地下水污染羽的演变规律及其状态评判

摘要

地下水污染羽的演变规律与存在状态是污染防控策略制定的核心依据，其不同演化阶段及空间分布特征直接影响治理措施的精准性和有效性。因此，揭示污染羽的动态演变机制及其主控因素，对实现地下水污染的科学治理具有重要理论价值和实践意义。地下水污染羽演化过程具有显著的时空异质性和复杂性，其各阶段的时间跨度和演化特征受到多重因素的共同影响，包括含水层污染物输入通量、污染物特性、地层岩性、地下水流场以及季节性变化等。这些因素的复杂交互作用使得污染羽的演变阶段识别和状态评估面临巨大挑战，目前国际学界仍缺乏系统化的定量评价方法。尽管数值模拟技术可预测污染物浓度的时空分布，但其难以直接表征污染羽的演化阶段，且对水文地质条件和污染物刻画的资料和相关参数要求很高，在多数实际污染场地的适用性受限。针对上述问题，本文考虑了地下水中常见的典型污染物(包括重金属和有机污染物),建立了地下水污染羽形成的科学判定方法；提出地下水污染羽的演变过程本质上是污染物的泄漏质量、地层介质的储存量、地下水中污染物的迁移量以及污染物的“破坏性”去除量(如微生物降解)等核心要素动态平衡的结果；基于此，构建了涵盖污染源、水文地质条件及污染物作用过程的“扩展期-稳定期-衰退期”多维度评判指标体系，并建立了污染羽存在状态的定量化评估方法。研究成果为地下水污染羽的阶段性识别与差异化治理提供了系统的理论框架和技术支撑，对推进地下水污染精准防控具有实际意义。

关键词

地下水污染羽 / 演化阶段 / 扩展期 / 衰退期 / 成熟污染羽

基金资助

国家自然科学基金项目(42572306)