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水文地質
地下水污染評價的要求
文章來源:地大熱能 發布作者: 發表時間:2021-11-03 13:50:47瀏覽次數:1189
包括兩方面內容:地下水污染評價與地下水質量評價。污染評價必須首先確定背景值,然后用現狀地下水中污染物實際濃度與背景值比較。質量評價則是將現狀地下水中某成分實際濃度與某一標準值進行比較。
1.尋找未污染區,確定背景值
在確定背景值之前,應首先剔除異常點。剔除方法有散點圖法、平均值加標準差法等,以確定未污染區。
1)散點圖法。先把某些特征量的取樣值點在散點圖上,宏觀地剔除離群的最大或最小值,以便去掉可能的污染值及異常值。特征量的平均值加減三倍標準差可作為異常值的上、下限,大于或小于此值的樣品均可作為異常剔除。這就是平均值加標準差法。經異常剔除后,可采用如下方法確定背景值。
2)平均值法。以樣品某組分的算術平均值作為該組分的環境背景值。背景值應為一個范圍值,用平均值加減一個標準差作為背景值會更合理。當環境單元較大而樣品較少時,可用平均值加兩倍標準差作為背景值。
3)趨勢分析法。經異常剔除后,可對元素或組分進行趨勢分析,做出二次或三次趨勢面圖,可清晰地反映出地下水背景值及其分布。
根據系列樣品可做出系列圖,可得到不同時間的地下水背景值,反映背景值的時間差異性,還可反映出研究區的各種局部變化。
2.污染區
1)比擬法。選擇與污染區地下水形成條件相似的未污染區進行對照比較,把未污染區各特征量的背景值作為污染區地下水的環境背景值。
2)剖面圖法。在調查區選擇-條或幾條穿過污染源的剖而采取水樣,以元素含量為縱坐標,取樣位置為橫坐標作水化學剖面圖,在該圖上作平行于橫軸的直線,使遠離污染源的取樣點均勻地分布在此直線上下,把該直線與縱軸的交點作為背景仇的平均值。在此直線上下各作一條外包線,使絕大部分遠離污染源的取樣點均處于此二直線之間,兩條外包線所表示的糾分含量范圍,即為背景值區間。
3)變差曲線法。在同一環境地質單元內,地下水中的元素含量多屬于正態分布,以眾數值為背景值或以眾數值加減標準偏差為背景值。
4)歷時曲線法。雖然環境背景值會有時間差異性,但它和區域差異性一樣,是漸變并有一定限度的。當地下水中某物理化學要素隨時間出現跳躍性變化時,往往是系統特征發生了很大改變,一般是污染原因造成的,可取未發生跳躍的部分作為背景值:使用這一方法也可剔除一些偶然因素造成的水質變化。此法要求樣點代表性要好。
5)趨勢分析法。雖然有污染區的存在,所提取的趨勢項基本可作為背景看待,殘差項則表示了污染區的存在。
3.取樣點的布設與選取方法
在對某一地區進行環境背景值調查時,需布設采樣點;若利用已有資料,則需進行樣點的選取。對于一些已發生污染的地區,既使立即取樣也很難反映地下水的背景狀況,所以充分利用以往資料更為重要。
采樣點的代表性和均衡性直接影響精度。首先,不同環境水文地質單元必須有一定數量的代表點,采樣點的數量應滿足數理統計的要求;其次,單元內的區域差異性也必須有所反映,即環境水文地質條件有變化的地方均應布點或選點。有些情況下,如對一個地區是否受到污染影響或影響程度如何掌握不夠時,應進行系列采樣或樣點選取,以反映其時間差異性,目前一般采用單元法或網格法選樣或布點。
(1)單元法
在一般水文地質工作基礎上,根據地下水的形成條件,埋藏特征和介質特點等因素,劃分環境水文地質單元,然后按單元布設或選取有代表性的、合理數量的采樣點。
(2)網格法
用經緯線將區域劃分成網格,其邊長根據研究精度確定,每個網格內的樣點可根據統計要求隨機選取。
單元法和網格法各有優缺點,二者應結合使用。首先根據區域水文地質條件劃分環境單元,再在各單元內使用網格法,可根據各單元內條件的差異程度確定網格密度。
4.環境背景值的檢驗
采用不同的方法得到背景值后,應進行適當的檢驗。每一環境單元應有一至幾個代表點,進行系列采樣或具備系列資料;當相應組分的歷時曲線分析與其他方法一致時,背景值才是可靠的。
