【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境污染防治，具体为利用水系沉积物解析地下水重金属污染源及污染边界的方法。
技术介绍
1、地下水是水循环的重要组成部分，具有很高的生态和经济价值，满足生活、农业及工业的水量和水质要求。但由于土壤地层岩性和人为活动等多方面原因导致矿区地下水具有重金属含量高的特点，因此迫切需要开展矿区地下水重金属污染源和污染范围的精准识别，实现矿区地下水重金属污染的有效监管和防治。
2、在环境保护和地下水治理领域，对地下水重金属污染源的准确识别及污染边界的清晰界定是至关重要的工作，然而，由于地下水系统的复杂性和隐蔽性，传统的污染源解析方法往往难以取得满意的效果，因此开发一种能够利用水系沉积物有效解析地下水重金属污染源及污染边界的方法尤为重要，本申请通过对水系沉积物的深入分析，揭示其与地下水重金属污染之间的内在联系，记录水体历史时期的重金属污染情况，还反映水体周围人为活动和环境变化对水质的影响，因此，通过对沉积物中的重金属种类、浓度和分布特征进行深入研究，可以为识别污染源和确定污染边界提供重要线索。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供利用水系沉积物解析地下水重金属污染源及污染边界的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：利用水系沉积物解析地下水重金属污染源及污染边界的方法，包括：
3、污染源识别模块：通过建立沉积物重金属分析模块对水系沉积物进行采样和分析，确定沉积物中重金属的种类、浓度和分布特征，在
4、污染迁移转化模块：建立地下水流动模型，模拟地下水的流动路径和速度，以及重金属在地下水中的迁移过程；
5、污染边界确定模块：基于污染迁移转化模块，模拟重金属在地下水中扩散范围和程度，确定污染边界的初步范围，将模拟结果与实际地理数据相结合，绘制污染边界图；
6、模型验证与优化模块：通过采集地下水样品进行重金属分析，验证模型的准确性和可靠性，根据验证结果，对模型进行调整和优化，提高模型的预测精度和适用性。
7、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述污染源识别模块包括以下步骤：
8、步骤一：沉积物采集与分析：在目标区域进行水系沉积物的系统采样，并运行化学分析技术，测定沉积物中重金属的种类和浓度；
9、步骤二：同位素示踪：利用同位素示踪追踪重金属的来源和迁移路径，并比较不同来源物质的同位素特征，判断重金属的来源是否属于某一特定的污染源；
10、步骤三：多元统计：利用因子分析和主成分分析，对沉积物中重金属的数据进行处理和分析，识别出主要的污染源和污染因子；
11、步骤四：污染源分类和定位：根据分析结果，将污染源分类，并确定各类污染源在地理空间上的分布和贡献程度；
12、步骤五：结果验证：利用其他数据与分析结果对比，验证污染源识别结果的准确性和可靠性，根据验证结果对污染源识别模块进行优化和改进。
13、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述污染迁移转化模块包括以下步骤：
14、m1：建立迁移转化模型：基于污染物质的性质和地下水系统的特性，建立数学模型来描述污染物的迁移和转化过程；
15、m2：模拟污染物的迁移转化：利用建立的模型，模拟污染物在地下水系统的迁移路径、浓度变化和转化产物；
16、m3：模型验证：通过实地检测数据和实验结果，验证模型的准确性和可靠性；
17、m4：结果分析：对模拟结果进行深入分析，了解污染物的迁移转化规律，评估其他地下水环境的潜在风险。
18、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述污染边界确定模块包括以下步骤：
19、s1：污染源识别：通过实地调查、监测数据分析和历史资料研究，确定主要的污染源及其污染源的类型、排放方式和排放强度；
20、s2：污染扩散模拟：基于气象、水文和地形环境因素，利用数学模型模拟污染物的扩散路径和范围；
21、s3：污染边界划定：根据模拟结果和实地监测数据，结合区域环境敏感性和生态保护目标，划定污染目标；
22、s4：边界验证：通过定期监测和评估，验证污染边界的准确性和有效性，根据监测结果和新的环境信息，对污染边界进行调整。
23、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述建立迁移转化模型包括以下步骤：
24、n1：目标确认：建立迁移转化模块的具体目标和需求，包括确定模块需要解决的具体问题；
25、n2：污染物质与地下水系统分析：对污染物的性质进行研究，包括其物理、化学和生物特性，同时对地下水系统的特性进行分析；
