地下水污染脆弱性评价方法研究综述

2015-06-16张海鹏

中国管理信息化 2015年12期

关键词：脆弱性污染物污染

张海鹏

（黑龙江省地质环境监测总站，哈尔滨 150090）

地下水污染脆弱性评价方法研究综述

张海鹏

（黑龙江省地质环境监测总站，哈尔滨 150090）

地下水资源作为我国的宝贵资源，是国民经济发展和人们生活不可缺少的一部分。然而，近年来受各种因素的影响，我国地下水遭到不同程度的污染，造成国家水资源恶化。如何更好地实现对地下水资源的保护受到越来越多的关注。本文在研究地下水污染脆弱性概念及影响因素的同时，阐述地下水污染脆弱性评价的相关方法方法。

地下水污染；脆弱性；评价方法

1　地下水污染脆弱性的概念及影响因素

1.1地下水污染脆弱性的概念

地下水污染脆弱性主要是指污染物自顶部含水层以上某一位置到达地下水系统中某一特定位置的趋势及可能性。一般情况下，脆弱性主要包括特殊脆弱性及固有脆弱性，前者是指与某类特殊污染物相关的脆弱性；后者则是指与污染物物理和化学性质无关，仅与含水层性质相关的脆弱性。

1.2地下水污染脆弱性的影响因素

1.2.1地下水流系统方面

虽然地下水常年处于地下，但仍受到来自人们日常生产生活活动的影响。地下水流系统主要是控制地下水固有脆弱性的本质过程，一般包括三维结构、地下水补给时空特点等，通过该系统能让人们清晰地了解和认识到地下水在什么位置、由什么原因受到的污染，从而准确判断固有脆弱性，并对控制系统中的降雨条件、入渗过程等进行合理控制，最大程度上避免地下水污染。

1.2.2地球化学作用

通常情况下，在地球化学作用下，改变地下水污染物浓度主要包括吸附—解吸、溶解—沉淀等，在认识与污染物相关信息的过程中，应加强对潜在污染源分布、类型等要素的分析和研究，并在地下水流系统中控制污染物迁移、转化过程，实现对地下水资源的保护。

2　地下水污染脆弱性评价方法综述

目前地下水污染脆弱性评价方法主要包括以下3种。

2.1迭置指数方法

迭置指数方法主要是指通过对定义的各类因素进行分级评分赋值，进而评定地下水脆弱性的高低，一般分为水文地质背景值法、参数系统法，其模型包括DRASTIC、GOD等。

2.1.1DRASTIC模型

该模型最早出现在20世纪80年代美国环保局。但是，在实际评价过程中，存在一定的局限性，在范琦等研究工作者研究下，创新出一种将AHP作为基础的DRUA评价方法，很大程度上避免了参数划分和权重不变性的不足，在我国山前平原地下水污染评价工作中取得了一定成效。随着地下水污染脆弱性评价工作日益发展，工作人员在原有模型基础上进行适当创新，例如：Lima等研究者在考虑土地利用变化对水质影响基础上，将Dyna-CLUE模型与原模型相结合，对阿根廷彭巴斯草原地下水进行评价，为评价工作进一步发展奠定坚实基础。

2.1.2GOD法

主要是结合地下水承压性、上层岩性及地下水埋深3个指标，进行GOD指数计算，最终得出地下水脆弱性。通过GOD法能获取准确的数据信息，为保护地下水资源提供支持。但是，由于受到评价指标较少等因素的影响，难以全面、系统地反映影响地下水脆弱性的因素，例如：补给源等，因此，在原有方法基础之上增加土壤的淋溶敏感性指数，可以提高该方法准确性。在实际应用中，对迭置指数法中各项模型进行对比发现，第一种方法评价效果更好。

2.2模拟方法

过程模拟方法主要是指利用物理、化学及生物过程等模型，对污染物进行模拟实现脆弱性分析。该方法与其他方法不同，主要是预测污染物在空间及时间方面的迁移状况。一般包括流-弥散方程、化学反应模型等。

Nobre等人利用MODFLOW模型针对巴西某个城市沿海含水层进行评价，并描述出水井捕获区，全面系统地分析和研究地下水污染风险，帮助城市制定科学、合理的地下水保护方案。不仅如此，Henriksen、Vissers等人在地下水脆弱性评价及资源可持续开采过程中也采用该方法中的数值模型进行分析和研究，不仅提高了评价效率和质量，而且为研究地区地下水资源保护提供了一定帮助。

2.3统计方法

统计方法主要是指通过对已有地下水污染信息进行数理统计并研究，来确定脆弱性量值及不同参数的联系，结合分析结果构建相关模型，并将各个评价要素植入模型当中，实现评价目标。

20世纪90年代初期，Evans和Maidment针对美国某地地下水中的硝酸盐与降雨量等因素进行相关性分析，最终得出地下水脆弱性仅与埋藏深度有关系，与其他因素不存在联系。而Troiano同样在美国加利福尼亚对地下水农药残留与土壤特征之间的关系进行分析，并首次采用CALVUL方法来研究判断地下水脆弱性与土壤特征之间的关系。在具体评价工作中，要结合实际情况选择合理的评价方法，确保评价准确性。