采用歷時曲線分析方法獲取背景值時,因代表點數量有限,應截取某一時間斷面進行空間上的背景值分析,如采用趨勢分析方法等,確定其區域上的組分或元素背景值與之一致。這一時間斷面則應是各組分、元素或物理量都最接近用歷時曲線法所確定的背景值的時間。
1.尋找未污染區,確定背景值
在確定背景值之前,應首先剔除異常點。剔除方法有散點圖法、平均值加標準差法等,以確定未污染區。
1)散點圖法。先把某些特征量的取樣值點在散點圖上,宏觀地剔除離群的最大或最小值,以便去掉可能的污染值及異常值。特征量的平均值加減三倍標準差可作為異常值的上、下限,大于或小于此值的樣品均可作為異常剔除。這就是平均值加標準差法。經異常剔除后,可采用如下方法確定背景值。
2)平均值法。以樣品某組分的算術平均值作為該組分的環境背景值。背景值應為一個范圍值,用平均值加減一個標準差作為背景值會更合理。當環境單元較大而樣品較少時,可用平均值加兩倍標準差作為背景值。
3)趨勢分析法。經異常剔除后,可對元素或組分進行趨勢分析,做出二次或三次趨勢面圖,可清晰地反映出地下水背景值及其分布。
根據系列樣品可做出系列圖,可得到不同時間的地下水背景值,反映背景值的時間差異性,還可反映出研究區的各種局部變化。
2.污染區
1)比擬法。選擇與污染區地下水形成條件相似的未污染區進行對照比較,把未污染區各特征量的背景值作為污染區地下水的環境背景值。
2)剖面圖法。在調查區選擇-條或幾條穿過污染源的剖而采取水樣,以元素含量為縱坐標,取樣位置為橫坐標作水化學剖面圖,在該圖上作平行于橫軸的直線,使遠離污染源的取樣點均勻地分布在此直線上下,把該直線與縱軸的交點作為背景仇的平均值。在此直線上下各作一條外包線,使絕大部分遠離污染源的取樣點均處于此二直線之間,兩條外包線所表示的糾分含量范圍,即為背景值區間。
3)變差曲線法。在同一環境地質單元內,地下水中的元素含量多屬于正態分布,以眾數值為背景值或以眾數值加減標準偏差為背景值。
4)歷時曲線法。雖然環境背景值會有時間差異性,但它和區域差異性一樣,是漸變并有一定限度的。當地下水中某物理化學要素隨時間出現跳躍性變化時,往往是系統特征發生了很大改變,一般是污染原因造成的,可取未發生跳躍的部分作為背景值:使用這一方法也可剔除一些偶然因素造成的水質變化。此法要求樣點代表性要好。
5)趨勢分析法。雖然有污染區的存在,所提取的趨勢項基本可作為背景看待,殘差項則表示了污染區的存在。
3.取樣點的布設與選取方法
在對某一地區進行環境背景值調查時,需布設采樣點;若利用已有資料,則需進行樣點的選取。對于一些已發生污染的地區,既使立即取樣也很難反映地下水的背景狀況,所以充分利用以往資料更為重要。
采樣點的代表性和均衡性直接影響精度。首先,不同環境水文地質單元必須有一定數量的代表點,采樣點的數量應滿足數理統計的要求;其次,單元內的區域差異性也必須有所反映,即環境水文地質條件有變化的地方均應布點或選點。有些情況下,如對一個地區是否受到污染影響或影響程度如何掌握不夠時,應進行系列采樣或樣點選取,以反映其時間差異性,目前一般采用單元法或網格法選樣或布點。
(1)單元法
在一般水文地質工作基礎上,根據地下水的形成條件,埋藏特征和介質特點等因素,劃分環境水文地質單元,然后按單元布設或選取有代表性的、合理數量的采樣點。
(2)網格法
用經緯線將區域劃分成網格,其邊長根據研究精度確定,每個網格內的樣點可根據統計要求隨機選取。
單元法和網格法各有優缺點,二者應結合使用。首先根據區域水文地質條件劃分環境單元,再在各單元內使用網格法,可根據各單元內條件的差異程度確定網格密度。
4.環境背景值的檢驗
采用不同的方法得到背景值后,應進行適當的檢驗。每一環境單元應有一至幾個代表點,進行系列采樣或具備系列資料;當相應組分的歷時曲線分析與其他方法一致時,背景值才是可靠的。
采用歷時曲線分析方法獲取背景值時,因代表點數量有限,應截取某一時間斷面進行空間上的背景值分析,如采用趨勢分析方法等,確定其區域上的組分或元素背景值與之一致。這一時間斷面則應是各組分、元素或物理量都最接近用歷時曲線法所確定的背景值的時間。
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