污染評(píng)價(jià)基礎(chǔ)下地下水中優(yōu)控污染物篩選

　　地下水由于其良好的感官特性、微生物安全性和資源可用性, 在世界上許多國(guó)家和地區(qū)作為其可靠性飲用水源.然而, 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展, 地下水源的安全性受到越來(lái)越多的化學(xué)污染物的威脅.據(jù)統(tǒng)計(jì), 僅歐洲商業(yè)化學(xué)物質(zhì)的庫(kù)存種類(lèi)就達(dá)10萬(wàn)種以上, 而大量有毒有害物質(zhì)進(jìn)入水環(huán)境中會(huì)嚴(yán)重影響飲用水安全和人體健康.由于各種污染物對(duì)人體危害性及其在水環(huán)境中的含量不同, 就需要優(yōu)先監(jiān)測(cè)和控制對(duì)人體危害性大且含量高的污染物, 從而有效地防控地下水環(huán)境問(wèn)題.

　　優(yōu)控污染物(priority control pollutants, PCPs)是指從眾多有毒有害的污染物中篩選出在環(huán)境中出現(xiàn)幾率高、對(duì)周?chē)�環(huán)境和人體健康危害較大, 并具潛在環(huán)境威脅的化學(xué)物質(zhì), 以達(dá)到優(yōu)先控制的目的.美國(guó)、加拿大、歐盟、荷蘭、澳大利亞和日本等國(guó)家和組織先后開(kāi)展了優(yōu)先污染物篩選和排序研究, 如美國(guó)優(yōu)先污染物篩選和排序名單包括了129種水環(huán)境優(yōu)先污染物, 后來(lái)又補(bǔ)充了80種.我國(guó)的優(yōu)控污染物研究工作起步較晚, 1989年原國(guó)家環(huán)境保護(hù)局通過(guò)了“中國(guó)水中優(yōu)先控制污染物黑名單”, 其中包括68種污染物.目前國(guó)內(nèi)外普遍運(yùn)用的優(yōu)控污染物篩選方法體系中, 計(jì)分排序是主要篩選的方法, 如：模糊數(shù)學(xué)法、潛在危害指數(shù)法、Hasse圖解法,、綜合評(píng)分法].已有的方法主要針對(duì)地表環(huán)境及水土環(huán)境優(yōu)控污染物的研究, 對(duì)于地下水中的優(yōu)控污染物篩選研究較少, 且方法體系尚不完善.而地下水中的優(yōu)控污染物篩選有其特殊性, 既要考慮污染物的危害性、含量等參數(shù), 也要考慮研究區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、水文地質(zhì)條件以及區(qū)域性差異的影響.整體來(lái)看, 國(guó)內(nèi)外已有的地下水中優(yōu)控污染物篩選研究忽略了區(qū)域性差異, 且篩選對(duì)象以有機(jī)物或毒性大的無(wú)機(jī)物為主, 往往由于某些地區(qū)研究程度較低且基礎(chǔ)資料不足或難以獲取, 勢(shì)必會(huì)對(duì)方法的適用性造成影響; 或由于某些地區(qū)水文地質(zhì)條件的特殊性, 導(dǎo)致地下水中一些毒性小的無(wú)機(jī)物含量過(guò)高同樣也會(huì)嚴(yán)重影響飲用水安全, 這類(lèi)污染物也應(yīng)該作為優(yōu)控物的研究范疇, 因此, 區(qū)域性差異對(duì)方法的選擇有重要影響.

　　本研究從地下水角度出發(fā), 綜合考慮區(qū)域性差異的影響, 建立了一套既能反映地下水環(huán)境現(xiàn)狀又簡(jiǎn)便易行, 且專(zhuān)門(mén)適用于基礎(chǔ)資料薄弱地區(qū)的地下水中優(yōu)控污染物篩選方法體系, 以期為地下水污染防控及水環(huán)境安全管理起到一定的指示作用.

