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为了及时有效地应对各种突发性环境污染事故,有必要开发一种简单实用、适于各类型污染物的场地污染数学模型。通过污染事故发生后污染物在包气带、饱和带迁移转化的概化,建立了污染物运移的自由入渗模型以及降雨入渗模型并给出各自相应的解析解。无降雨时,考虑污染物在重力作用下随包气带向下渗透的作用,建立一维垂直入渗模型。有降雨时,考虑污染场地（包气带）中污染物迁移和转化的对流作用、扩散作用及挥发、生物降解、吸附、根系吸收等作用,建立包气带剖面二维溶质运移模型和饱和带平面二维溶质运移数学模型。建模过程中,假定降雨量的平均分布及土壤质地、水力参数以及有机物成分、种类均相同,同时假定污染物与多孔介质间的作用为线性吸附,植物根系对污染物的吸附遵循一级动力学。基于模型的解析解,实现案例的模拟计算。模拟结果表明：该模型具有适用范围广、模拟高效快捷等优点,能够较准确预测污染发生后污染物在土壤中的动向、到达饱和带的时间以及饱和带中污染物的迁移情况。 相似文献
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本文综述了目前人们对包气带水分运动和溶质运移机制的理解。在比较了一些传统的概念之后,分析了出现于包气带中的各种势的性状。并介绍了一些求解水运动方程和溶质运移方程的模型及有关方法。最后提出了一些需要继续研究的课题。 相似文献
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干旱区包气带土壤水分运移及其对地下水补给研究进展 总被引：2，自引：0，他引：2
《地球科学进展》2017,(9)
包气带是指地表到地下水之间垂直剖面中土壤孔隙没有被水充满、水分处于非饱和状态的区域,是地表水进入地下水的通道。包气带土壤水分运移过程不仅影响到地下水补给,而且与相邻景观之间存在水力联系。评述了干旱区包气带土壤水分运移模拟、地球化学示踪技术、地球物理技术在包气带土壤水分运移研究中的应用、影响包气带土壤水分运移及对地下水补给的因素、包气带水分运移对景观间水分交换的影响等方面的研究进展,提出在未来的研究中,应加强包气带土壤水分运移参数的试验观测及数据库建立、加强包气带土壤水分运移及其对地下水补给的研究,应借鉴地球关键带研究的思路,开展包气带土壤水分运移、溶质运移、地下水补给耦合研究。 相似文献
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地下水包气带中溶质包括可溶性盐分、土壤气体和微生物等,其中的盐分溶解在土壤水中,气体组分和空气一起在包气带孔隙中弥漫,而微生物在土壤水分和固体颗粒界面上繁衍生息。本文集中介绍这个特殊环境中包气带溶质的采样方法、采样装置和样品保护措施,从而为包气带溶质运移、转化和富集规律的研究奠定基础。 相似文献
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通过对焦作地区浅层地下水中铬(Ⅵ)污染物分布特征进行调查,分析了研究区浅层地下水中铬(Ⅵ)的污染机理,并运用Visual MODFLOW建立地下水流模型及溶质运移模型,模拟预测了浅层地下水中铬(Ⅵ)的迁移规律。结果表明:研究区浅层地下水铬(Ⅵ)污染严重,污染源是位于老君庙西南方向的焦作某电厂堆灰场,主要原因是露天堆放的粉煤灰中的铬(Ⅵ)污染物在长期淋滤作用下下渗污染含水层。气候条件、包气带岩性、地下水化学环境以及人为因素等也间接使浅层地下水铬(Ⅵ)浓度升高;模拟结果显示在未来的五年时间内,受地形和地下水动力场的影响,浅层地下水中铬(Ⅵ)的迁移方向与地下径流方向一致,沿大沙河水流方向上扩散速度更快,污染区域面积逐渐增大。 相似文献
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卫河是海河流域污染最严重的河流之一,该河如何影响附近浅层地下水的水质是长期受到重视但缺乏定量研究的关键问题。为探讨这一问题,利用Hydrus 2d模型模拟河流非饱和带氮素的迁移转化,以GMS软件中的RT3D模块模拟氮素在饱和含水层中的运移,将包气带底部淋滤出的污染物浓度定为饱和带溶质运移模型的上边界条件,首次实现了河流非饱和带饱和含水层氮素运移的联合模拟,得到河流线状污染源对浅层地下水的影响程度及范围。研究结果表明：由于吸附作用、硝化反硝化作用的存在,从河流上游到下游,包气带厚度加大,运移至含水层中的NH4-N、NO2-N浓度呈下降趋势,而NO3-N浓度则呈上升趋势。随着入渗时间的增长,进入饱和含水层中的NH4-N、NO2-N、NO3-N的浓度逐渐升高并最终保持稳定。污染的河流对浅层地下水的影响呈带状分布,污染物随入渗水流在包气带中垂直入渗;在饱和含水层中以水平运移为主,污染羽偏向地下水流动的方向,其影响距离不超过500 m。 相似文献
