

2 通量的应用及污染物通量估算方法的筛选

2．1 污染物通量的应用现状

2．2 通量估算方法的比较与筛选

2．2．1 截面法

2．2．2 被动式通量计法

2．2．3 捕获法

2．2．4 串联循环井法

2．2．5 不同方法的比较

2．3 质量通量估算工具(Mass flux toolkit)

2．4 本章小结

3 典型案例场地研究

3．1 研究区概况

3．1．1 场地介绍

3．1．2 场地地质与水文地质环境

3．1．3 场地污染概况

3．2 污染物的通量估算

3．2．1 样品采集与测定

3．2．2 估算方法

3．2．3 结果与分析

3．3 污染物通量估算的不确定性分析

3．3．1 采样间隔对不确定性的影响

3．3．2 插值方法对不确定性的影响

3．4 本章小结

4 讨论与结论

4．1 讨论

4．2 结论

5 展望与创新性

5．1 展望

5．2 创新性

参考文献

在读期间发表的学术论文

作者简历

致谢