典型地下水系统中DNAPLs污染分析方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及典型地下水系统中DNAPLs污染分析方法及系统，具体为先收集DNAPLs污染研究区域信息，然后基于DNAPLs污染研究区域信息，确定研究区域范围，概化影响DNAPLs污染分布的特征，判断地下水流向和流态，确定相应初始条件、边界条件、补给条件和排泄条件，构建典型地下水系统，并在典型地下水系统的基础上识别地下水系统中DNAPLs污染物性质、污染来源、污染释放机制和污染源区结构，确定DNAPLs在地下水系统中的迁移路径和迁移转化机制，构建典型地下水系统中DNAPLs污染模型，进而利用DNAPLs运移的数值模型对DNAPLs污染进行分析；本发明专利技术解决了目前通过对地下水系统中DNAPLs污染的研究而建立的概念模型常与实际地下水系统中DNAPLs污染物情况整体准确性相差较大的问题。DNAPLs污染物情况整体准确性相差较大的问题。DNAPLs污染物情况整体准确性相差较大的问题。

【技术实现步骤摘要】
典型地下水系统中DNAPLs污染分析方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种地下水中DNAPLs污染分析
，特别是一种典型地下水系统中DNAPLs污染分析方法及系统。

技术介绍

[0002]地下水系统中污染物种类多样，其中以有机污染物的危害最大且在治理和修复上难度最高，由于绝大部分有机污染物在水中的溶解度较小，通称此类有机污染物为非水相液体(Non
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Aqueous Phase Liquids，NAPLs)，其中密度比水大的称为DNAPLs(Dense NAPLs)，即重非水相液体。
[0003]DNAPLs污染物的来源多样，包括卤化烃有机溶剂，如四氯乙烯(PCE)、三氯乙烯(TCE)以及其他工业污染源，如多氯联苯(PCB)、杂酚油(Creosote)、煤焦油(Coal Tar)、混合有机溶剂等。DNAPLs污染物具有低水溶性、弱迁移性和难降解性等特点，能够穿过非饱和带进入饱和含水层，并向周围水体发生缓慢且持久的溶出，导致其污染范围不断增加，对地下水环境安全造成极大危害。因此，开展对地下水系统中DNAPLs污染本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.典型地下水系统中DNAPLs污染分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1,收集DNAPLs污染研究区域信息；S2,基于DNAPLs污染物研究区域信息，确定DNAPLs污染物研究区域范围概化影响DNAPLs污染分布的特征，判断地下水流向和流态并确定地下水的初始条件、边界条件、补给条件和排泄条件，构建典型的地下水系统模型；S3,在典型的地下水系统模型的基础上，识别DNAPLs污染物性质、DNAPLs污染来源、DNAPLs污染释放机制和DNAPLs污染源区结构，确定DNAPLs污染物在典型地下水系统中的迁移路径和迁移转化机制，构建典型地下水系统中DNAPLs污染模型；S4,在典型地下水系统中DNAPLs污染模型的基础上，利用DNAPLs运移的数值模型对DNAPLs污染进行分析。2.根据权利要求1所述的典型地下水系统中DNAPLs污染分析方法，其特征在于，所述DNAPLs污染研究区域信息包括DNAPLs污染研究区域地质信息、水文地质信息、水文气象信息、钻孔信息和水位信息；其中，水文地质信息采用三维地质统计方法对介质的非均质性进行准确刻画，通过转移概率和马尔科夫链方法做地质统计分析并且模拟空间分类变量的分布。3.根据权利要求1所述的典型地下水系统中DNAPLs污染分析方法，其特征在于，所述影响DNAPLs污染分布的特征包括介质类型、含水层类型、含水层空间分布以及相对隔水层连续性和倾向的空间分布。4.根据权利要求1所述的典型地下水系统中DNAPLs污染分析方法，其特征在于，所述典型地下水系统的结构包括非均质孔隙介质包气带、潜水含水层、承压含水层和基岩风化裂隙介质；其中，非均质孔隙介质包气带也称为非饱和带。5.根据权利要求1所述的典型地下水系统中DNAPLs污染分析方法，其特征在于，所述DNAPLs污染物在典型地下水系统中的迁移路径：在重力、毛管压力和粘滞力的综合作用下，DNAPLs污染物自地表泄露进入在地下环境后，在水中可不断向下迁移，从非饱和带到饱和含水层，直至最底部的基岩底板。6.根据权利要求1所述的典型地下水系统中DNAPLs污染分析方法，其特征在于，所述DNAPLs污染物在典型地下水系统中的迁移转化机制为影响DNAPLs在土壤
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地下水系统中迁移过程和转化过程的机制，包括物理机制、化学机制和生物机制，其中不同机制之间会产生耦合。7.根据权利要求1所述的典型地下水系统中DNAPLs污染分析方法，其特征在于，所述典型地下水系统中DNAPLs污染模型构建步骤为：将地下水系统中的不同结构层作为一个整体，明确DNAPLs污染物在不同结构层中的多元耦合过程，根据DNAPLs污染物在典型地下水系统中的迁移路径和迁移转化机制建立典型地下水系统DNAPLs污染模型。8.根据权利要求1所述的典型地下水系统中DNAPLs污染分析方法，其特征在于，所述DNAPLs运移的数值模型利用TOUGH2算法中的T2VOC模块，进行挥发性有机化合物的计算；T2VOC模块假定包括空气、水和有机化学品，空气、水和有机化学品分布在气相、水相和NAPL相中的任意一相或多相，气相、水相和NAPL相统一以β相表示，DNAPLs运移的质量平衡方程
为：其中t是时间，φ是孔隙度，S
β
是β相占据的饱和度，ρ
β
是β相的密度，X
βκ
是β相中组分κ的质量分数，V
n
是任意流动区域，Γ
n
是表面积，k是绝对渗透率率，k
rβ
是β相的相对渗透率，μ
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴吉春，徐红霞，吴剑锋，孙媛媛，施小清，祝晓彬，曾献奎，蒋建国，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：