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地下水脆弱性评价是进行地下水污染防控的关键。经过近40年的研究,过程模拟法被认为是最具实际意义和最精确的评价方法。目前学者对地下水水流和溶质运移模型与地下水脆弱性评价的耦合进行了探索研究,充分发挥了过程模拟法物理意义明确、评价结果可靠度高、主观性低、实用性强等优势。但该法仍受限于水流和水质长观资料、存在不确定性、不易获取表征特征污染物在地下水系统中的转化过程的定量参数等缺点,因此,未来包气带中溶质迁移转化理论、包气带和饱和带的耦合模型、随机模型和各种智能方法与过程模拟法的结合、过程模拟法和评价结果的不确定性以及GIS技术与各种数学模型的结合都将是基于过程模拟研究地下水脆弱性的重要发展方向。 相似文献
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包气带土壤性质具有强烈的空间变异性,显著影响包气带水的分布特征和运移过程,在巴丹吉林沙漠这种包气带巨厚而观测困难的地区尤其值得重视.通过收集包气带不同深度水分观测资料和水力参数测试成果,采用前人提出的水分特征曲线参数的对数正态分布模型和互相关模型,对巴丹吉林沙漠风积砂的变异特征进行了Monte-Carlo模拟,发现稳定下渗带能够自由流动的水分体积含量低于5%.在此基础上重建土水势的垂向分布,发现稳定下渗带的水力梯度接近于1,基本满足重力作用控制的自由下渗条件.以残余含水率为独立随机变量,基于Richards方程对不同下渗强度条件的包气带含水率分布进行了Monte-Carlo模拟,通过与观测统计特征对比得到下渗强度的合理取值范围.结果表明,包气带水下渗强度最有可能取值范围是30～41 mm/a,且低于10 mm/a和高于50 mm/a的可能性都很小.包气带水的随机模拟方法为研究巴丹吉林沙漠地下水补给提供了新的视角. 相似文献
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李家峪灰场由于灰场灰水的渗漏致使储灰场周围出现地下水位上升,水质变差等一系列环境地质问题。从水文地质条件角度分析灰场堆灰形成新的地下水分水岭致使灰水在2^#副坝坝前垂直下渗进入风化带,沿白云岩裂隙（溶隙）补给潜水含水层,并向韩家哨村区域流动补给孔隙含水层,改变后的潜水部分通过民井向外排泄。本次研究运用地下水数值模拟软件对研究区的地下水位进行动态模拟和预测,为该地区地下水污染评价提供参考。 相似文献
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韩家哨村位于河北滦县李家屿灰场北部谷地,地势低于灰场,距离约800m。灰场运行期间,该区地下水出现水位升高及水质变差等问题。本文从水文地质条件角度,详细研究灰水的运移途径及其对该区地下水的影响。韩家哨村区域地下水系统分为上层滞水和孔隙一裂隙（溶隙）潜水含水层系统。潜水含水层系统水力传导系数为172．6～203．4m^2／d。地下水补给主要来源于韩家哨村以南坝后地形较高区域及灰水。灰水渗漏优势区韩家哨村南部宽约200m的带状区域。灰场堆灰形成新的地下水分水岭致使灰水在20副坝坝前垂直下渗进入风化带,沿白云岩裂隙（溶隙）补给潜水含水层,并向韩家哨村区域流动补给孔隙含水层,改变后的潜水部分通过民井向外排泄。 相似文献
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针对吉林市铁合金厂排污口下游江水的污染情况，设计研究江段，分段、分层取样。通过野外与室内实验，分析研宄了江水污染物的主要成分，并对NH4^ 的纵向、横向、垂向上的分布特征及其影响因素进行了详细研究。结果表明，垂直方向污染物扩散可以瞬时完成，在极短的时间内基本能达到完全混合；在横向和纵向上，岸边排放污染物一般只在近岸扩散，污染范围一般也只在靠近排污口一带；随着离排污口距离增大，污染物浓度降低，横向变化率较纵向大。本研究为排污口的污染物控制与治理、水资源保护提供了科学依据。 相似文献
