地下水六价铬污染程度趋势分析

如题所述

11.3.4.1 地下水六价铬污染程度将正降低

通过前期研究区内对地下水六价铬分析化验结果与本次工作相对比,可知研究区内地下水六价铬污染程度正在降低(表11.16和图11.62)。六价铬据取样化验结果表明,研究区内地下水六价铬目前最高含量为0.20mg/L。

表11.16 研究区第四系地下水系统地下水六价铬含量变化情况对比表

图11.62 研究区第四系地下水系统地下水六价铬污染示意图

另外,通过对研究区包气带土壤中六价铬含量的研究,其土壤六价铬含量最高为12.21mg/kg。研究区内上层滞水受包气带土壤中的六价铬污染所产生的浓度最高为0.26mg/L。考虑上层滞水通过越流或者径流穿过含水层人工通道,进入研究区第四系地下水系统第Ⅱ含水组甚至第Ⅲ含水组,与未受污染的地下水混合,致使其六价铬污染浓度减小,其浓度将会小于0.26mg/L。

随着包气带内六价铬的不断解析,包气带土壤中六价铬浓度必然会不断减小,受其污染的地下水浓度也会随之减小。

11.3.4.2 污染范围基本稳定

地下水流动是六价铬在含水层运移的主要驱动力,结合研究区第四系地下水系统地下水流场,分析六价铬污染物在地下水环境中的迁移情况;对污染趋势进行较准确的预测,首先要确定研究区第四系地下水系统内地下水中六价铬在含水层组中的运移速率。污染物在地下水环境中运移主要受三个方面因素的影响。分别是污染物质的特性、含水层的结构和水动力场的特征。前两个因素,主要通过滞迟因子R来表示,而后一个因素则通过对地下水流速和流向确定来表示。

设定没有生物降解的条件下,根据第四系地下水系统地下水流场图,可知污染晕范围内的平均水力坡度I。根据达西公式可以确定地下水流速和流向(式11.23):

vw=Kx,y×I (11.23)

式中:vw为地下水流速,m/d;Kx,y为含水层水平渗透系数,m/d;I为地下水水力坡度,无量纲。

结合地下水流场图,分别针对研究区内第四系地下水系统第Ⅱ含水组和第Ⅲ含水组中地下水六价铬污染晕,分别选取其污染晕边缘的代表点,读取其相对应含水组的水力坡度,计算地下水流速和流向(表11.17)。

据第四系地下水系统各含水组的地下水流速和流向,通过公式11.23计算相对应含水组内的六价铬运移速度和方向。

变环境条件下的水资源保护与可持续利用研究

式中:vw为地下水流速,m/d;vcr为地下水中六价铬的运移流速,m/d;R为滞迟因子,无量纲。

研究区内六价铬在第四系地下水系统第Ⅱ含水组和第Ⅲ含水组内运移的平均速率和方向见表11.17。

表11.17 研究区第四系地下水系统不同含水组六价铬运移速率计算表

研究分析可知,研究区内第四系地下水系统第Ⅱ含水组中的地下水六价铬污染晕,主要受到地下水位降落漏斗的控制,主要分布于降落漏斗范围内。通过对其周边各个方向的六价铬在第Ⅱ含水组中的运移速率和方向计算,可知其污染晕已经达到稳定状态,没有向外扩散。在研究区内第Ⅱ含水组地下水流场不发生变化的情况下,其六价铬污染范围不但不会扩大,而且有逐年减小的趋势。

研究区第四系地下水系统第Ⅲ含水组中的地下水六价铬污染晕,主要分布于由“污染场地”向钢厂地下水位降落漏斗的范围内。通过对其周边各个方向的六价铬在第Ⅲ含水组中的运移速率和方向可知,其污染晕已经达到基本稳定状态;但在研究区西北方向,六价铬污染晕又有向外扩散的趋势,主要运移方向是向研究区西侧的城区自来水公司第一水源地。据地下水取样化验结果可知,目前,城区第一水源地地下水六价铬含量未超标,小于0.004mg/L《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006),但其水源井距第Ⅲ含水组中的地下水六价铬污染晕边缘最近距离为300m 左右,按照六价铬在此范围内的运移速率0.0157m/d计算,即需19108d(53年)后,在研究区第一水源地地下水中检出有该“污染场地”迁移而来的六价铬。鉴于此,在研究区内第四系地下水系统地下水流场不发生变化的情况下,地下水六价铬染范围基本稳定。

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