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大港片区cod地下水迁移规律研究以固废项目为例【字数:6754】

2024-02-24 16:18编辑: www.jxszl.com景先生毕设
水体内的COD浓度是表征水中有机污染物含量的重要指标,分析研究地下水COD迁移规律对于管控地下水环境质量至关重要。本次研究搜集并查阅了国内外有关地下水数值模拟及预测的最新发展的文献,选择镇江市镇江新区大港片区作为重点研究区域,对研究区域的水文地质条件、地下水动态实测记录以及污染物COD迁移影响因素进行调查分析;使用数值法及 Visual MODFLOW软件对研究区域进行三维数值模拟模型建模,模拟分析镇江地区地下水中的COD迁移规律。研究发现经过一段时间后,地下水中的污染物COD在水岩相互作用下,能够被吸附和降解,对距离污染源较远处的地下水体影响微弱。
目录
摘要2
关键词2
Abstract2
Key words2
引言2
1 研究背景及进展3
1.1 COD在地下水中的迁移特征 3
1.2影响COD污染物迁移的因素 3
1.2.1吸附作用 3
1.2.2生物降解作用 3
1.2.3人为作用及其他因素 3
2 研究区域概况 3
2.1区域地质概况 4
2.1.1地质地层概况 4
2.1.2区域水文地质特征 4
2.2 水文地质条件 4
2.2.1 场地地下水类型 4
2.2.2 地下水的补给和排泄 4
2.2.3 研究区附近地表水体分布及水质情况 4
2.2.4 研究区地下水参数值 5
2.3 污染源概况 5
3 COD地下水数值模拟 5
3.1 地下水数值法 5
3.2 数值模拟模型建模 5
3.2.1 Visual MODFLOW 5
3.2.2 模型建立5
3.3 COD迁移规律分析 8
4结论 8
致谢10
参考文献10
镇江市大港片区COD地下水迁移规律研究
——以固废处置项目为例
引言
引言 地下水是组成水循环的重要部分之一,为我国城市供 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072
水和饮用水的提供重要来源。随着地下水资源的不断开发与利用,其污染状况日趋严重。主要来源于:①农业面源和城市污水径流的污染②城市化及工业化建设产生的固体垃圾的直接排放污染③采矿废气矿坑污染④地下水的超量开采引发的咸水入侵⑤自然有害物质的溶解导致水质恶化等。根据调查表明:在我国的195个城市中,97%的城市地下水受到污染,其中40%污染正在加剧。地下水交替程度不强,自净能力较低,进行污染风险评价对于保护地下水来说至关重要。
化学需氧量(COD,Chemical Oxygen Demand)是判定水体环境质量的重要指标。水体中COD含量的高低受到水体中还原性物质的多少的影响,而还原性物质主要为有机污染物。水体内COD指标越高,就表示水体受有机物污染越严重。若干年内,未经处理的有机污染物被底泥吸附而沉积,可能对水生生物造成持久的毒害作用。因此,在进行地下水水质评估及管理的过程中,对地下水中的COD进行有效、合理污染风险评价具有重要的实际意义。
1 研究背景及进展
目前,数值法和解析法是我国进行地下水动态预测主要手段。数值法的优势在于不仅能够解决许多复杂水文地质条件下的地下水资源评价问题,还可以预测不同开采方案条件下地下水位的变化。[1]基于此,本文以江苏省镇江市镇江新区大港片区为例。将地下水中COD 污染物作为本研究的模拟因子,采集研究计划安排的指定区域的地下水样品,收集相关文献资料及地质勘探记录确定了影响污染物迁移的弥散参数,建立了污染物迁移数学模型。同时以不同时间水样中的 COD浓度为边界条件,考虑COD随时间变化的浓度差异。运用模型研究污染物COD的迁移变化特征[2],预测地下水中的COD变化趋势,目的是为镇江地区大港片区地下水污染监控提供有价值的参考。
1.1 COD在地下水中的迁移特征
地下水动态变化快、水质变化情况也难观测,一旦发现地下水存在污染的情况,往往污染程度已经较大,问题较严重,所造成的危害也较大,导致污染治理难度大大提升。因此,研究特征污染物COD的迁移特征对于预测和管控地下水水质具有实际的意义。
按在水中的存在形式区别,COD分为悬浮性COD和溶解性COD。通过机械过滤,大部分的悬浮性COD可以去除。在吸附作用的影响下,溶解性COD被固定在带电荷的渗透介质的表面,随后微生物对污染物进行分解。这样的过程属于氧化还原反应,微生物作用能够使有机污染物异化分解并减少,。
当污染河水进入地下水后,特征污染物COD主要沿地下水流方向迁移,扩大污染影响。据研究发现[6],水流沿水平方向流动较稳定。这主要是因为地下水水力坡度偏低,含水层介质简单。根据先前已有的模型预测,在含水层中,随着水平迁移距离的增加,特征污染物COD的浓度上升的速率随之降低,这说明COD在含水层中的迁移性能较差。
1.2 影响COD污染物迁移的因素
1.2.1 吸附作用 吸附解吸反应是导致大多数地下水污染的重要因素。吸附解吸、离子交换、可逆性沉淀等都属于吸附作用。在吸附作用的过程中,污染物与含水介质发生反应,即离子交换反应,不同电荷的带电胶体吸附异种电荷的离子,胶体微粒上的离子与溶液中离子进行交换。最终使得污染物COD的迁移速度慢于地下水的运移速度,因此,污染物通过单位距离需要的迁移时间长于地下水运移的时间,污染区的范围与只有对流和弥散的区域相比也偏小。[7]
1.2.2 生物降解作用 生物降解作用对有机污染物的影响在于能够使其在地下水中的浓度不断降低。一般有机物的生物降解过程分为三个阶段:碳化阶段、硝化阶段和反硝化阶段。微生物通过酶催化反应分解有机物,使其浓度降低。
1.2.3 人为作用及其他因素 根据现有研究发现,地下水中的COD 含量还受所处环境的污水排放物影响。大港片区地下水中的COD受区域工农业污水等陆源排放和陆地径流的影响,大量的工业废水和养殖废水排放大量的有机污染物和营养物质。
据资料统计,地下水中的COD浓度存在季节性差异,枯水期 COD 质量浓度(冬、秋季)高于丰水期(春、夏季)20%。最高为冬季,秋季其次,春季和夏季最低。[8]这主要是因为降雨量的不同,丰水期COD的质量浓度经稀释后降低。除此之外,生活污水及工农业生产废水排放[9]也影响着COD浓度,表现为春夏季 COD 质量浓度差异不大。

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