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以云南某矿区为研究对象,在详细调查区域水文地质条件和已有资料的基础上,结合调查区监测井,利用GMS软件建立研究区域地下水水流场模型和溶质运移模型。模型计算了在合理误差范围内的水流场模型并预测了硫酸盐在持续泄漏730d、180d后切断泄漏源,硫酸盐的迁移过程。研究结果表明:随着持续泄漏时间的增加,调查区域北部边界附近受到污染的浓度越高、污染范围越广,超标的污染物在北部边界区域进入岩溶含水层,遇到岩溶带会加速污染物向下游运移,破坏下游水质、危及下游村庄饮用水安全。 相似文献
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粉煤灰处理区的环境地质调查表明:由于受地面排放的粉煤灰的影响,地下水中Cr（Ⅵ）浓度高出背景值45倍.野外现场试验对Cr（Ⅵ）监测结果显示:在2m厚的灰体底部,下渗水中的Cr（Ⅵ）浓度已高达0.701ppm,超标14倍.很明显,Cr（Ⅵ）是粉煤灰中的主要污染质之一.老灰场的环境地质调查还发现:土壤对Cr（Ⅵ）的迁移有很大的阻滞作用.作者对此进行一系列野外及室内试验来研究粉煤灰中Cr（Ⅵ）的解吸,迁移及其与土壤之间的相互作用和有关的化学机理,并且评价了渭河扩建电厂新灰场区土壤包气带对粉煤灰中Cr（Ⅵ）的净化能力. 相似文献
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Assessing pollutions of soil and plant by municipal waste dump 总被引：1，自引：0，他引：1
Changli Liu Yun Zhang Feng’e Zhang Sheng Zhang Miying Yin Hao Ye Hongbing Hou Hua Dong Ming Zhang Jianmei Jiang Lixin Pei 《Environmental Geology》2007,52(4):641-651
Research is few in the literature regarding the investigation and assessment of pollutions of soil and plant by municipal
waste dumps. Based upon previous work in seven waste dumping sites (nonsanitary landfills) in Beijing, Shanghai and Shijiazhuang,
this study expounds the investigation and assessment method and report major pollutants. Using relative background values,
this study assesses soil pollution degree in the seven dumping sites. Preliminary conclusions are: (1) pollution degrees are
moderate or heavy; (2) pollution distance by domestic waste that is dumped on a plane ground is 85 m; (3) the horizontal transport
distance of pollutants might be up to 120 m if waste leachates are directly connected with water in saturated soils; (4) vertical
transport depth is about 3 m in unsaturated silty clayey soils. Furthermore, using relative background values and hygiene
standards of food and vegetable this study assesses the pollutions of different parts of reed, sorghum, watermelon and sweet-melon.
