基于AHP的DRASTIC模型在银川市潜水防污性能评价中的应用

[目的]探讨银川市区域地下水防污性能,为都市圈的建设、规划以及地下水资源的保护等方面提供科学依据。[方法]以银川市绕城高速内的城区为研究区,综合水文地质条件,选取地下水埋深、净补给量、含水层富水性、土壤类型、包气带岩性和水力传导系数等6个评价因子,利用层次分析法(AHP)确定因子权重,建立适合银川市当地的地下水防污性能DRASTIC评价模型,对银川市地下水防污性能进行了分区评价。[结果]①银川市地下水防污性能整体表现为中等-弱,防污性能弱区位于西夏区一带,防污性能强区位于金凤区的北部地区;②防污性评分与NO-3的污染特征存在一致性。[结论]地下水防污性能评价是预防和保护地下水资源的重要手段。金凤区北部阅海湖区域可作为今后城市扩建的首选区域。     

基于GIS与DRASTIC模型的嘉峪关市平原区地下水防污性能评价

以嘉峪关市城市规划区内平原区为研究对象,在对地下水资源进行评价的基础上,选取影响研究区地下水防污性能最主要的7个指标,建立了DRASTIC地下水防污性能评价模型,利用GIS技术绘制了各项指标分级图,在此基础上通过叠加分析得到评价结果,并进行了分级分区。结果表明,研究区地下水防污性能总体较好,其中城镇和工矿企业分布带地下水防污性能很好,新城乡—野麻湾东侧和大草滩一带地下水防污性能中等,泥沟村和北大河一带地下水防污性能较差,研究结果为研究区土地资源合理开发利用和地下水资源保护提供了科学依据。     

再生水灌区调蓄工程对地下水盐分的影响

为了对再生水灌区调蓄工程选址提供依据，该文通过建立5个不同深度监测井研究了再生水灌区调蓄工程对地下水盐分的影响，再生水经包气带入渗后渗滤液氯离子、全盐、总硬度含量有所增加，12 m包气带厚度对总氮、总磷去除率达到97.3%和99.0%以上，但是渗滤液中全盐、总氮、氮磷、总硬度等含量指标接近地下水背景值，未发现再生水调蓄工程蓄水导致地下水水质发生明显变化，说明研究区域再生水渗滤进入地下水对盐分的影响与其他补给水源的影响效果无显著差异。再生水灌区调蓄工程应建设在具有包气带岩性粗细相间、防污性能较好的区域。     

再生水灌区地下水硝态氮空间变异性及污染成因分析

为了深入了解北京市再生水灌区地下水硝态氮空间分布规律及污染成因,该文基于地统计学理论、结合ArcGIS软件的地统计分析功能,绘制表达了该区域地下水硝态氮随机性和结构性的半变异函数图和空间分布图。结果表明,研究区域地下水硝态氮含量服从对数正态分布,且与1阶高斯克里格模型拟合最好,从获得的参数可知,地下水硝态氮的空间变程为9639.36m,为反应灌区硝态氮的分布特征,2个监测点的距离不应大于变程;其块金效应为0.43,表明地下水中的硝态氮含量的变化是结构性因素与人为因素共同作用的结果,同时还发现土地利用类型、地下水的开采强度与区域地下水是否容易遭受硝态氮的污染有很大的相关性,监测井深度越小、地下水位降幅越大,地下水硝态氮增幅越大,再生水蓄积区(坑塘水面)对应区域产生地下水硝态氮污染的风险较小。研究结果可为再生水的安全利用提供参考。     

北京市东南郊再生水灌区地下水多环芳烃污染风险评估

为研究污染物随再生水进入地下环境后其迁移衰减情况及对地下水的潜在危害性,以Multi-cell模型为基础,结合污染物质量守恒、在水土中吸附再分配、生物降解等机理,针对地下水污染风险评估构建了计算污染物随水在土壤剖面的垂向迁移衰减一维模型,并以北京通州大兴再生水灌区为研究区域,以再生水中持久性有机污染物多环芳烃萘和菲为研究对象,根据当地钻孔资料及灌溉水水质、地下水水质资料,应用该模型进行试算。结果表明,经过多年连续灌溉后,通州大兴大部分地区进入潜水含水层的萘、菲浓度较低,整体污染风险较低,仅在通州区潞城镇等个别地区萘、菲浓度较高,应引起重视;由于大兴区整体包气带较厚,其污染风险低于通州区。土壤粘土层是萘、菲积累的主要层位,其吸附容量远大于细砂等粗颗粒介质,在土壤表层低环多环芳烃迁移性更强。应用这一模型,能够较为宏观地掌握通州大兴再生水灌区不同区域地下水中多环芳烃萘和菲的污染风险差异。     