　　1 材料與方法 1.1 研究思路

　　篩選環(huán)境優(yōu)控污染物時(shí), 首先要考慮化學(xué)物質(zhì)自身的毒性和環(huán)境行為, 同時(shí)還要考慮污染物在環(huán)境中的殘留現(xiàn)狀.地下水中優(yōu)控污染物的篩選則更為復(fù)雜, 既要考慮污染物在地下水環(huán)境中的含量及其危害性, 同時(shí)還要考慮研究區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和水文地質(zhì)條件等特殊性.現(xiàn)有的基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的地下水中優(yōu)控污染物篩選體系[圖 1(a)], 從地表污染源量化出發(fā), 通過(guò)包氣帶分區(qū)概化, 考慮污染物在包氣帶衰減作用的折減系數(shù), 計(jì)算出進(jìn)入地下水中的污染物的量.再耦合污染物毒性并評(píng)分排序, 實(shí)現(xiàn)地下水中的主要污染物篩選, 該體系在實(shí)際運(yùn)用中得到了較好的效果.但該體系在進(jìn)行地下水中主要污染物篩查時(shí)所需資料較多, 且對(duì)包氣帶介質(zhì)有一定的概化, 對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低、地表污染源基礎(chǔ)資料不足且難以獲取的地區(qū)可行性較低, 也可能會(huì)導(dǎo)致最終的篩選結(jié)果產(chǎn)生誤差.而水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)直接反映了地下水中污染物含量的現(xiàn)狀水平, 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值(groundwater quality standards, GQS)或健康基準(zhǔn)值(health-based screening levels, HBSLs)可作為污染物對(duì)人體健康危害程度的表征.綜合考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件及監(jiān)測(cè)技術(shù)水平, 本研究從地下水的角度出發(fā), 擬建立一套基于污染評(píng)價(jià)的地下水中優(yōu)控污染物篩選方法.

  　　國(guó)內(nèi)外地下水污染評(píng)價(jià)方法眾多, 而地下水中污染物種類(lèi)的多樣性及其屬性和含量的差異較大, 基于污染評(píng)價(jià)的地下水中優(yōu)控污染物的篩選則需要在污染評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上將不同類(lèi)型的污染物有效地統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行比較, 且能最大限度地利用水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù).本研究借鑒許真等提出的地下水污染指標(biāo)分類(lèi)綜合評(píng)價(jià)方法, 將指標(biāo)分為天然組分和人工組分兩類(lèi).在地下水環(huán)境中, 針對(duì)天然情況下不會(huì)出現(xiàn)的污染物指標(biāo), 認(rèn)為其沒(méi)有背景值, 為人工組分, 只要在實(shí)際調(diào)查中檢出這類(lèi)污染物指標(biāo)就視為遭受到了污染; 而對(duì)于在天然情況下原本就可能存在的指標(biāo)組分, 認(rèn)為其存在背景值, 將其定義為天然組分, 以背景值或?qū)φ罩底鳛樵u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn), 超過(guò)背景值即認(rèn)為可能存在污染.因此, 本文在地下水檢測(cè)分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上, 運(yùn)用指標(biāo)分類(lèi)污染評(píng)價(jià)方法, 結(jié)合污染程度頻率評(píng)分疊加, 建立了一套基于污染評(píng)價(jià)的地下水中優(yōu)控污染物篩選體系[圖 1(b)].

　　1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源 1.2.1 研究區(qū)概況

　　研究區(qū)位于青海省格爾木市, 該地地處青藏高原腹地, 位于柴達(dá)木盆地南緣中部, 南依昆侖山, 北臨達(dá)布遜湖, 地理坐標(biāo)東經(jīng)94°25′~95°19′, 北緯36°09′~37°07′, 平均海拔2 880 m, 研究區(qū)面積577.5 km2[圖 2(a)].

  　　該區(qū)降雨稀少, 多年平均降雨量?jī)H44 mm; 蒸發(fā)強(qiáng)烈, 年平均蒸發(fā)強(qiáng)度高達(dá)2 600 mm, 溫度較低, 多年平均氣溫僅為6℃, 屬于高原大陸性氣候.區(qū)內(nèi)發(fā)育的主要河流為格爾木河, 干流長(zhǎng)378.5 km, 集水面積18 648 km2, 多年平均流量為25.51 m3 ·s-1, 是柴達(dá)木盆地的第二大河.受地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等因素控制, 格爾木山前平原地下水具有干旱內(nèi)陸盆地沖洪積扇地下水分布的一般規(guī)律, 在山前傾斜平原中上部為單一潛水, 地層巖性為砂礫卵石及砂層, 厚度>200 m, 在沖洪積扇溢出帶, 沉積地層顆粒從上游到下游逐漸由粗變細(xì), 地形漸緩, 地下水位埋深由深至淺, 于平原中前緣帶進(jìn)入山前平原區(qū).由于含水層厚度大, 是地下水的極富水地帶; 山前平原前緣, 地形平緩, 含水層以細(xì)顆粒為主, 形成了多層互層結(jié)構(gòu), 地下水變?yōu)槌袎夯蜃粤魉?地下水主要補(bǔ)給來(lái)源于格爾木河的入滲補(bǔ)給, 此外, 還包括溝谷洪流入滲、水庫(kù)滲漏以及灌溉回歸水; 地下水主要由南向北徑流, 泉集河、蒸發(fā)、側(cè)向流出及人工開(kāi)采是地下水的主要排泄方式, 區(qū)內(nèi)地表水和地下水互相轉(zhuǎn)化頻繁.