It is found: (1) in comparison with the relative background values in a large distance to the waste dumping sites, domestic
wastes have polluted the roots and stems of reed and sorghum, whereas fine coal ash has polluted the leaves, rattans and fruits
of watermelon and sweet-melon; (2) domestic wastes and fine coal ash have heavily polluted the edible parts of sorghum, water
melon and sweet-melon. As, Hg, Pb and F have far exceeded standard values, e.g., Hg has exceeded the standard value by up
to 650–1,700 times and Cd by 120–275 times, and the comprehensive pollution index is up to 192.9–369.7; (3) the polluted sorghum,
watermelon and sweet-melon are inedible. 相似文献
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Intensive research in Chesapeake Bay has indicated that reductions in nitrogen inputs to the bay will be necessary to restore water quality to levels needed for resurgence of bay living resources. Fall-line water quality monitoring efferts have characterized diffuse-source nitrogen inputs from a large percentage of the bay drainage basin, but relatively little information exists regarding rates of nitrogen delivery to tidal waters from coastal plain regions. Extensive nitrate contamination of shallow groundwater due to agricultural activities, coupled with the dominant role of subsurface flow in discharge from Coastal Plain regions of the drainage basin, creates the potential for high rates of nitrogen delivery to tidal waters via groundwater seepage. This study utilized intensive hydrologic and water chemistry monitoring from April 1992 through September 1994 to determine the spatial characteristics of the groundwater-estuarine interface, as well as the rates of subsurface nitrogen transport from an agricultural field into nearshore waters of the Wye River, a subestuary of Chesapeake Bay. The hydrogeologic characteristics of the study site resulted in groundwater discharge to the Wye River occurring almost exclusively within 15 m of the shoreline. Calculated groundwater discharge rates were found to vary widely in the short term due to tidal fluctuations but in the long term were driven by seasonal changes in groundwater recharge rates. The zone of groundwater discharge contracted shoreward during summer months of low discharge, and expanded to a maximum width of approximately 15 m during high discharge periods in late winter. Average discharge rates were more than five times higher in winter versus summer months. Groundwater nitrate concentrations entering the discharge zone were relatively stable throughout the study period, with little evidence of denitrification or nitrate uptake by riparian vegetation. Consequently, nitrogen discharge patterns reflected the strong seasonality in groundwater discharge. Annual nitrate-N discharge was approximately 1.2 kg m?1 of shoreline, indicating drainage basin rates of nitrogen delivery to tidal waters of approximately 60 kg ha?1. 相似文献
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Kyriakos I. Kopasakis Anastasios N. Georgoulas Panagiotis B. Angelidis Nikolaos E. Kotsovinos 《Estuaries and Coasts》2012,35(6):1530-1550
This study investigates the long-term capacity of the North Aegean coastal systems to transport and store conservative pollutants that originate from the Black Sea. Emphasis is placed on modeling the dispersion and accumulation of a passive tracer that represents a Black Sea pollutant (BSP) substance that continuously discharges from the Dardanelles exit into the North Aegean, for a long period of time (16?years). The effects of the Black Sea water (BSW) inflows, meteorological forcing, and seasonal stratification are assessed with a 3D hydrodynamic model (Estuary, Lake and Coastal Ocean Model), after validation with available field data. The salinity, water temperature, and discharge from the Dardanelles Strait are taken to be seasonally varied. According to the authors' best knowledge, the present paper constitutes the first numerical modeling attempt in the literature that apart from the long-term hydrodynamic characteristics that have also been studied in previous works, a suitable tracer is introduced in order to predict the long-term fate, distribution, and accumulation of pollutants that originate from the Black Sea into the North Aegean coastal regions. The overall results of the present investigation indicate that the BSP concentration is very high at the coastal waters of Thassos, Samothraki, and Limnos islands, as well as along the mainland coastal waters between Alexandroupolis and Strymonikos Gulf, during summer and autumn when strong water column stratification occurs. In general, the BSP concentration in the North Aegean surface waters reaches considerable high values (47?C58?% of the initial pollutant concentration at Dardanelles inflow) within 16?years. Even for depths more than 500?m the BSP concentration is still remarkable, slightly increasing with time. The increase of the BSP concentration with respect to time at various depths (from free surface up to 750?m) is also investigated. 相似文献