26、n3：模型构建：基于上述分析，构建描述污染物在地下水系统中迁移和转化过程的数学模型；
27、n4：参数确定：根据实验数据和现场监测数据，确定模型中的参数，并对模型进行校准；
28、n5：模型验证：将模型的预测结果与实际监测数据进行对比，验证模型的准确性和可靠性；
29、n6：模型集成：将建立的迁移转化模型转化为具体的程序代码，实现为可运行的模块，将其集成到相关的系统和平台；
30、n7：模型部署：对模型进行详细测试后，将模块部署到目标环境中。
31、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述污染边界划定将模拟结果和实地监测数据进行整合，对比两者差异，分析数据的时空分布特征，结合模拟结果、监测数据和区域环境敏感性评估，确定污染物的主要来源和扩散范围。
32、作为本申请技术方案中一个具体的方案，所述污染扩散模拟包括以下步骤：
33、b1：数据收集：收集关于污染源的详细信息，获取气象数据对污染物的扩散的影响，收集水文数据在水体中的污染物扩散模拟，获取地形数据确定污染物的扩散方向和速度；
34、b2：模型构建：根据污染物的性质和环境条件，利用欧拉模型进行模拟，根据收集的数据和模型要求，构建模拟所需的输入参数和边界条件；
35、b3：模拟运行与输出：将预处理后的数据输入到模型中，运行模拟程序，模拟程序会输出污染物的扩散路径、浓度分布和扩散范围；
36、b4：结果分析：对模拟结果进行分析，根据验证结果，对模型进行调整和优化。
37、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
38、该利用水系沉积物解析地下水重金属污染源及污染边界的方法，通过建立的污染识别模块，可以精确地确定下水重金属污染的边界，有助于准确评估污染方位，避免过度治理或遗漏治理，准确识别地下水重金属污染源和污染边界，可以提高治理效率，降低治理成本，及时发现和治理地下水重金属污染源，可以有效保护地下水资源，维护生态环境和人类健康。
39、建立的污染迁移转化模块可以模拟地下水重金属的迁移和转化过程，帮助预测污染的扩散范围和影响范围，通过对地下水重金属污染源及污染边界的解析，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.利用水系沉积物解析地下水重金属污染源及污染边界的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的利用水系沉积物解析地下水重金属污染源及污染边界的方法，其特征在于：所述污染源识别模块包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的利用水系沉积物解析地下水重金属污染源及污染边界的方法，其特征在于：所述污染迁移转化模块包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的利用水系沉积物解析地下水重金属污染源及污染边界的方法，其特征在于：所述污染边界确定模块包括以下步骤：
5.根据权利要求3所述的利用水系沉积物解析地下水重金属污染源及污染边界的方法，其特征在于：所述建立迁移转化模型包括以下步骤：
6.根据权利要求4所述的利用水系沉积物解析地下水重金属污染源及污染边界的方法，其特征在于：所述污染边界划定将模拟结果和实地监测数据进行整合，对比两者差异，分析数据的时空分布特征，结合模拟结果、监测数据和区域环境敏感性评估，确定污染物的主要来源和扩散范围。
7.根据权利要求4所述的利用水系沉积物解析地下水重金属污染源及污染边界的方法，其特征在
...【技术特征摘要】
1.利用水系沉积物解析地下水重金属污染源及污染边界的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的利用水系沉积物解析地下水重金属污染源及污染边界的方法，其特征在于：所述污染源识别模块包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的利用水系沉积物解析地下水重金属污染源及污染边界的方法，其特征在于：所述污染迁移转化模块包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的利用水系沉积物解析地下水重金属污染源及污染边界的方法，其特征在于：所述污染边界确定模块包括以下步骤：
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，杏艳，马静，
申请(专利权)人：陕西省环境监测中心站，
类型：发明
国别省市：
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