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地下水系统石油烃与氯代烃污染问题俨然成为一个全球性问题。建国后,我国工业得到快速发展,产生的大量污染物通过各种途径进入地下水系统。石油烃与氯代烃污染物对地下水的污染具有持久性,一旦进入地下水系统,短时间内难以去除,并会随地下水流动运移扩散,在运移过程中由于吸附、降解等作用,污染物浓度及空间分布发生变化,因此对地下水系统石油烃与氯代烃污染物的运移机理进行研究具有重要意义。本文以某市东部城区为研究区域,通过水文地质调查、水样采集检测、室内实验、野外弥散试验及数值模拟等手段对研究区地下水系统石油烃与氯代烃污染物的污染来源、污染途径、空间分布、介质吸附特征、包气带运移特征、生物降解作用以及污染物运移模拟等做了研究,研究地下水系统石油烃与氯代烃的运移机理。主要结论如下:(1)地下水系统石油烃与氯代烃污染特征研究区孔隙水与岩溶裂隙水均遭受石油烃与氯代烃污染,研究区28个采样井点中,有19个井点有石油烃污染物检出,检出率67.86%,其中平均浓度最高值出现在炼油厂B附近的J15采样点处,为0.27 mg/L;有22个采样井点检测出氯代烃污染物,种类包括四氯化碳、三氯甲烷、三氯乙烯等11种,其中四氯化碳污染最为严重,最高浓度达30.2μg/L。石油烃主要污染源有钢铁厂A、炼油厂B、化肥厂C和石油化工厂D,氯代烃污染源主要分为三类:化工类污染源(54.28%)、机电类污染源(26.36%)和农药类污染源(9.53%)。石油烃与氯代烃污染整体上均呈南北向条带状分布。(2)地下水系统石油烃与氯代烃运移研究在实验设置的浓度范围内,粉质粘土和灰岩介质对两种污染物的吸附以线性吸附为主,Kd甲苯>Kd四氯化碳说明两种介质对甲苯的吸附能力大于四氯化碳,Kd粉质粘土>Kd灰岩则表明灰岩的吸附能力小于粉质粘土,这说明研究区第四系对污染物的下渗起到一定的“阻滞作用”,一旦污染物进入岩溶裂隙水含水层,污染物的运移扩散速率将大大加快。土柱淋滤实验说明,研究区粘土层对石油烃与氯代烃污染物有较高的截留能力,总体上粘土层对石油烃的截留能力较氯代烃大;污土土柱淋滤实验结果显示,污土存放时间越长,淋滤液中污染物浓度越低,这说明污染物在包气带停留时间越长,对地下水系统污染的影响相对越小;原状土柱清水淋滤实验结果显示,在间断进水的方式下,粘土层对污染物的截留率要大于连续进水方式,这说明研究区污水在连续排放情况下更容易穿越包气带粘土层进入地下水。生物降解是污染物在地下水系统运移的一重要去向,但实验中生物降解对石油烃与氯代烃污染物去除的贡献率并不高,均<5%,主要原因有:第一、实验持续时间较短,某些污染物未得到充分降解;第二、石油烃与氯代烃污染物中有一些难被降解的成分在污水中存在;第三、随着时间推移,灭菌组逐渐变为有菌环境,未灭菌组微生物消耗掉的物质未能得到及时补充,导致两组浓度差变小。(3)地下水系统石油烃与氯代烃运移模拟研究通过野外弥散试验,求得相关水文地质参数,建立地下水流模型及污染物溶质运移模型,分别对地下水石油烃与氯代烃污染物的运移进行模拟预测,并分析其在地下水系统的运移规律,其中选取四氯化碳作为氯代烃的特征污染物。结果显示,随着时间推移,研究区地下水系统石油烃污染物与四氯化碳的浓度均会有一定程度的降低,但与国家标准仍有较大差距,两者在未来二十年污染羽的发展方向与研究区地下水流方向一致,均主要向北扩散,但污染羽范围的减小程度不明显,说明地下水系统石油烃与氯代烃污染具有持久性。模拟预测结果发现,研究区地下水系统石油烃污染物的衰减速度较四氯化碳快。