再生水灌溉技术研究现状与展望

再生水灌溉利用是世界范围内缓解农业水资源短缺的重要途径,该文分析了国内外再生水利用研究现状与问题,提出了今后重点研究方向.再生水灌溉对土壤一植物系统影响的研究主要集中对农产品产量、品质的影响以及对土壤物理性质、盐分、重金属、养分形态与利用率、生态毒性的影响方面;再生水灌溉对地下水的影响研究主要集中在土壤一地下水系统盐分、重金属、氮磷形态与含量及迁移转化规律方面;再生水安全灌水技术、不同灌水技术下污染物迁移转化规律、灌区优化调度模式等成为研究热点之一.国外发达国家建立了比较完善的再生水安全灌溉的标准、规范体系.今后,应重点研究建立适合中国国情和区域特点的再生水适宜灌溉的作物分类目录、再生水安全灌溉区划方法、再生水安全灌水模式、再生水灌溉风险评价方法与标准及规范体系.     

平潭岛地下水脆弱性评价

在分析平潭岛地质和水文地质条件的基础上，采用DRASTIC模型法，对岛内地下水系统的脆弱性进行评价。评价结果表明：平潭岛大部分区域地下水脆弱性程度较高，特别是滨海平原区脆弱性程度更高，受污染的可能性很大。希望能为今后开采利用地下水资源提供科学参考。     

石门沟水源地的地下水脆弱性评价

对石门沟水源地地下水系统进行了脆弱性评价,以期为该区地下水资源的合理利用和科学管理提供技术支持。采用参数系统法中的DRASTIC指标,对研究区进行分区并对评价因子评分,通过构建矩阵进行运算得出脆弱性指数。结果发现,石门沟水源地地下水系统的脆弱性指数介于100～128之间,为低脆弱性和中等脆弱性。将整个研究区划分为两类6个区域,其脆弱性呈现由东北向西南逐次减弱的趋势。研究表明,岩溶发育地区的地下水脆弱性较其它岩性地区偏弱。地下水系统的脆弱性由含水层固有属性因子决定,但人为外部因素的改变也会对其造成极大的影响。     

再生水灌溉区农田包气带及地下水中硝酸盐分布特征及来源研究

本文通过对华北平原典型再生水灌溉区(河北省石家庄洨河流域)的包气带土壤、地表水和地下水进行采样分析,对硝酸盐在多种环境介质中的来源与环境行为进行了研究,识别了再生水灌溉区地下水硝酸盐污染来源,明确了不同灌溉条件对包气带土壤中硝酸盐迁移的影响。在受到城市再生水严重影响的洨河流域,地下水中的硝酸盐浓度分布范围在4.0 mg·L?1到156.6 mg·L?1之间,已经形成了距离河道2 km、深度70 m的硝酸盐高值区域,经过计算硝酸盐的垂向扩散速率为每年1～2 m。硝酸盐与氯离子的相关性表明,城市再生水是再生水灌溉区包气带、地表水和地下水中硝酸盐的主要来源。利用Geoprobe获取利用不同灌溉水农田土壤剖面样品,研究再生水对厚包气带NO3?-N垂向分布影响,再生水灌溉区和地下水灌溉区中包气带土壤的NO3?-N的平均含量为137.0 mg·kg-1和107.7 mg·kg-1,最高含量523.2 mg·L?1和725.9 mg·L?1,分别出现1.20 m和0.85 m深度,分布规律有着明显的差别。包气带土壤硝酸盐与氯离子的相关性分析表明,再生水灌溉区土壤硝酸盐主要来源于城市再生水,而地下水灌溉区可能来源于农田氮肥。地下水年龄和硝酸盐之间关系表明,地下水中1975年以前补给的硝酸盐浓度低于1975年以后补给,地下水硝酸盐污染与包气带氮入渗的历史过程密切相关。在华北平原特殊的地质水文背景下,农田面源污染对地下水的影响有限,但再生水灌溉区地下水硝酸盐污染的风险较高。     

三江平原地下水脆弱性评价的熵权系数法模型

地下水脆弱性研究是保护地下水环境工作的基础。对地下水脆弱性进行评价,可为合理地保护、开发和利用地下水资源,实现地下水资源的可持续利用提供有益参考。地下水脆弱性评价的关键是指标体系的建立。结合三江平原实际情况,在传统的DRASTIC模型基础上,建立新的指标体系,包括以下7项指标：地下水埋深、含水层的净补给、含水层的介质类型、土壤介质类型、含水层水力传导系数、土地利用率和人口密度。根据相关性分析,该评价指标体系较为合理。传统的评价方法,如层次分析法或模糊数学方法,不能排除主观确定权重的人为干扰,评价结果往往带有一定程度的主观性误差。为了合理地对地下水脆弱性进行评价,首次将熵权系数法模型应用于地下水脆弱性评价之中。该方法的权重通过计算过程得出,排除了人为的主观性干扰,为地下水脆弱性评价提供了一种新的方法。将该方法应用于三江平原的地下水脆弱性评价,得到了满意的结果。该模型的评价结果与基于实数编码加速遗传算法的投影寻踪模型的评价结果完全相同,说明熵权系数法可以应用于地下水性评价,其评价结果可为有关决策部门提供参考。     