　　格爾木市依托鹽化、石化為支柱產(chǎn)業(yè), 以河?xùn)|農(nóng)場(chǎng)、河西農(nóng)場(chǎng)為代表的農(nóng)牧業(yè)為該區(qū)的重要產(chǎn)業(yè).區(qū)內(nèi)的居民生活、牲畜、服務(wù)業(yè)、少部分林草地及大部分工業(yè)用水主要使用地下水, 農(nóng)業(yè)灌溉用水主要引自格爾木河.該區(qū)土地開(kāi)發(fā)利用程度較低, 以農(nóng)業(yè)用地和建設(shè)用地為主, 未利用的沙地、草地較多[圖 2(b)].

　　1.2.2 水樣測(cè)試與指標(biāo)初篩

　　本研究以青海省格爾木市為研究區(qū), 于2016年6月對(duì)格爾木進(jìn)行野外踏勘及地下水污染調(diào)查.通過(guò)分析總結(jié)已有資料及野外踏勘資料, 于2016年7月對(duì)格爾木研究區(qū)進(jìn)行水樣采集, 共采集地表污染源水樣17組, 潛水地下水樣51組, 水井深度在5~130 m之間, 采樣方法及樣品封裝保存嚴(yán)格按照DZ/T 0288-2015《區(qū)域地下水污染調(diào)查評(píng)價(jià)規(guī)范》進(jìn)行.根據(jù)污染源調(diào)查資料和文獻(xiàn)調(diào)研, 測(cè)試指標(biāo)包括重點(diǎn)區(qū)調(diào)查監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中的必測(cè)和選測(cè)指標(biāo)共計(jì)93項(xiàng), 水樣測(cè)試工作由河北環(huán)境地質(zhì)勘查院和中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院共同承擔(dān).

　　根據(jù)地下水樣測(cè)試結(jié)果, 結(jié)合研究區(qū)地下水污染調(diào)查成果及地下水測(cè)試結(jié)果, 綜合國(guó)內(nèi)外優(yōu)控污染物初始清單的確定原則[9], 對(duì)于格爾木研究區(qū)優(yōu)控污染物初始清單的確定應(yīng)遵循以下3點(diǎn)原則：①優(yōu)先篩選檢出量大的污染物; ②優(yōu)先選擇規(guī)范中要求研究區(qū)水樣必測(cè)的污染物; ③優(yōu)先選擇國(guó)內(nèi)外優(yōu)控污染物名單中包含的污染物.

　　對(duì)于不符合以上原則的22項(xiàng)指標(biāo)予以剔除, 最終確定優(yōu)控污染物初始清單包括綜合指標(biāo)、無(wú)機(jī)鹽離子、重金屬、多環(huán)芳烴、揮發(fā)性有機(jī)物、有機(jī)氯等共71項(xiàng).

　　結(jié)合研究區(qū)特點(diǎn)及指標(biāo)實(shí)際檢出情況, 進(jìn)行指標(biāo)分類(lèi)：認(rèn)為地下水中感官性狀及一般化學(xué)指標(biāo)為天然組分; 由于地下水中的三氮在不同條件下相互轉(zhuǎn)化, 認(rèn)為硝氮、亞硝氮為天然組分; 碘化物、氟化物廣泛存在于自然界中, 為天然組分; 汞、鎘、砷、鉻為地下水常規(guī)指標(biāo), 且存在天然來(lái)源, 劃分為天然組分; 鋇、鎳、鉛均存在天然來(lái)源, 劃分為天然組分.

