燃煤电厂贮灰场土壤重金属污染及健康风险评价

燃煤电厂贮灰场堆积了大量的粉煤灰,而粉煤灰中蕴含的重金属可能会威胁到人类健康。为查明燃煤电厂贮灰场土壤重金属污染状况及对人体健康风险问题,以吉林省某燃煤电厂贮灰场及其周边地区为研究区,采集20个土壤样品进行主要重金属含量的分析。应用污染负荷指数法(PLI)评价研究区重金属污染水平,采用US EPA模型进行贮灰场重金属健康风险评价。研究区土壤Cr、Ni、Cu、Cd、Pb平均含量高于土壤环境背景值,其中Cd的平均含量是背景值的11倍,并且其含量均高于《土壤环境质量标准》(GB 15618—2018)的风险筛选值,Cd在研究区土壤中有明显的富集。土壤重金属含量分析结果显示,灰水渗漏和粉煤灰飞灰飘散是贮灰场粉煤灰重金属迁移的主要方式。土壤重金属变异系数排序为:Ni>Cu>As>Zn>Pb>36%>Cd>Cr>15%,Cd、Cr属于中度变异,贮灰场粉煤灰是其主要污染来源,Ni、Cu、As、Zn、Pb属于高度变异,除了贮灰场影响因素外,人类活动也是其重要来源。污染负荷指数法的评价结果显示,贮灰场及其西北侧灰坝下落差最大处部分土壤处于中度污染,其他采样点土壤处于轻度污染。土壤污染主要源于灰坝处灰水渗漏,受盛行风影响较小,研究区总体处于轻度污染。人体健康风险评价结果显示,经口摄入是重金属暴露风险的主要途径,研究区土壤重金属存在的非致癌和致癌风险,儿童均高于成人,7种重金属元素对成人与儿童不存在非致癌风险;Cr、Cd、As对成人和儿童均存在可接受的致癌风险,其中Cr是主要的致癌因子,应针对Cr开展必要的治理措施。

基于人为开采响应的小尺度地下水可持续性评价--以吉林省大安市为例

为充分利用地表数据、小尺度考虑时空变异性评价地下水的可持续性,提出基于人为开采响应的地下水可持续性指标(artificial mining response-based groundwater sustainability index,AGSI),采用熵权TOPSIS(technique for order preferenceby similarity to ideal solution)法确定地下水人为开采程度,并通过分解系数将人为开采对地下水系统施加的压力分解至各监测井,进而与地下水响应状态关联。以大安市为研究区,使用Mann-Kendall检验法和Sen′s slope变化趋势分析法验证评价结果的准确性。结果表明:2008—2017年研究区地下水可持续性受到破坏的风险由潜水向承压水转移,而各含水层间、层内的地下水可持续性分布差异表明调控地下水开采布局是大安市未来地下水管理工作的重点;研究区地下水可持续性演变过程可被水位趋势分析结果验证,AGSI法强调了人工开采的作用效果,有助于更好地理解人类活动与地下水资源的相互作用过程,为评估地下水可持续性提供新思路。

潮汐作用对滨海垃圾填埋场地下水污染物迁移影响模拟研究

潮汐过程对滨海地区垃圾填埋场污染物的迁移影响显著.为探究潮汐作用下垃圾填埋场地下水污染物迁移过程,以深圳市某滨海垃圾填埋场为例,构建该场地地下水溶质运移数值模型,分析潮汐作用造成的地下水位周期性波动条件下特征污染物在含水层中不同时期的污染范围及浓度变化规律.结果表明:近海岸地下水位受潮汐作用明显,水位波动主要受含水层水文地质参数和潮水位变幅影响,污染物峰值浓度大幅降低,在含水层中滞留时间明显增加.该垃圾填埋场中特征污染物的污染范围和浓度呈现出丰大枯小的周期性变化特征,其中丰水期末最大污染范围和浓度分别为47547 m^(2)、21.54 mg·L^(-1),枯水期末最大污染范围和浓度分别为25605 m^(2)、12.73 mg·L^(-1).污染物峰值浓度最大降幅37%,滞留时间最长增加43 d.近海岸地下水污染物穿透曲线呈现日周期性波动,随着远离地表水边界,这种周期性波动越不明显,距地表水边界20 m时,污染物穿透曲线无明显日内周期性波动.研究结果可为滨海垃圾填埋场地下水监测方案的制定和地下水污染治理提供理论依据和参考.