长株潭城市群地下水污染风险评价

摘要

地下水在日常生活、维持生态平衡和社会持续发展中发挥着不可替代的作用。相比于其他水源，地下水在水资源中具有重要的位置，其具有如年季、年内变化小、水量稳定、开采方便、水温稳定、难污染等优点。但是，随着科技进程的快速发展和人类社会的进步，地下水正在遭受不同程度的污染破坏，而地下水污染将会导致可用资源量的减少，从而制约社会的发展，危害人类的身体健康和破坏生态的平衡，最终将引来各种人类无法抵抗的自然灾害。因此，加强对地下水资源的保护是对人类、经济、生态最基本、最经济有效的举措，而对区域地下水污染风险评价研究将为避免地下水遭受污染破坏提供重要的理论依据。
　　本文在分析前人研究成果和对地下水污染风险定义的基础上，对地下水污染风险评价研究的定义为：地下水需要保护的紧迫性和污染分级指数的乘积。综合分析引起地下水污染风险的人类活动产生的污染负荷对地下水的影响和遭受污染后的价值功能变化及含水系统本身固有的抵御污染的能力3个方面的影响因素，将地下水污染源的灾害分级结果替代地下水污染概率，将地下水脆弱性图与地下水价值图进行合并形成地下水保护紧迫性图，代替地下水污染的后果。高价值的地下水受到高灾害性的污染源的污染则地下水污染风险性高。按照这一评价思路，本文以长株潭城市群为例，针对长株潭研究区内关于地下水的开发和保护过程中存在的问题进行区内地下水污染风险评价研究。
　　全面分析和总结了国内外学者对地下水污染风险评价研究的成果、风险的定义、研究方法和研究现状，指出了目前风险评价研究中存在的不足。
　　详细调查了长株潭城市群地下水污染源的主要类型和空间分布区域，运用详细分级和简单评判相结合的方法，对长株潭城市群地下水污染灾害进行评价，将研究区地下水污染灾害划分3个等级：高、中、低。绘制等级分布图，得到地下水污染灾害结果等级图。
　　分析研究区地下水脆弱性评价的影响因子，从影响地下水脆弱性评价因子出发，结合研究区的具体情况和收集到的资料，采用DRASTIC评价体系对长株潭城市群区内地下水进行脆弱性评价。借助MAPGIS软件的制图和空间合并叠加功能，分别对7个不同评价因子进行分区制图和空间分析，消除微小分区。将DRASTIC脆弱性指数等额划分为高脆弱性、较高脆弱性、中等脆弱性、较低脆弱性和低脆弱性5个等级，根据脆弱性分布情况，对研究区进行了脆弱性结果评价分析。
　　地下水价值分为“原位价值”和“开采价值”两者之和，本文在分析前人研究基础和结合本研究区实际情况上，综合考虑了价值指数指标，采用了4个价值指标：人口密度、区内人均GDP、地下水水质和地下水可开采资源量。利用内梅罗指数法对水质进行计算，应用MATLAB编程计算价值指数的权重及评分。根据价值指数的大小，将地下水价值分为高价值、较高价值、中等价值、较低价值和低价值5类，基于MAPGIS软件功能分析得到研究区的地下水价值分区图，并对研究区地下水价值进行评价。
　　将地下水脆弱性图和价值图在MAPGIS软件中进行空间合并，得到研究区地下水保护紧迫性图；合并保护紧迫性图和污染灾害分级图，按照公式R=（D+V）×H计算地下水污染风险指数，将指数进行5等分，指数份额由大到小划分为高风险、较高风险、中等风险、较低风险和低风险5个等级，进行污染风险原因分析，并结合区内情况提出地下水污染风险管理建议。

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第一章 绪 论

1.1课题来源

1.2选题目的意义

1.3地下水污染风险内涵

1.4地下水污染风险评价国内外研究现状

1.5研究内容及创新点

1.6研究技术路线

第二章 长株潭城市群区域概况

2.1区域自然地理

2.2社会经济

2.3地形地貌

2.4区域地质背景

2.5长株潭水文地质条件

第三章 长株潭地区地下水污染源灾害分级

3.1地下水污染源分布调查

3.2地下水污染源灾害分级方法

3.3研究区地下水污染源灾害分级

第四章 基于GIS的长株潭地下水脆弱性评价

4.1 DRASTIC地下水脆弱性评价步骤

4.2基于GIS技术的地下水脆弱性评价

第五章 长株潭城市群地下水价值模糊评价

5.1地下水价值熵权模糊评价模型

5.2基于GIS技术与MATLAB的地下水价值评价

第六章 长株潭城市群地下水污染风险评价

6.1地下水污染风险评价

6.2评价结果分析

6.3地下水风险管理建议

第七章 结论及建议

7.1结论

7.2建议

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间发表论文目录

附录B 攻读学位期间参与的科研与工程项目