　　已有研究證實(shí)PAHs絕大部分由人為活動(dòng)污染造成, 格爾木研究區(qū)地下水中的PAHs檢出率低且含量較低, 而在地表污染源中檢出量相對(duì)較高, 且該區(qū)有較大規(guī)模的石化產(chǎn)業(yè).因此, 將、萘、蒽、熒蒽、苯并(a)蒽、菲等PAHs劃分為人工組分; 對(duì)于其他非常規(guī)指標(biāo)在天然狀態(tài)下無(wú)來(lái)源, 劃分為人工組分.組分劃分結(jié)果如表 1所示.

 　　1.3 指標(biāo)分類(lèi)污染評(píng)價(jià)方法

　　由于地下水中污染組分的含量、來(lái)源、單位的數(shù)量級(jí)等差異, 將所有指標(biāo)一起評(píng)價(jià)可能會(huì)引起歧義, 而且指標(biāo)間評(píng)價(jià)結(jié)果的可比性較差.根據(jù)指標(biāo)分類(lèi)評(píng)價(jià)的原則, 將污染指標(biāo)分為天然組分和人工組分兩類(lèi), 參照指標(biāo)分類(lèi)污染評(píng)價(jià)方法對(duì)兩類(lèi)指標(biāo)分別進(jìn)行污染評(píng)價(jià).

　　對(duì)于天然組分, 直接運(yùn)用已有的天然組分污染級(jí)別分類(lèi)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行污染評(píng)價(jià).而對(duì)于人工組分, 一類(lèi)是對(duì)于給出水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo), 直接運(yùn)用已有的人工組分污染級(jí)別分類(lèi)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行評(píng)價(jià); 另一類(lèi)是對(duì)于沒(méi)有給出水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo), 在以往的人工組分污染級(jí)別分類(lèi)方法的基礎(chǔ)上引入健康基準(zhǔn)值(HBSLs), 并對(duì)該方法進(jìn)行修正. HBSLs是美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)1991年對(duì)無(wú)強(qiáng)制執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)值的污染物制定的基于健康的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)值, 作為水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充.它是針對(duì)水中污染物估算的基準(zhǔn)濃度值, 衡量污染物通過(guò)飲水途徑進(jìn)入人體引起的潛在健康問(wèn)題.因此用USGS給出的HBSLs代替原方法中的GQSⅢ, 再按照將HBSLs放大兩倍原則代替原方法中的GQSⅣ, 指標(biāo)分類(lèi)污染評(píng)價(jià)方法見(jiàn)表 2.

 　　2 結(jié)果與分析 2.1 指標(biāo)分類(lèi)污染評(píng)價(jià)

　　根據(jù)地下水測(cè)試結(jié)果, 運(yùn)用1.3節(jié)的方法分別對(duì)51組地下水樣的71項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行污染評(píng)價(jià).對(duì)于天然組分的污染評(píng)價(jià), 需要計(jì)算天然組分的背景值, 地下水環(huán)境單元的劃分是背景值計(jì)算的基礎(chǔ), 它是指一定時(shí)間、一定范圍內(nèi)水環(huán)境要素和元素一致的水域地區(qū), 具有時(shí)間和區(qū)域變異性.綜合考慮研究區(qū)水文地質(zhì)條件、水化學(xué)特征、地形地貌等因素進(jìn)行地下水環(huán)境單元?jiǎng)澐?圖 3), 在數(shù)據(jù)特征分析及異常識(shí)別的基礎(chǔ)上運(yùn)用“平均值加減兩倍標(biāo)準(zhǔn)差”方法計(jì)算天然組分的背景值(表 3), 再結(jié)合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值運(yùn)用天然組分污染分級(jí)方法進(jìn)行評(píng)價(jià), 指標(biāo)分類(lèi)污染評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖 4所示.

　　地下水指標(biāo)分類(lèi)污染評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示(圖 4), 格爾木地區(qū)地下水中污染指標(biāo)以無(wú)機(jī)鹽類(lèi)為主, 這與該區(qū)巖性特征和強(qiáng)烈的蒸發(fā)條件以及大范圍農(nóng)業(yè)活動(dòng)密切相關(guān); 多環(huán)芳烴類(lèi)物質(zhì)也存在一定程度的污染, 可能受該區(qū)石化工業(yè)和輸油管道泄漏影響較大; VOC類(lèi)指標(biāo)以未污染為主, 實(shí)際檢出量小或未檢出.

