青岛大沽河干流地下水主要污染物的污染预测

摘要

水是生命之源、生产之要、生态之基,既不可或缺,又无以替代,是经济社会和人类发展所必须的资源要素。水资源危机的出现和加剧与人类在经济活动中缺乏对水资源的有效保护和管理有着重要的关系。水资源是社会经济发展的重要自然资源,人类的绝大多数经济活动都要涉及水资源。可持续发展是当前和未来人类社会与经济发展的基本战略目标。关于可持续发展的定义和解释多种多样,但都基本围绕着―满足目前需要但不破坏未来发展需求的能力‖这一核心思想。实现社会的可持续发展的一个重要内容就是实现水资源等自然资源的可持续利用。在人类追求可持续发展目标的前提下,实现水资源的可持续利用要求人类必须正视干旱洪涝灾害、水资源短缺、水环境污染等水资源危机,这也给水资源管理活动提出了新的要求和挑战。我国面临着日益严重的传统的水资源管理活动显然无法满足这些要求和挑战。实现可持续的水资源利用目标必须改变传统的水资源管理活动,以可持续发展的观点、系统的观点和综合的观点构建全新的现代水资源管理技术体系。
　　根据青岛大沽河干流区地下水主要污染物的实际情况,通过对近年地下水水质的监测资料、水质补充监测资料和现场调查结果的分析,利用数学模型模拟大沽河地下水主要污染物的污染预测。本文在水量模型的基础上耦合建立水质模型,利用2010年和2009年的水质监测数据对模型进行拟合和验证,最终模拟预测了2010年9月1日至2016年9月1日研究区内地下水中NO3-和C1-浓度。其中硝酸盐模拟分三种方案。方案一是在现状开采条件下进行硝酸盐浓度预测,方案二是增加开采至最大开采量时的硝酸盐浓度预测,方案三是无硝酸盐污染时的水质预测。在方案一中,除胶州市在不同水平年硝酸盐氮基本保持现状外,其它各市硝酸盐氮浓度不断升高。污染区范围不断扩大,其中枯水年硝酸盐浓度升高幅度较大,丰水年硝酸盐浓度升高幅度较小,这主要是由于渗入到地下的雨水稀释了硝酸盐的浓度。在方案二的条件下,各市硝酸盐氮的浓度增速放缓,但浓度仍然是持续升高的,这是由于开采带走了地下水中的硝酸盐。方案三中的地下水硝酸盐浓度表现为逐年下降的趋势。但在预测阶段内,大部分地下水中的硝酸盐氮仍高于国家饮用水标准;而在地下水增加开采时,硝酸盐浓度逐年下降的趋势较大,大部分地下水中的硝酸盐会恢复,达到饮用水标准;这说明,即使完全切断农业污染,地下水中的硝酸盐的恢复也是需要时间的。而针对氯离子的模拟分为两个方案,即现状预测和增加开采至最大开采量。由于之前的海咸水入侵以及截渗墙的建立,研究区内的氯离子主要集中在研究区的东南部。在预测期内不同方案下,研究区内氯离子浓度较稳定,没有较大变化,但随着时间推移,在增加开采量的条件下,氯离子的污染范围有所扩大,这可能是因为开采量的变化导致被氯离子污染的水体向外扩张。
　　总之,对硝酸盐和氯离子这两种地下水的主要污染物的模拟预测有利于今后更好的利用大沽河水资源。

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0 前言

1 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 研究现状

1.3 研究内容和技术路线

2 研究区概况

2.1 自然地理概况

2.2 区域地质条件

2.3 研究区水文地质条件

2.4大沽河地下水硝酸盐和氯离子的污染现状

3大沽河干流地下水主要污染物数值模型的建立

3.1 研究区水文地质概念模型和数学模型的建立

3.2研究区水质模型的建立

4大沽河干流地下水主要污染物的模拟与预测

4.1地下水硝酸盐模型的识别与验证

4.2地下水硝酸盐在不同方案下的预测

4.3地下水氯离子模型的识别、验证和预测

5结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

个人简历

在校期间发表的学术论文