發(fā)布時間：2020-03-28 16:04

【摘要】： 隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、人口的不斷增長和城市化進(jìn)程的加快，地下水水質(zhì)污染日益嚴(yán)重。水質(zhì)污染導(dǎo)致可利用資源量日漸減少，加劇了水資源危機(jī)和供需矛盾，直接影響工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)，對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成危害。這些問題在人類活動頻繁，環(huán)境脆弱的關(guān)中盆地表現(xiàn)比較突出。關(guān)中盆地是國家重點(diǎn)開發(fā)建設(shè)地區(qū)和陜西省重要的工業(yè)基地和糧棉油產(chǎn)區(qū)。水資源緊缺和地下水質(zhì)污染已成為該地區(qū)面臨的嚴(yán)峻問題之一。合理開發(fā)與管理和保護(hù)地下水水資源成為西部大開發(fā)新形勢下的迫切需要。因此開展關(guān)中盆地地下水脆弱性研究工作，為地下水資源的合理開發(fā)利用和管理提供科學(xué)依據(jù)，從而具有重大的實(shí)際意義。還可對其它地區(qū)起指導(dǎo)和示范作用。論文研究的主要內(nèi)容如下： 1．全面分析和總結(jié)了目前國內(nèi)外地下水脆弱性的概念、分類、影響因素和地下水脆弱性評價方法及地下水脆弱性編圖的研究現(xiàn)狀和水平，指出了目前地下水脆弱性研究存在的一些問題。 2．分析和研究了關(guān)中盆地地質(zhì)、地貌和水文地質(zhì)條件。通過實(shí)地調(diào)查和采樣分析，綜合分析了關(guān)中盆地地下水污染狀況及原因。結(jié)果表明，關(guān)中盆地地下水硝酸鹽污染嚴(yán)重，出現(xiàn)面狀污染。鑒于關(guān)中盆地氮污染的區(qū)域性和嚴(yán)重性，因此以研究關(guān)中盆地地下水固有脆弱性和“三氮“污染的特殊脆弱性為目標(biāo)。 3．從國內(nèi)外有關(guān)對地下水脆弱性概念的不同定義入手，通過分析和研究，提出了地下水固有脆弱性和特殊脆弱性的定義。 4．在深入研究關(guān)中盆地地質(zhì)、地貌和水文地質(zhì)條件和綜合分析國內(nèi)外有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，分析和研究了地下水固有脆弱性和“三氮”污染的特殊脆弱性的影響因素。 5．考慮到在脆弱性評價中包氣帶的重要地位，以及地下水“三氮”污染的特殊脆弱性與“三氮”在包氣帶運(yùn)移轉(zhuǎn)化過程有關(guān)，為此設(shè)計(jì)和開展了原位試驗(yàn)，對“三氮”在黃土包氣帶遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理進(jìn)行了研究。 6．以“三氮”在包氣帶遷移轉(zhuǎn)化過程為基礎(chǔ)，建立了“三氮”在包氣帶遷移轉(zhuǎn)化過程的模擬模型，運(yùn)用了有限差分法求解水分運(yùn)移方程和有限元法求解溶質(zhì)運(yùn)移方程。并對所建立的模型進(jìn)行了識別和檢驗(yàn)。 7．根據(jù)固有脆弱性影響因素的分析，結(jié)合分析國內(nèi)外有關(guān)資料，以地質(zhì)、地貌、水文地質(zhì)因素作為地下水固有脆弱性的主控因素，從這些因素中選取地層巖性、地層結(jié)構(gòu)、地貌類型、水位埋深、包氣帶垂向滲透系數(shù)、含水層導(dǎo)水系數(shù)、補(bǔ)給模數(shù)和礦化度等指標(biāo)建 立了地下水固有脆弱性評價指標(biāo)體系和評價標(biāo)準(zhǔn)。用糊綜合評判和模糊自組織迭代分析數(shù) 據(jù)技術(shù)兩種評價方法進(jìn)行了評價。地下水固有脆弱性強(qiáng)和較強(qiáng)地區(qū)(或地下水易污染地區(qū)) 主要出現(xiàn)在水位埋藏較淺的渭河兩岸沖積平原及黃土臺源洼地。從整體上看，由盆地中心 到盆地邊緣山前，地下水固有脆弱性呈由強(qiáng)到弱的遞減變化規(guī)律，，由西向東地下水易污染 區(qū)范圍逐漸增大。 8.根據(jù)特殊脆弱性影響因素的分析，以地質(zhì)、地貌、水文地質(zhì)因素、“三氮”在包氣 帶遷移轉(zhuǎn)化過程和人為因素等作為地下水“三氮”污染的特殊脆弱性的主控因素。選取地 層巖性、地層結(jié)構(gòu)、地貌類型、水位埋深、含水層導(dǎo)水系數(shù)、補(bǔ)給模數(shù)、硝態(tài)氮污染速度、 施N肥量等指標(biāo)建立了評價指標(biāo)體系和評價標(biāo)準(zhǔn)。用“三氮”遷移轉(zhuǎn)化過程模型與模糊 綜合評判法和模糊自組織迭代數(shù)據(jù)分析技術(shù)等評價模型相結(jié)合的藕合評價方法對地下水特 殊脆弱性進(jìn)行了評價。結(jié)果顯示，關(guān)中盆地地下水氮污染的特殊脆弱性強(qiáng)和較強(qiáng)脆弱(易 污染)地區(qū)分布在徑惠渠灌區(qū)、交口灌區(qū)和洛惠渠灌區(qū)等農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)區(qū)，以及蒲城到大荔地 區(qū)的黃土臺源洼地。 9.利用了MAPGIS編制了關(guān)中盆地地下水固有脆弱性和特殊脆弱性圖以及影響因素 系列圖，為實(shí)行地下水的保護(hù)和管理提供了科學(xué)依據(jù)。
【圖文】：