　　2.2 優(yōu)控污染物清單

　　依據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理, 用各個(gè)指標(biāo)污染程度頻率分布來(lái)表征該指標(biāo)的污染程度大小, 且能最大限度地利用所有水樣測(cè)試數(shù)據(jù).由于同一指標(biāo)在不同采樣點(diǎn)的污染級(jí)別不盡相同, 因此在污染評(píng)價(jià)結(jié)果的基礎(chǔ)上, 統(tǒng)計(jì)每項(xiàng)指標(biāo)在各個(gè)污染級(jí)別的采樣點(diǎn)數(shù)目, 并計(jì)算其相應(yīng)頻率.將所有指標(biāo)在相同污染級(jí)別的頻率由小到大排序并從1~n賦值, 并運(yùn)用層次分析法計(jì)算得到污染級(jí)別在未污染、疑似污染、輕度污染、中污染、重污染權(quán)重依次為0、0.05、0.15、0.3、0.5.根據(jù)式(1)按照分級(jí)評(píng)分法疊加得到各個(gè)指標(biāo)的綜合污染指數(shù)Pi, 按照各個(gè)指標(biāo)的綜合污染指數(shù)大小排序, 從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)控污染物的篩選, 結(jié)果如表 4所示.

 　　式中, Pi表示指標(biāo)i的綜合污染指數(shù); Vij表示污染指標(biāo)i在j類(lèi)污染級(jí)別中的評(píng)分值; Wj表示j類(lèi)污染級(jí)別的權(quán)重.

　　由表 4可見(jiàn), 運(yùn)用該方法篩選結(jié)果中排序靠前的以天然組分的鹽類(lèi)指標(biāo)為主, 得分相同且均為1的主要為低于檢出限或未檢出的人工組分.優(yōu)控污染物的篩選原則是對(duì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的各種因素進(jìn)行分析, 確定在數(shù)量上優(yōu)先控制水系中30%定量檢出的污染物, 在種類(lèi)上篩選出綜合評(píng)價(jià)指數(shù)高的污染物[3], 結(jié)合格爾木社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及地下水中污染物檢出狀況, 將排序前15%的污染物確定為格爾木地區(qū)地下水中優(yōu)控污染物, 包括TDS、總硬度、氯離子、硫酸根、鈉、氟、總鐵、芘、菲、鋁共3類(lèi)10種.

　　2.3 結(jié)果驗(yàn)證

　　現(xiàn)有的基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的地下水中優(yōu)控污染物篩選體系[圖 1(a)], 運(yùn)用較為豐富的污染源資料和包氣帶介質(zhì)資料, 通過(guò)地表污染源量化、包氣帶介質(zhì)分區(qū)概化及折減系數(shù)計(jì)算, 最終將計(jì)算得到的進(jìn)入地下水中的污染物總量、中位數(shù)與毒性參數(shù)評(píng)分疊加, 按照評(píng)分大小進(jìn)行污染物排序.本研究將該方法應(yīng)用于格爾木研究區(qū), 用以驗(yàn)證基于污染評(píng)價(jià)的優(yōu)控污染物篩選體系的科學(xué)性和可靠性, 并以TDS、總鐵、氨氮、芘為例進(jìn)行說(shuō)明.

　　2.3.1 地表污染源量化

　　研究區(qū)主要污染源有生活污染源、工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源3類(lèi), 進(jìn)入地下水中的每一種污染物是這3類(lèi)污染源共同作用的結(jié)果.利用17組污染源水樣測(cè)試結(jié)果, 根據(jù)各類(lèi)污染源中的每一種污染物實(shí)測(cè)濃度, 結(jié)合各類(lèi)污染源的調(diào)查資料進(jìn)行污染物量化計(jì)算, 利用ArcGIS 9.3軟件分別對(duì)每一種污染物在3類(lèi)污染源中的排放量進(jìn)行矢量圖繪制, 并利用軟件中的柵格疊加功能將該種污染物在每一類(lèi)型污染源中的排放量進(jìn)行疊加, 最終得到研究區(qū)每種污染物排放量的地表分布, 結(jié)果如圖 5所示.

