【摘要】：地下水在華北平原供水中占60%以上,已成為生活和工業(yè)用水的主要供水水源,包括魯北平原1/3的縣城城市供水量完全依靠地下水。但是,該地區(qū)地下水污染問題日趨嚴重,影響著用水供水安全,為此國務(wù)院于2013年頒布了《華北地下水污染防治工作方案》。正確認識不同類型區(qū)(例如人口聚集區(qū)、非聚集區(qū))地下水污染特征,是治理和防治地下水污染加劇的重要科學(xué)基礎(chǔ)。采用同樣方法和防治對策,不加以區(qū)分地治理不同類型區(qū)地下水污染問題,不僅會影響防治效果,而且,還可能造成不必要的投入成本(經(jīng)濟浪費)。 本研究中的“人口聚集區(qū)”是指有大量人口穩(wěn)定居住或活動的場所,例如城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村農(nóng)莊和工業(yè)園區(qū)等�！叭丝诜蔷奂瘏^(qū)”是指沒有大量人口穩(wěn)定居住或活動的場所,例如農(nóng)業(yè)種植區(qū)、禽畜養(yǎng)殖場、石油采儲區(qū)和垃圾填埋場等。在魯北平原,隨著城市化、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和工業(yè)發(fā)展,以及農(nóng)田大量施用化肥農(nóng)藥和污水灌溉、油田開發(fā)和畜牧場規(guī)模不斷擴大,各類污染物對地下水質(zhì)量影響日益嚴重,且呈現(xiàn)區(qū)位特征。因此,魯北平原具有研究不同類型區(qū)(人口聚集區(qū)與非聚集區(qū))地下水污染特征的典型性,“魯北平原人口聚集區(qū)與非聚集區(qū)地下水污染特征識別及對策”研究對華北平原地下水污染防治具有重要指導(dǎo)意義。 本文以魯北平原作為重點研究區(qū),選擇6類人類活動不同的典型區(qū)(城鎮(zhèn)人口聚集地、鄉(xiāng)村農(nóng)莊、農(nóng)業(yè)種植區(qū)、石油采儲區(qū)、禽畜養(yǎng)殖場和垃圾填埋場),以人口聚集區(qū)及非聚集區(qū)的地下水污染特征、主導(dǎo)因素和機制作為主要研究內(nèi)容,采用調(diào)查與監(jiān)測方法、系統(tǒng)理論和地學(xué)數(shù)理統(tǒng)計方法及水文地球化學(xué)過程分析方法,開展了地下水中有機、無機污染物的檢出和超標狀況調(diào)查與監(jiān)測,建立了研究區(qū)地下水污染背景值,進行了不同類型區(qū)兩兩場地之間的地下水污染獨立特征識別和非參數(shù)檢驗,以及主要影響因素分析和各典型區(qū)地下水中特征污染物識別。 通過以上研究,取得如下主要認識和進展： ①查明人類活動的不同類型區(qū)地下水污染特征、主要影響因素和機制明顯不同,防治的難點和重點也存在較大差異。這些差異,既與人類活動的類型有關(guān),也與當?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境背景、水文地質(zhì)條件和包氣帶巖性有關(guān),同時還與各區(qū)的水動力條件、水環(huán)境中化學(xué)組分(背景值)和氧化還原環(huán)境等有關(guān)。但是,地下水污染的主導(dǎo)因素是人類活動,地下水污染程度與當?shù)厝祟惢顒赢a(chǎn)生的污染源規(guī)模大小、存在時間長短和防治措施狀況密切相關(guān)。 ②發(fā)現(xiàn)不同類型區(qū)地下水污染各具標識特征：城鎮(zhèn)、工業(yè)園人口聚集區(qū)地下水污染特征是以N03-污染物為主,鄉(xiāng)村農(nóng)莊人口聚集區(qū)地下水污染特征是以N02-污染物為主。在農(nóng)業(yè)種植區(qū),地下水污染特征是以NO3-、NO2-和NH4+污染物為主：在養(yǎng)殖場及周邊地區(qū),地下水污染特征是以As與NH4+污染物組合為主,同時,地下水中Fe2+濃度偏高。石油開采存儲區(qū)的地下水污染特征是以鹵代烴和單環(huán)芳烴有機污染物為主。垃圾填埋區(qū)的地下水污染特征是NO3-和耗氧量污染指標超標為主。 ③闡明不同類型區(qū)地下水污染的成因各不相同。城鎮(zhèn)、工業(yè)園等人口聚集區(qū)的地下水污染,主要源自人類生活或工業(yè)生產(chǎn)的污染物影響；農(nóng)業(yè)種植區(qū)地下水污染主要源自施用農(nóng)藥和化肥等。養(yǎng)殖場影響地下水As污染的途徑有兩個方面：一是養(yǎng)殖場使用含砷添加劑的飼料,禽畜排泄物中砷隨雨水淋濾進入地下水；二是養(yǎng)殖場禽畜糞便排泄物中包含有機質(zhì)、NH4+-N作為電子供體和微生物,驅(qū)動鐵(氫氧)氧化物還原性溶解,使土壤中砷從FeOOH上解吸,由非游離態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài),進而進入地下水中。石油開采存儲區(qū)的地下水污染主要源自石油開采、輸運和加工過程中泄露等污染。垃圾填埋區(qū)的地下水污染特征與垃圾來源密切相關(guān)。 本成果的特色及創(chuàng)新點：以人口聚集程度和人類活動類型作為尋找地下水污染特征、成因和治理途徑的突破點,通過對6個不同類型區(qū)地下水污染特征、主要影響因素和機制研究,發(fā)現(xiàn)了魯北平原地下水污染的區(qū)位分布特征及其標識特征,為有的放矢地防治地下水污染提供了重要科學(xué)依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：X523

【參考文獻】

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本文編號：2620841