圖4一1原位試驗(yàn)圖第二節(jié)原位試驗(yàn)方法用抽取的地下水和碳酸氫氨配制soomg八的NH4+溶液，放人高位水箱內(nèi)，調(diào)整噴淋器上的球閥，使N執(zhí)+人滲水連續(xù)均勻噴灑在淺坑的砂層中，地面無積水，土壤人滲速度12.66cll分d，直至試驗(yàn)結(jié)束。2.1樣品的采集在開挖土剖面過程中，在距地面0.4、2.5、4.0、5.0、7.0、9.om深度上分別取10x10X10cm的原狀土塊，測定其土壤水分特征曲線。在滲水試驗(yàn)開始前，沿開挖面在不同深度上采集土壤樣品，分析測定土壤的理化性質(zhì)和背景值。滲水試驗(yàn)開始后，采樣地點(diǎn)是沿開挖面在距地面0.2m、0.4m、0.6m、0.8m、1.0m、l.sm、2.Om、3.0m、5.0m、7.0m、9.om深度處分別采集土樣。為了避免開挖壁處的水分蒸發(fā)，取樣時取樣器往土壁里插人約50cm取樣。同一深度上每次采樣的水平位置不同，間隔距離大約scm，以保持土樣原狀結(jié)構(gòu)。采樣時間是在試驗(yàn)開始的第1天、第2天各采集一次土樣，以后每間隔一天采集一次。、+、:一、3一。

有有有機(jī)質(zhì)含量量重銘酸鉀法法有機(jī)質(zhì)消化裝置等等2.2.2樣品分析結(jié)果試驗(yàn)場區(qū)黃土為黃褐色、黃色。用電子顯微鏡觀察的結(jié)構(gòu)特征如圖4一所示。由圖分析可見，3米以上大孔隙發(fā)育，6米以下，以裂隙為主。近地面黃土比較疏松，向下致密增高。黃土主要由碎屑礦物、膠結(jié)物等組合形成的團(tuán)粒體構(gòu)成，在土層中分布有白色的碳酸鈣類礦物。黃土礦物成分如表4一2�？梢钥闯�，黃土樣主要由石英、伊利石、蒙脫石和長石等礦物組成。在垂直剖面上，0.5m和10m深度處土層石英含量相對較高，lm和1.sm處土樣方解石含量略高�？偟膩砜�
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類號】：X523

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本文編號：2604633