A Modified DRASTIC Approach to Shallow Groundwater Vulnerability in the West Lake Watershed in Hangzhou, China

The quality of shallow groundwater in the West Lake watershed was investigated from March to July 2000. Integrating with Blackland GRASS GIS system, the DRASTIC model was used to compile the groundwater vulnerability map. A land use factor was added to the DRASTIC model and the modified model (LDRASTIC) increased the accuracy of prediction from 26.9% to 51.3%. The vulnerability map showed that the lowly, moderately and highly susceptible area predicted occupied about 11.6%, 70.9% and 17.5% of the whole watershed, respectively. Compared with the observed values of nitrate and electric conductivity, the LDRASTIC index improved the Pearson correlation coefficients from -0.010 to 0.237 and 0.380 to 0.503;both the improved coefficients were significant at the 0.01 level. The modified DRASTIC analysis showed a great potential as a screening tool for policy decision-making in groundwater management.``     

改进的DRASTIC方法研究杭州西湖分水岭的浅层地下水的易污性

The quality of shallow groundwater in the West Lake watershed was investigated from March to July 2000. Integrating with Blackland GRASS GIS system, the DRASTIC model was used to compile the groundwater vulnerability map. A land use factor was added to the DRASTIC model and the modified model (LDRASTIC) increased the accuracy of prediction from 26.9% to 51.3%. The vulnerability map showed that the lowly, moderately and highly susceptible area predicted occupied about 11.6%, 70.9% and 17.5% of the whole watershed, respectively. Compared with the observed values of nitrate and electric conductivity, the LDRASTIC index improved the Pearson correlation coefficients from -0.010 to 0.237 and 0.380 to 0.503; both the improved coefficients were significant at the 0.01 level. The modified DRASTIC analysis showed a great potential as a screening tool for policy decision-making in groundwater management.     

再生水灌溉对土壤和葡萄品质的影响

2011—2013年,经过3年小区实验,分析了再生水灌溉对土壤和葡萄品质的影响。实验结果表明,再生水区的土壤总氮、总磷和有机质的含量呈现低于清水对照区的趋势,而硝态氮与碱解氮含量却高于清水对照区。再生水灌溉区土壤Cd含量高于清水对照区,而Pb、Cu的含量均低于清水对照区。土壤中重金属有一定的积累现象,但均未超出《土壤环境质量标准(GB 15618—1995)》中的重金属限量值,说明短期再生水灌溉未造成土壤重金属污染。再生水灌溉在一定程度上能提高葡萄的产量,但对葡萄的品质未产生有利的影响。3年实验中,再生水灌溉区葡萄的重金属含量低于清水灌溉区,说明短期再生水灌溉对葡萄重金属含量的影响不大。研究表明再生水可以用作灌溉用水,但再生水中重金属对环境的影响是长期的、积累的、复杂的,要确保再生水灌溉的安全还需进一步研究。     

北京东南郊再生水灌区土壤PAHs污染特征

采用Eijkelkamp土壤采样器对北京东南郊再生水灌区进行了3个钻孔剖面采样,同时采集了灌溉用水及地下水样品,并采用气相色谱-质谱联用仪对16种多环芳烃（PAHs）进行定量分析。结果表明,表层土壤中有14种PAHs检出,浓度在0.4-53.1 μg·kg-1之间,∑PAHs平均含量为206.7 μg·kg-1,达到了土壤污染临界值;表层以下PAHs的检出种类和含量显著减少,以中、低环的萘、菲、芴、荧蒽、芘为主,∑PAHs仅占表层的3.8%-12.0%,从剖面PAHs含量变化可以判断,低环PAHs较易迁移,迁移性强弱顺序为萘、芴〉菲〉芘、荧蒽;污灌区表土中PAHs组成与大气降尘接近,但与再生灌区有明显差异,这种差异主要由于灌溉用水不同所造成;再生水灌区表土以下土壤剖面检出的PAHs与再生水中的PAHs一致,说明再生水灌溉是导致土壤剖面PAHs污染的主要原因,同时地下水中检出的PAHs种类也与土壤剖面基本一致,但含量较高,可能是早期污水灌溉所造成。