[发明专利]基于场界污染超标历时的地下水污染风险评估方法

说明书

本发明公开了一种基于场界污染超标历时的地下水污染风险评估方法，包括：建立场地地下水污染物运移数值模拟模型，计算不同时刻的场界处地下水污染物浓度；设置场界处地下水污染物浓度的阈值，计算场界处地下水污染物浓度超过场界处地下水污染物浓度的阈值所需的时长；设置地下水污染风险等级，根据得到的场界处地下水污染物浓度超过场界处地下水污染物浓度的阈值所需的时长，得到地下水污染的风险等级。本发明综合考虑地下水系统的空间划分，根据地下水数值模拟模型，分析场界处污染物浓度超过阈值标准所需的时间，评估地下水污染风险。

技术领域

本发明属于地下水环境风险评估技术领域，具体涉及一种基于场界污染超标历时的地下水污染风险评估方法。

背景技术

在很多水资源短缺地区，地下水是居民生活、灌溉及工业生产的重要水源。同时，随着社会经济的快速发展，地下水污染已成为威胁地下水系统价值功能的重要环境问题。针对地下水污染开展风险评估工作，可以为地下水防污治理与水资源开发利用提供决策依据。

传统的地下水污染风险评估仅关注污染源处释放的污染物对整个地下水系统的污染风险，未从实际情况根据场地边界将地下水系统在空间上划分为场界内及场界外两部分。若污染物仅存在于污染场地内(如迁移性差)，长期未流出场界进入场地外地下水系统，则不会对周边含水层与生态环境造成风险。同时，若有浓度低于某一阈值标准的污染物流出场界进入场外地下水系统，也不会对周边外环境产生不利影响。因此，根据场地边界将地下水系统分为场地内和场地外，针对性开展地下水污染风险评估，能够更加符合实际需求，降低地下水污染修复及管控的成本。

此外，传统的地下水污染风险评估重点关注污染物含量及分布对地下水系统的影响，并未考虑污染物迁移至某一区域、达到某一浓度所需的时间。若污染物运移至场界处且达到足以对场界外含水系统造成不利影响所需的时间足够长(如几十年)，则该情况下地下水污染风险也是可控的。

因此，传统的地下水污染风险评估方法未考虑含水系统在不同空间的不同需求，忽视了污染物的运移过程与运移时长，易造成地下水污染风险评估的不合理性。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于场界污染超标历时的地下水污染风险评估方法，本发明综合考虑地下水系统的空间划分，根据地下水数值模拟模型，分析场界处污染物浓度超过阈值标准所需的时间，评估地下水污染风险。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种基于场界污染超标历时的地下水污染风险评估方法，步骤如下：

1)建立场地地下水污染物运移数值模拟模型，计算不同时刻的场界处地下水污染物浓度；

2)设置场界处地下水污染物浓度的阈值，计算场界处地下水污染物浓度超过场界处地下水污染物浓度的阈值所需的时长；

3)设置地下水污染风险等级，根据步骤2)中得到的场界处地下水污染物浓度超过场界处地下水污染物浓度的阈值所需的时长，得到地下水污染的风险等级。

进一步地，所述步骤1)具体包括：依据污染场地的空间位置，基于场地水文地质资料建立地下水污染物运移数值模拟模型，其初始条件和边界条件为：

其中，c表示污染物浓度，其与时间t和距源区的距离x相关；c₀表示边界条件的污染物浓度；γ表示零阶生产速率常数；μ表示一阶衰减速率常数；v表示孔隙水流速；D表示弥散系数；c_i表示初始污染物浓度；R表示延迟因子；等温非平衡吸附Freundlich方程定义ρ表示体积密度；K_d表示吸附相的溶解系数；θ表示体积含水量；n表示Freundlich经验常数。

进一步地，所述步骤1)中计算不同时刻的场界处地下水污染物浓度具体为：