 　　2.3.2 包氣帶介質(zhì)分區(qū)概化

　　根據(jù)格爾木研究區(qū)剖面及地下水位埋深, 結(jié)合實(shí)地踏勘資料, 對(duì)研究區(qū)包氣帶介質(zhì)進(jìn)行分區(qū)概化, 共概化為7個(gè)不同類(lèi)型包氣帶介質(zhì)分區(qū)[圖 6(b)], 對(duì)于包氣帶每個(gè)分區(qū)巖性剖面參考相應(yīng)區(qū)域整體包氣帶屬性來(lái)代替整個(gè)水文地質(zhì)區(qū)的巖性.巖性剖面用典型的鉆孔巖性來(lái)代替整個(gè)水文地質(zhì)區(qū)的巖性, 各個(gè)包氣帶分區(qū)巖性概括如圖 6(c)所示.

 　　根據(jù)包氣帶介質(zhì)參數(shù)和污染物理化性質(zhì), 運(yùn)用文獻(xiàn)[22]中的方法計(jì)算每種污染物在各包氣帶分區(qū)的折減系數(shù).

　　2.3.3 污染物排序

　　運(yùn)用ArcGis 9.3柵格計(jì)算器模塊將地表污染物的量化結(jié)果與污染物的折減系數(shù)相乘并歸一化處理, 得到地表污染物穿透包氣帶進(jìn)入地下水中的量, 進(jìn)一步分級(jí)得到每種污染物進(jìn)入地下水中的分布情況, 如圖 7所示.

 　　根據(jù)計(jì)算得到的每種污染物進(jìn)入地下水中的含量及其分布, 運(yùn)用ArcGis 9.3的柵格統(tǒng)計(jì)功能得到每種污染物在所有污染源柵格單元上的總量、中位數(shù), 耦合污染物毒性運(yùn)用分級(jí)評(píng)分賦值疊加計(jì)算每種污染物的綜合評(píng)分值.其中總量、中位數(shù)、毒性的權(quán)重由計(jì)算得到分別為0.4、0.2、0.4, 最終的得分排序結(jié)果如表 5所示.

　　基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法篩選出的格爾木地下水中前10種優(yōu)控污染物為T(mén)DS、總硬度、鋁、氯離子、總鐵、氨氮、硫酸根、氟、鈉、COD, 有8種污染物與污染評(píng)價(jià)體系的篩選結(jié)果相同.而COD、氨氮在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法篩選結(jié)果中屬于優(yōu)控污染物, 是由于基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系得到的是污染物從地表進(jìn)入地下水中的預(yù)估量, 結(jié)果具有一定的前瞻性, 從而在現(xiàn)狀水平下有些污染物還未能進(jìn)入到地下水中, 導(dǎo)致從地下水污染評(píng)價(jià)的角度排序結(jié)果較靠后; 地下水中的芘、菲含量雖然較低, 但依據(jù)檢出限和標(biāo)準(zhǔn)限值很容易識(shí)別出其污染程度, 而計(jì)算所得進(jìn)入地下水中的芘、菲總量分別為4.71×10-2g ·(m2 ·a)-1和2.08×10-1 g ·(m2 ·a)-1, 中位數(shù)分別為4.6×10-8 g ·(m2 ·a)-1和1.1×10-7 g ·(m2 ·a)-1均趨于0, 從而使污染物中位數(shù)評(píng)分偏低導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法排序結(jié)果較靠后.同時(shí), 已有調(diào)查研究表明該區(qū)沿線輸油管道泄漏以及石化工業(yè)影響、基礎(chǔ)資料不充分等都會(huì)導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的污染物排序結(jié)果產(chǎn)生誤差.

　　比較這兩種方法的篩選結(jié)果, 兩種方法篩選出的優(yōu)控污染物的種類(lèi)一致性較好, 僅在排序上有所差別, 從而驗(yàn)證了基于污染評(píng)價(jià)的地下水中優(yōu)控污染物篩選體系的科學(xué)性和可靠性.

　　3 討論

　　運(yùn)用基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系對(duì)本研究中的方法體系進(jìn)行可靠性驗(yàn)證結(jié)果表明, 兩種方法最終確定的優(yōu)控污染物種類(lèi)基本一致, 但污染物的排序存在較大差異.為探討產(chǎn)生排序差異的原因, 本文即從兩種體系的特點(diǎn)(原理、參數(shù)要求、優(yōu)缺點(diǎn))和適用性方面進(jìn)行對(duì)比討論.

