工业场地重金属污染分布和形成关键因素的实用方法分析

化工厂是重金属释放到土壤、地下水环境中的主要途径之一。识别影响重金属污染的因素对于更好地预防和管理土壤污染至关重要。本研究对一个大型废弃工厂土壤中的重金属进行了全面调查,提出了一种综合方法来分类和量化现场重金属污染的影响因素。此外,本研究还建立了水文地质特征、污染传播途径、化工生产过程和重金属污染之间的定量关系。地质探测器探测结果表明,潜在污染源和土壤渗透性是重金属分布和积累的主要驱动因素。不同重金属的主要驱动因素是可变的,各因素之间的相互作用也增强了土壤重金属的污染。本文分析说明了如何提取复杂环境因素的混杂影响,以确定污染形成的关键因素,从而指导未来的补救策略。

沙颍河流域面源污染负荷空间分布特征研究

沙颍河是淮河流域污染较为严重的河流。为正确分析沙颍河流域的面源污染负荷空间分布情况,在已有研究的基础上,采用改进的输出系数模型中农村生活废水、农田化肥流失、畜禽养殖流失、水土流失污染负荷、城镇地表径流污染模型5个模块,对流域面源污染空间分布进行了模拟和负荷估算。研究结果表明,4类污染物(COD,TP,TN,NH3-N)负荷量最大的区域为上游,其次为中游;单位面积负荷量最大的区域为中游。根据分析结果,确定沙颍河中游为今后重点污染治理的对象。

基于膜界面探测的石油烃污染场地调查技术研究与应用

以存在石油烃污染的典型加油站场地为研究对象,开展基于膜界面探测(membrane interface probe,MIP)的场地原位调查技术研究与应用。通过分析MIP搭载的火焰离子化检测仪(flame ionization detector,FID)和光电离子探测器(photo ionization detectors,PID)的检测数据,对该地块内的污染物分布情况进行了拟合,构建地块污染程度分布模型,寻找潜在污染区域。对比分析由传统场地调查所获得的实验室检测数据,发现MIP捕捉的污染分布区域较为准确,表明MIP在加油站场地调查中能够起到良好的辅助决策作用,尤其是对挥发性有机物的潜在污染区域有很强的指示性。通过在石油烃污染场地中的实际应用验证了MIP技术的适用性,以期能够指导更为精准化的场地环境调查工作。

ArcGIS在水源地污染源强度空间分析中的应用

以南京市溧水区方便水库为研究对象,运用Arc GIS对其汇水区域进行子流域划分,同时结合遥感技术对各子流域污染源强度和空间分布进行模拟,确定方便水库各入库河流主要污染源及汇水区域内污染源强度分布情况,然后利用实际监测值对Arc GIS模拟值进行验证。结果表明:Arc GIS技术可直观反映各入库河流汇水面积大小及各污染源强度的空间分布情况;Arc GIS估算值与实测值计算的污染物入库量的误差范围在10%以内。

地理信息系统在太湖流域主要污染物分布及河流小流域边界界定方面的应用

太湖流域水环境质量的下降,特别是富营养化的发生,威胁着周边人们的正常生活,运用流域治理的概念进行太湖水环境整治已成为共识。而摸清太湖流域内各类主要污染物的分布是实施正确治理决策的重要基础。利用地理信息系统软件ArcGis的强大空间数据分析功能,将太湖流域的空间信息和污染物发生数据进行有机结合,从宏观上展示了影响太湖富营养化的主要因子总磷和总氮的流域分布;同时以一条主要入太湖河流—西苕溪为例,展示了ArcGis如何利用等高线数据对河流小流域边界进行了界定和展示,以期望从流域的角度为太湖水环境治理提供一种思路。

水库突发性污染事故水质影响过程分析

为了有效地控制突发性水污染事故带来的危害,以东北某大型水库为典型研究案例,综合考虑水库水文、气象条件和污染物迁移特征,拟定典型工况,基于已建立的三维水动力和水质耦合模型,模拟分析突发性污染事故发生后库区污染物三维空间分布及随时间变化的特征。结果表明:受入库流量和全年主导风向东北风的影响,总体上污染物随着水流沿西南岸线向坝址方向扩散,且污染物的超标面积逐渐增大;但随着流程的增加,污染物的浓度逐渐减小。通过对水库水质的数值模拟,定量掌握了水库水质实时状态以及污染物空间分布,可以为有关部门制定与实施应急预案提供相关的技术依据。

