环境科学专业毕业论文 [精品论文] 陕北风沙滩地区地下水脆弱性评价及“三氮”对地下水污染的数值模拟.doc

环境科学专业毕业论文 [精品论文] 陕北风沙滩地区地下水脆弱性评价及“三氮”对地下水污染的数值模拟 关键词：地下水污染 水资源保护 数值模拟 氨氮 亚硝态氮 硝态氮 摘要：陕北风沙滩地区是陕北能源化工基地的重要组成部分，也是我国重点投资建设的集石油、煤、天然气开采、深加工及以此为主要原料的化工产业于一体的能源化工基地。水资源的匮乏成为了制约该区发展的瓶颈，如何保护稀缺的地下水资源成了当务之急。在查明研究区地下水污染现状的情况下，对主要的污染物“三氮”的运移进行数值仿真模拟，预测其变化趋势；同时对该区的地下水脆弱性进行评价，圈出强脆弱区，为政府职能部门的相关规划提供参考。 本文以区域地下水资源保护为目标，以浅层地下水为研究对象，综合利用资料收集，野外调查、取样，室内试验，数值模拟和理论分析等手段，系统开展地下水脆弱性和“三氮”迁移转化模拟研究，取得了以下成果： 1、在本次评价的783个水样点中，主要的污染物为氨氮、亚硝态氮和硝态氮，三者的超标率分别3％、12.48％和12.86％。氨氮污染较轻，重污染区呈点状分布，包括白界林场、青云山、耳林滩、缸房沟。亚硝态氮严重污染区主要分布在榆林市周围的张家湾、草海则和青云山一带，较轻的污染主要分布在盖沙丘陵区和河谷区。硝态氮的污染主要分布在农业耕作区，重污染地段主要在马合农场、牛家梁农场、白界林场和巴拉素镇的旧庙湾等地。 2、采用改进的DRAIC模型评价，陕北风沙滩地区整体表现为较强脆弱性。极强脆弱性区占总研究区面积的56％，强脆弱性的区占6.7％，其主要分布在风沙草滩区。其余的为弱脆弱性。 3、根系吸水、吸氮规律一致。农作物根系对水分和“三氮”的吸收量相对较大。以小麦为例，小麦根系主要吸收NH+4形式的氮素，对亚硝态氮和硝态氮的吸收量很少。当施氮量为275.5 kg/hm2时，根系对“三氮”的吸收量约为100 kg/hm2，吸收率为36.4％，而63.6％的氮素残留在地下环境中，一部分被土壤颗粒吸附，一部分随水分向下运移而被淋滤到地下水中。 4、氨氮在风积砂中迁移速率约为10cm/a，十年的最大迁移深度为96cm。亚硝态氮和硝态氮迁移速率分别为60cm/a，287cm/a。埋深为3米时，进入潜水面的亚硝态氮和硝态氮通量分别为0.00104 mg/cm3，0.0025mg/cn3。 5、10年预测结果表明，该研究区地下水水质良好，污染较轻；重污染区主要分布在榆林市周围，乔界村和巴拉素镇旁的旧庙湾村。污染扩散的趋势不明显，只有硝态氮污染范围有小幅度的变化，在尔林兔镇的渡口和河湾村出现了新的污染。  正文内容 陕北风沙滩地区是陕北能源化工基地的重要组成部分，也是我国重点投资建设的集石油、煤、天然气开采、深加工及以此为主要原料的化工产业于一体的能源化工基地。水资源的匮乏成为了制约该区发展的瓶颈，如何保护稀缺的地下水资源成了当务之急。在查明研究区地下水污染现状的情况下，对主要的污染物“三氮”的运移进行数值仿真模拟，预测其变化趋势；同时对该区的地下水脆弱性进行评价，圈出强脆弱区，为政府职能部门的相关规划提供参考。 本文以区域地下水资源保护为目标，以浅层地下水为研究对象，综合利用资料收集，野外调查、取样，室内试验，数值模拟和理论分析等手段，系统开展地下水脆弱性和“三氮”迁移转化模拟研究，取得了以下成果： 1、在本次评价的783个水样点中，主要的污染物为氨氮、亚硝态氮和硝态氮，三者的超标率分别3％、12.48％和12.86％。氨氮污染较轻，重污染区呈点状分布，包括白界林场、青云山、耳林滩、缸房沟。亚硝态氮严重污染区主要分布在榆林市周围的张家湾、草海则和青云山一带，较轻的污染主要分布在盖沙丘陵区和河谷区。硝态氮的污染主要分布在农业耕作区，重污染地段主要在马合农场、牛家梁农场、白界林场和巴拉素镇的旧庙湾等地。 2、采用改进的DRAIC模型评价，陕北风沙滩地区整体表现为较强脆弱性。极强脆弱性区占总研究区面积的56％，强脆弱性的区占6.7％，其主要分布在风沙草滩区。其余的为弱脆弱性。 3、根系吸水、吸氮规律一致。农作物根系对水分和“三氮”的吸收量相对较大。以小麦为例，小麦根系主要吸收NH+4形式的氮素，对亚硝态氮和硝态氮的吸收量很少。当施氮量为275.5 kg/hm2时，根系对“三氮”的吸收量约为100 kg/hm2，吸收率为36.4％，而63.6％的氮素残留在地下环境中，一部分被土壤颗粒吸附，一部分随水分向下运移而被淋滤到地下水中。 4、氨氮在风积砂中迁移速率约为10cm/a，十年的最大迁移深度为96cm。亚硝态氮和硝态氮迁移速率分别为60cm/a，287cm/a。埋深为3米时，进入潜水面的亚硝态氮和硝态氮通量分别为0.00104 mg/cm3，0.0