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北京是一个以地下水为主要供水水源的国际化大都市,目前正承受着“资源型”缺水和“水质型”缺水的双重压力,水资源问题业已成为制约首都社会经济可持续发展和城市功能正常发挥的重要因素之一,因此,开展北京市地下水资源的防护工作刻不容缓!地下水污染脆弱性研究成果可为政府部门在制定城市规划、土地利用、以及地下水资源的合理开发利用和污染防治提供决策依据,因而具有重要的实际意义。为此,本文对人类活动频繁、环境脆弱的北京城近郊区浅层地下水对污染的脆弱性进行了分析和评价。
本文运用模糊综合评价法对2000年枯水期地下水水质进行现状评价,结果表明区内36.3%的浅层地下水已超过地下水Ⅲ类质量标准,主要分布于城中心区至西南郊潜水-承压水过渡带,浅层承压水水质大多为优良或良好;并展示了地下水主要水质指标浓度的空间分布特征,发现研究区地下水环境质量展布特征与地下水赋存条件和地表人类活动具有很好的空间相关性,目前区内地下水的主要污染组分为总硬度、NO3-和TDS。
本文在地下水污染脆弱性研究现状的基础上,结合研究区的具体情况,提出了地下水污染“综合脆弱性(Synthetic Vulnerability)”概念,并给出了其定义和适用范围。
本文建立了适合研究区具体情况的地下水污染综合脆弱性评价指标体系——DRASIEL模型,采用R型因子分析法确定各评价指标的相应权重,在GIS平台上分别对1980年、1990年和2000年研究区地下水污染综合脆弱性进行了动态性实时评价和分区。结果表明:三个年份的地下水污染综合脆弱性程度都呈现出由西往东(即由潜水含水层→潜水-承压水过渡带→浅层承压含水层)逐渐变弱的规律;近年来,地下水需求量的大幅增加使地下水长期处于超采状态,并导致地下水位持续下降,包气带厚度增大,表现为1980~2000年研究区地下水污染综合脆弱性总体上呈减弱趋势。
本文建立了关于NO3-和Cl-的含水层水质指数(IAWQ)评价模型,并结合人类活动、污染源分布及污染物排放途径等对综合脆弱性评价结果的客观性进行了检验和分析,结果表明所建立的DRASIEL模型能够较为客观合理地反映出研究区地下水污染难易程度的实际情况,同时,地下水污染难易程度还与地表人类活动密切相关。
本文借助于AquaChem软件分析了研究区不同水文地质单元地下水水质的历时演化规律,并探讨和揭示了人类活动对地下水污染程度的影响。