　　3.1 體系對(duì)比

　　基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的地下水中優(yōu)控污染物篩選體系是結(jié)合Multi-Cell模型和推流原理, 建立地表污染物垂向穿過(guò)包氣帶進(jìn)入地下水的一維模型, 通過(guò)地表污染源量化計(jì)算、包氣帶分區(qū)概化, 計(jì)算地表污染物進(jìn)入地下水中的量, 并與污染物毒性疊加實(shí)現(xiàn)污染物排序.該體系綜合考慮了水文地質(zhì)條件、地表污染源特征、污染物毒性等因素, 科學(xué)性較高.基于污染評(píng)價(jià)的地下水中優(yōu)控污染物篩選體系則是直接從地下水角度出發(fā), 在水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上運(yùn)用地下水污染評(píng)價(jià)方法, 通過(guò)指標(biāo)污染程度疊加得到綜合污染指數(shù)實(shí)現(xiàn)污染物排序.該體系在污染評(píng)價(jià)中隱含了水文地質(zhì)條件、污染物毒性等因素, 同樣具有一定的科學(xué)性.

　　3.2 差異性分析

　　兩種體系對(duì)格爾木研究區(qū)地下水中優(yōu)控污染物篩選結(jié)果表明, 污染物的排序存在較大差異, 產(chǎn)生差異的主要原因在于對(duì)參數(shù)需求的差異性.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系對(duì)污染源參數(shù)需求較多, 其最大的優(yōu)點(diǎn)在于評(píng)價(jià)結(jié)果的前瞻性, 但過(guò)程復(fù)雜且需要大量基礎(chǔ)資料, 對(duì)包氣帶的概化可能會(huì)導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果產(chǎn)生誤差.污染評(píng)價(jià)體系僅需要水質(zhì)數(shù)據(jù)及各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行污染評(píng)價(jià), 最大優(yōu)點(diǎn)在于過(guò)程簡(jiǎn)便且對(duì)資料要求較少, 但評(píng)價(jià)結(jié)果易受數(shù)據(jù)量的大小及背景值的影響.

　　3.3 適用性分析

　　基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和基于污染評(píng)價(jià)的優(yōu)控污染物篩選體系都能實(shí)現(xiàn)地下水中優(yōu)控污染物的篩選, 但區(qū)域性差異對(duì)方法的適用性有重要影響.有些地區(qū)以往的研究程度較高, 獲取的基礎(chǔ)資料精度較高且足夠豐富, 則優(yōu)先選擇基于風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)控污染物篩選方法; 而有些地區(qū)以往研究程度較低, 基礎(chǔ)資料不足且難以獲取, 基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的方法很難實(shí)現(xiàn), 則應(yīng)該選擇基于污染評(píng)價(jià)的優(yōu)控污染物篩選體系.因此, 基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的優(yōu)控污染物篩選體系適用于基礎(chǔ)資料豐富的地區(qū), 對(duì)于基礎(chǔ)資料不足且難以獲取的地區(qū)就會(huì)有一定的局限性; 而基于污染評(píng)價(jià)的優(yōu)控污染物篩選體系適用于基礎(chǔ)資料薄弱的研究區(qū)地下水中優(yōu)控污染物的篩選.

　　4 結(jié)論

　　(1) 結(jié)合指標(biāo)分類(lèi)污染評(píng)價(jià)方法, 建立了基于污染評(píng)價(jià)的地下水中優(yōu)控污染物篩選體系, 并運(yùn)用于格爾木研究區(qū).結(jié)果表明, 格爾木地區(qū)地下水中優(yōu)控污染物為T(mén)DS、總硬度、氯離子、硫酸根、鈉、氟、總鐵、芘、菲、鋁共3類(lèi)10種.

　　(2) 用基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的優(yōu)控污染物篩選體系對(duì)污染評(píng)價(jià)體系篩選結(jié)果驗(yàn)證表明, 兩種體系分別篩選得出的排序前10種優(yōu)控污染物中, 有8種污染物相同, 且均以天然組分為主.因此, 基于污染評(píng)價(jià)的優(yōu)控污染物篩選體系具有一定的可靠性.具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　(3) 基于污染評(píng)價(jià)和基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的地下水中優(yōu)控污染物篩選體系差異性分析表明, 區(qū)域性差異對(duì)方法的適用性有重要影響.基于污染評(píng)價(jià)的優(yōu)控污染物篩選體系更為簡(jiǎn)便, 工作量小, 可操作性較強(qiáng), 且適用于污染源基礎(chǔ)資料不足的地區(qū)優(yōu)控污染物的篩選.