宜昌近郊污水灌溉区水芹重金属污染状况及健康风险评价

于2014年在宜昌近郊污水排放区的周边菜地取水芹样品及其根际土样,对其重金属(Cu、Pb和Cd)含量进行了测定,同时应用单项污染指数法和综合污染指数法分析了土壤和水芹的重金属污染现状,采用目标危险系数(THQ)方法对污灌区周围人群食用蔬菜的健康风险进行了评价。结果表明:土壤中Cu和Pb在各个样点的含量均低于《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)二级限值,但土壤中Cd超标,且为中-重污染等级;水芹中Cu、Pb和Cd均超过《农产品安全质量无公害蔬菜安全要求》(GB 18406.1—2001)的限值,其中Pb和Cd均为重度污染,Cu为警戒-轻度污染。仅通过消耗水芹,污灌区周边成人平均每天摄入Cu、Pb、Cd的量分别为1456、127、99μg·d-1,儿童平均每天摄入Cu、Pb、Cd的量分别为1118、97、76μg·d-1,THQ评价表明,该区域成人和儿童摄入Cd的目标危险系数均大于1,存在健康风险。随着人们对于蔬菜消耗的剧增,各类重金属对人体产生的健康风险值将逐步增加,对人体健康产生的危害更大,故建议减少食用该地区种植的蔬菜。

内蒙古义长灌域土壤盐分变化特征分析

土壤盐渍化是影响作物产量与制约农业发展的重要因素.本文根据义长灌域2012年5-12月份的野外实测资料,分析了试验区土壤含盐量在垂向剖面上的分布特征和变化规律;研究了地下水埋深和矿化度季节性变化规律及其对土壤盐分运移的影响.研究结果表明:强烈的蒸发促进盐分向土表运移,随土层深度的增加,土壤含盐量呈降低趋势;土壤积盐脱盐交替频繁,交替周期与灌水周期相对应;地下水埋深受灌排系统影响较大,作物生育期内地下水矿化度无较大波动;由于土壤盐分运移受多种因素影响,在野外试验条件下,单一因素如地下水埋深或地下水矿化度与土壤盐分运移的关系不显著.研究结果可为义长灌域土壤盐渍化防治与水土利用提供理论依据.

内蒙古义长灌域近20年地下水均衡分析

选择义长灌域作为研究区,根据水量平衡原理,定量分析了1991—2010年灌域地下水各均衡要素的变化情况,评价了节水改造对地下水的影响.结果显示,节水改造工程实施后,地下水补给量平均减少了5 100万m3.a-1,地下水消耗量平均减少了4 390万m3.a-1,地下水位降低了0.74m.

基于多重水质评价的干旱区灌溉对区域地下水水质的影响

通过分析河套灌区义长灌域内32口地下水监测井水质数据,依据地下水质量标准(GB/T 14848-2017),采用内梅罗指数法、改进内梅罗指数法、模糊数学综合评判法和单因子评价法等多重水质评价方法,对灌溉前后区域地下水水质进行了评价,并对比和评估了不同地下水水质评价方法的有效性.评价结果显示,采用模糊数学综合评判法评价时,灌溉前地下水各水质所占比例分别为Ⅴ类(81.25%)、Ⅳ类(6.25%)、Ⅲ类(9.38%)、Ⅱ类(3.12%),灌溉后为Ⅴ(84.38%)、Ⅳ(6.25%)、Ⅲ(9.38%).这一结果与单因子评价法的评价结果最为接近,契合度高达85.9%,具有显著的合理性.在此基础上,通过灌溉前后水质变化因素分析,发现引起水质恶化的指标主要为氯化物、氨氮、硫酸盐和总溶解固体等.评价结果可为灌区地下水环境保护和可持续开发利用提供一定的参考.

支持向量机在河套地区地下水矿化度预测中的应用

为研究内蒙古河套地区义长灌域年均地下水矿化度变化规律,选取灌域年蒸发量、引水量和年均地下水埋深作为影响因子,建立基于支持向量机的灌域年均地下水矿化度预测模型,并与多元回归预测模型和BP神经网络预测模型进行对比分析。结果表明:多元回归预测模型预测精度较差,BP神经网络预测模型较多元回归预测模型精度有较大提高,但支持向量机预测模型对灌域年均地下水矿化度的预测效果最好,其决定系数达到0.81,平均误差仅为0.15 g/L。由此可见,支持向量机方法在灌域年均矿化度预测研究中切实可行,为灌域地下水研究和生态环境改善提供新思路。