基于过程模拟的地下水污染预测及风险评价--以淮安某化工厂为例

摘要

地下水水质安全直接影响着人类健康与发展，地下水污染预测作为地下水环评中具有前瞻性的部分，对地下水污染防治意义重大。而地下水污染风险评价作为地下水保护的基础性工作，已成为地下水监管中重要的手段。2016年1月7日，《环境影响评价技术导则一地下水环境》(HJ610-2016)颁布并实施，在落实简政放权，放管结合，优化服务具体措施并简化环评流程的基础上，对建设项目地下水环境影响评价提出了更高的要求。《导则》中明确要求二级评价采用数值法或解析法进行影响预测。目前，数值法已经有相对成熟的软件，但均为商业性质，普遍存在价格昂贵、模拟周期长的问题。本研究以解析法为基础，实现地下水溶质运移解析模型模拟可视化，为地下水污染预测及风险评价提供技术支撑。 本文首先利用一维稳定流动一维水动力弥散解析模型在不同条件下的解析解，实现溶质运移解析模型模拟可视化，对特征污染物的污染程度和污染范围进行预测;其次，提出以保护地下水为目标的风险评价方法，并以某化工厂为案例进行了地下水污染预测与风险评价实证研究，以期为同类建设项目的地下水污染预测与风险评价提供一种简单有效的新方法。 主要研究结果如下: (1)溶质运移解析模型模拟可视化 以Excel为平台，结合VB编程实现了一维稳定流动一维水动力弥散模型的可视化操作界面，包括界面设计，参数输入设计，编写代码和结果输出四个部分，为地下水环评提供了新的思路和方法。 (2)地下水污染预测 以淮安某化工厂为例，利用一维稳定流动一维水动力弥散解析模型进行预测，结果如下:突发事故后100d，高锰酸盐指数最大迁移距离11.6m，镍最大迁移距离10.8m，分别超出厂界范围8.8m和8.0m，地下水中污染物扩散速度快，因此本项目场地建设时应重点做好防渗处理，并对污染源进行定期跟踪监测，一旦发现泄漏，及时处理应急措施，项目运行期加强设备维修和生产管理，防止滴漏等无组织排放，同时规范工程防渗分区。 (3)地下水污染风险评价 利用构建的基于过程模拟的地下水污染风险评价方法,参照地下水质量标准划分风险等级后进行风险评价，结果如下:W1属于低污染风险等级，W2属于较高污染风险等级，有向高污染风险靠近的趋势，W3属于中等污染风险等级。因此工厂在生产过程中需对排污管道、污水处理设备进行定期检查，将污染物泄漏的地下水风险事故降低到最低程度，制定风险应急预案和应急治理程序，一旦发生重大污染事故，立即采取应急措施，防止其向下游进一步扩散。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1研究背景及意义

1．1．1研究背景

1．1．2研究意义

1．2．1地下水污染预测

1．2．2地下水污染风险评价

1．3．1研究内容

1．3．2研究方法

1．3．3研究技术路线

第二章研究区概况

2．1．1地理位置

2．1．2地形地貌

2．1．3气候水文

2．2区域水文地质概况

2．2．1地质构造

2．2．2地层岩性

2．3．1地质概况

2．3．2地下水类型

2．3．3地下水补径排特征

2．3．4包气带及含水层性质

2．4建设项目概况

2．5地下水开采现状

第三章地下水现状监测与评价

3．1．1监测点位设置

3．1．2监测因子

3．1．3监测时间及频次

3．1．4地下水位监测

3．2．1评价标准

3．2．2评价方法

3．2．3地下水化学类型

3．2．4评价结果

第四章地下水污染预测

4．1模型识别与建立

4．1．1溶质运移解析模型概述

4．1．2模型选择及建立

4．1．3一维稳定流动一维水动力弥散解析模型的模拟可视化

4．1．4适用条件

4．2水文地质参数设定

4．2．1渗透系数

4．2．2水力坡度

4．2．3孔隙度

4．2．4弥散系数

4．2．5模型参数一览

4．3模型预测

4．3．1情景设定

4．3．2污染源及源强设定

4．3．3评价因子确定

4．3．4预测结果与分析

4．4地下水保护措施

第五章地下水污染风险评价

5．1风险等级划分

5．2风险受体设置

5．3风险评价结果

第六章研究结论与展望

6．1研究结论

6．2．1创新

6．2．2不足

6．3研究展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文