王传志
（河南省航空物探遥感中心，河南 郑州 ４５００００）
摘 要：由于地下水层比较复杂，很难判断地下水重金属污染运动的方向以及污染源，我们在分析重金属污染迁移模拟时增加了难度，无法通过防控技术针对性的实施污染防控。针对这一问题，通过对重金属污染由左及右水平迁移模拟，得出地下水重金属污染水平迁移模拟的数学表达式；通过对重金属污染由左及右对流弥散模拟，得出地下水重金属污染三维对流弥散方程的一般形式，通过模拟地下水的迁移情况，出地下水重金属污染源。再通过对地下水重金属污染防控技术中最常见的生物学防控技术进行研究，效果很明显，可以应用于地下水重金属污染防控领域。
关键词：水污染；重金属；迁移模拟；防控技术
中图分类号：ＴＰ３０９．７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）０９－０２８３－２
Research on Migration Simulation and Prevention and Control Technology
of Heavy Metal Pollution in Groundwater
WANG Chuan-zhi
water pollution（Ｈｅｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ， Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００００， Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｌａｙｅｒ， ｉｔ ｉｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ． Ｗｅ ｈａｖｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｉｎ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ， ａｎｄ ｃａｎｎｏｔ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｔａｒｇｅｔｅｄ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｒｏｕｇｈ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｉｓ ｐｒｏｂｌｅｍ， ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｌｅｆｔ ａｎｄ ｒｉｇｈｔ， ｔｈｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ； ｔｈｒｏｕｇｈ ｔ
ｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｌｅｆｔ ａｎｄ ｒｉｇｈｔ ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ， ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ． Ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｆｏｒｍ ｏｆ ｔｈｅ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｆｉｎｄｓ ｔｈｅ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｂｙ ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｍｉｇｒａｔｉｏｎ． Ｂｙ ｓｔｕｄｙｉｎｇ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｃｏｍｍｏｎ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｉｓ ｏｂｖｉｏｕｓ， ａｎｄ ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ．
Keywords: ｗａｔｅｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ； ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ； ｍｉｇｒａｔｉｏｎ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ； ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
地下水重金属污染作为当今污染面积广、污染程度严重
的水文环境问题，必须给予足够的重视。地下水中所受到的
重金属污染主要包括：砷、汞、铬、铜、铅、氟、镉、铁、锰
以及镍等，在地下水污染中比例超过质量标准所形成的重金
属污染[2]。由于地下水重金属污染物中包含对人类健康危害
极大的生物学元素，也就是所谓的“五毒”，分别为：汞、镉、
砷、铅以及铬，这些生物学元素一旦通过食物链进入人体，
会引发多种疾病，常见的有我国的“大脖子病”、泰国的“黑
脚病”、日本的“骨痛病”以及粤北的“癌症村”。为有效解决
地下水中重金属污染问题，这次想通过对地下水重金属污染
迁移模拟及防控技术作研究对象，从重金属污染物的污染源
以及分布特性来分析，结合重金属污染物防控现实要求，为
改善地下水环境质量等方面的研究提供帮助。
1 地下水重金属污染迁移模拟
表1 地下水重金属污染迁移模拟总述表
重金属污染特点分布特性迁移模拟工作
长期性垂直分布地下水重金属污染区
域的特征
隐蔽性不易察觉地下水地区周边的环
境条件
表聚性表面集中重金属污染物的浓度
考虑到地下水重金属污染在复杂的多孔介质中运动的特点，本文根据达西定律进行地下水重金属污染迁移模拟。地下水重金属污染迁移模拟总述表，如表1所示。
根据表1所示，可以根据地下水重金属污染迁移模拟总述表综合分析重金属污染物在地下水环境中的运动方向。其中，地下水重金属污染分布特性中垂直分布特性，是地下水中重金属污染的一个重要分布特性。本文基于此，进行地下水重金属污染水平迁移模拟以及对流弥散模拟。
1.1 地下水重金属污染水平迁移模拟
在地下水重金属污染迁移模拟中，必须确定地下水流形态类型，针对地下水重金属污染各项迁移指标不随时间的改变而改变的稳定流，本文以重金属Co元素为例，由左及右模拟地下水重金属污染水平迁移。地下水重金属污染由左及右水平迁移模拟示意图，如图1
所示。
图1 重金属污染由左及右水平迁移模拟示意图
根据图1所示，可以根据地下水重金属污染物的由左及右水平运动迁移情况，对地下水重金属污染进行防控。在此基础上，针对地下水重金属污染各项迁移指标随时间的改变而改变的非稳定流，由左及右模拟地下水重金属污染对流
收稿日期：２０２０－０４
作者简介：王传志，男，生于１９８５年，汉族，河北元氏人，本科，工程师，
研究方向：土壤与地下水污染防治。
2020年 5月上 世界有金属283
发布评论