基于PCA-APCS-MLR的地下水污染源定量解析研究

以中国东北地区典型工业基地沈阳浑河冲洪积扇为研究对象,采集区域内43个采样点水质样品,分析了16项地下水质关键指标,在水化学统计和水质分析确定水质等级及特征污染物的基础上,利用主成分分析(PCA)方法确定水质指标主要因子分类,运用Arc GIS软件刻画不同污染源的空间分布规律,利用绝对主成分得分多元线性回归受体模型(APCS-MLR)计算不同公因子对地下水质的贡献程度,并验证污染源解析结果的准确性.结果表明:研究区内地下水氮、磷和铁等元素超标严重,地下水水质演化受人类活动影响较大;4类主要污染因子分别是溶滤迁移作用因子(贡献率34.21%)、农业活动污染因子(贡献率20.13%)、地质环境背景因子(贡献率13.39%)和工业活动影响因子(贡献率8.97%),方差累计贡献率为75.64%;工业生产、生活污废水排放和农业生产中农药化肥使用是地下水主要污染源且多分布于沈阳西部、西北部和南部等地区,淋溶、迁移-富集作用和农业污染对地下水质影响较为明显,PCA-APCS-MLR模型预测浓度与实测浓度一致,该方法对于地下水污染源的计算分配具有良好的针对性,适用于地下水污染源解析.

浑河冲洪积扇浅层地下水资源评价与可开采潜力分析

浑河冲洪积扇是沈阳城市供水的主要赋水水文地质单元,而浅层地下水在沈阳市地下水资源开采中的利用程度最高。因此,为了对目前赖以生存的浑河扇地浅层地下水资源量有清醒的认识,明确水资源目前所面临的形势,督促社会及民众珍惜水资源,充分运用地下水资源评价方法中的水均衡法和解析法,建立浑河冲洪积扇地浅层地下水水均衡方程,利用解析法求各类水文地质参数,通过水均衡方程计算出区域地下水资源量;同时利用开采系数法,计算区域的可开采资源量,与实际开采量对比分析目前的可开采潜力。分析结果是:扇地浅层地下水动态类型属于复合型;计算区地下水总补给量为60 338.20万m3,总排泄量为66 286.95万m3,扇地目前的水均衡形式属于负均衡,潜水水位年变幅为-0.27m,承压水水位年变幅为-0.33m;利用开采系数法计算各条件下浅层地下水的可开采量情况,多年平均降水条件下的可开采量为57 321.29万m3,2010年扇地地下水实际开采量为59 049万m3,两者进行对比,实际开采系数为1.030,略大于1,故计算区目前处于轻微超采状态。

浑河冲洪积扇土壤硝酸盐污染特征及相关因素分析

土壤硝酸盐是地下水硝酸盐的重要来源,因此土壤硝酸盐特征研究对于土壤和地下水污染控制与修复具有重要意义。为了探讨沈阳浑河冲洪积扇硝酸盐污染特征,在浑河洪积扇横跨浑河设计了5个监测断面、50个取样点,每个取样点按0.8m进行了垂向深度取样和硝酸盐测定。随后,利用Hazen概率曲线确定了浑河冲洪积扇土壤硝酸盐含量的标准值,采用单因子指数法和内梅罗污染指数评价法,对不同断面和不同深度土壤硝酸盐的污染特征进行了分析,并将区域污染特征与区域土地利用类型、区域有机质含量进行关联分析,判定其对硝酸盐污染的影响。研究结果显示,本区硝酸盐浓度标准值约为2.58mg/kg;区域硝酸盐中度污染;排污河的存在、区域土地利用类型和区域有机质含量对区域硝酸盐污染关系密切,在分析硝酸盐污染过程中应予以重点考虑。

基于灰色关联法的全氟化合物地下水评价研究

为了解地下水中全氟化合物(PFCs)的污染特征,以浑河冲洪积扇为研究区,以PFHxA、PFHpA、PFOA、PFNA、PFDA、PFBS和PFOS等7种PFCs为评价因子,采用灰色综合评价法并基于ArcGIS,对研究区的PFCs的污染分布状况进行评价,结果表明浑河冲洪积扇地下水已不同程度的受到PFCs的污染,检出最多的是PFHpA和PFOA,PFHxA和PFNA次之,污染较严重的地区为浑河东南部地区,同时表明灰色关联法可以较好地应用于地下水水质污染评价,评价结果可以为地下水资源保护工作提供依据。

地下水水源地污染预警应用研究——以浑河冲洪积扇为例

地下水水源地污染预警是集中城镇供水的地下水资源保护和管理的重要依据。为了控制地下水污染,使地下水保护更具预见性和主动性,提出了基于水质现状和污染风险的地下水水源地污染预警思路。水质现状是预警基础,决定预警的起始状态;污染风险考虑了污染源载荷风险和污染危害性,反映人类活动对地下水的影响,决定区域污染状况的发展变化。以浑河冲洪积扇饮用水水源地为例,通过各因子的评价和叠加分析得到地下水水源地污染预警值,结果显示浑河冲洪积扇地区大部分水源地存在不同程度的污染警情。研究结果可为当地地下水水源地保护提供依据。

浑河冲洪积扇地浅层地下水污染评价

采集浑河冲洪积扇地浅层地下水样品218组,测试了33项水质指标。综合分析结果表明:研究区浅层地下水水质以弱酸性、低矿化、硬水为特征;HCO3.SO4—Ca.Mg,HCO3.SO4—Na.Ca,HCO3.SO4.Cl—Ca,HCO3.SO4—Na.Ca.Mg,HCO3—Ca这5种水化学类型占50%以上。采用污染评价指数法,对区内浅层地下水污染现状进行了综合评价。