安徽铜陵铜尾矿土壤污染评价及综合利用研究

基于安徽铜陵铜尾矿弃置数十年造成的土壤金属污染现象,采集土壤样品754个,运用内梅罗指数法对该尾矿及周边55 km^(2)区域内土壤环境进行金属污染评价,采用Arc GIS绘制污染元素的空间分布状况,并进行综合利用研究。结果表明,目前研究区土壤中累积元素主要为Pb、Cu、Zn和Hg,19.8%的采样点已达到重度污染程度,其中含量较高的污染元素为Cu,集中分布于采区和尾矿废弃地,但并未迁移至下游居民区。针对该区域土壤铜污染问题,可选择香根草作为生态恢复的备用植物,香根草对Cu的富集系数为1.31,可有效降低土壤中Cu元素的含量。本研究为该尾矿金属污染与治理提供科学依据,也为类似矿区提供了参考价值。

规模化畜禽养殖污染的空间分布特征及减排潜力分析——基于吉林省松辽流域典型区

随着畜禽养殖业的发展,规模化养殖的环境影响日益突出,笔者基于2007年、2011年和2012年的污染源普查数据和环境统计数据,采用地理信息系统(GIS)对吉林省松辽流域典型地区的规模化畜禽养殖状况及污染的空间分布特征进行了研究,并在此基础上分析了污染物的减排潜力。结果表明:5年间研究区规模化畜禽养殖的数量逐年减少,但是畜禽养殖所产生的污染物排放量逐年增加。研究区内畜禽养殖污染主要分布在榆树市、九台区、桦甸市和双辽市,化学需氧量(COD)排放量增长速率最快的地区为舒兰县和磐石县,总氮(TN)排放量增长速率最快的地区是东丰县。污染物COD减排潜力较大的地区是梨树县,TN减排潜力较大的地区是双辽市和扶余市。

桃花河流域污染源特征及治理思路分析

桃花河流域近年来城镇化建设推进快速,污染风险急剧增加,文章通过研究分析桃花河流域污染来源和空间分布情况,揭示桃花河流域污染源特征,并根据污染源特征采取不同的策略进行治理,对工程措施的实施时间、实施区域提出精准要求;旨在通过探究分析桃花河流域的污染源特征,提出有针对的治理方案,为污染源治理提供思路。

渤海氮污染的来源结构与污染压力空间分布

近30年渤海环境发生了巨大变化,陆源污染输入是导致渤海环境恶化的主要原因。为研究陆源污染压力强度与海域污染的空间关系,采用层级嵌套的水污染输出分区方法,将环渤海地区划分为23个陆海统筹管理分区,并基于土地利用数据、社会经济统计数据和污染普查等资料,估算出环渤海地区五类社会经济活动的总氮排放量,进而分析各分区单元的陆源污染压力。研究结果表明:①渤海周边陆域总氮排放量约85万t,农业农村面源污染是氮污染的主要来源,占总排放量的57.4%,工业污染贡献有限,渤海湾沿岸城镇居民生活排放突出;②23个陆海统筹管理分区之间的污染压力差异巨大,辽东湾、渤海湾和莱州湾周边的分区陆源污染压力大,其它分区的压力相对较低,各分区内陆域污染压力与对应海域污染状况在空间上高度一致;③各分区之间污染的来源构成差异显著,渤海湾氮污染的主要来源是居民生活排放,辽东湾工业污染相对突出,莱州湾农业面源污染占比大;④渤海周边陆源污染排海压力短期内难以缓解。

数学建模最优化理论探讨

结合2011年"高教杯"全国大学生数学建模竞赛题目A,分析了数学建模的理论思想,提出了数学建模的本质特点实际就是一种最优化的思想。并且通过该比赛题目探讨了用最优化的理论求解数学模型的方法。