基于時(shí)序蒙特卡羅方法的某鉻鹽場污染地下水泄漏風(fēng)險(xiǎn)研究.pdf

1、近年來，隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展伴隨而來的是環(huán)境質(zhì)量的越來越差，水環(huán)境污染事件也越來越頻繁，尤其是河流突發(fā)性水環(huán)境污染。鑒于河流突發(fā)性污染的不確定性、突發(fā)性、多樣性和后果的嚴(yán)重性，該類污染一直是水質(zhì)管理的重點(diǎn)與難點(diǎn)，因此為預(yù)防突發(fā)性水環(huán)境污染重大事故的發(fā)生，積極開展?jié)撛陲L(fēng)險(xiǎn)源的水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析與評估顯得尤為重要。
　　首先，本文通過工程軟件MATLAB建立瞬時(shí)的污染事故風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型，從而實(shí)現(xiàn)對污染物在遷移過程中的實(shí)時(shí)狀態(tài)模擬，對此，還

2、探討了斷面超標(biāo)時(shí)長和斷面最高濃度隨泄漏時(shí)長的變化情況;另一方面，選擇我國典型的污染場地類型之一的鉻鹽廠地下水展開研究，分析該案例的河流水環(huán)境的健康風(fēng)險(xiǎn)，并對結(jié)果進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分級。結(jié)果表明在一定范圍內(nèi)，斷面超標(biāo)時(shí)間和斷面最高濃度隨泄漏時(shí)長的增加而增加，當(dāng)?shù)叵滤孤r(shí)長為48h斷面達(dá)最高濃度，為0.878mg/L，個人平均年風(fēng)險(xiǎn)為0.0091。
　　其次，本文聯(lián)合運(yùn)用時(shí)序蒙特卡羅(SequentialMonteCarlo，SMC)方法、河

3、流水質(zhì)模型，建立潛在風(fēng)險(xiǎn)源的水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析耦合模型，應(yīng)用該耦合模型可以得到仿真時(shí)間內(nèi)各污染物所對應(yīng)的超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)概率，又由于風(fēng)險(xiǎn)源包含著諸多的不確定性因素（事故發(fā)生概率、泄漏時(shí)長），常導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果的不準(zhǔn)確，針對風(fēng)險(xiǎn)源的不確定性，采用概率分布函數(shù)對其進(jìn)行處理。另一方面，為充分考慮模型中的不確定性參數(shù)對污染物超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)概率的影響，將模型中的參數(shù)進(jìn)行定量分析，并研究了其與模擬結(jié)果的相關(guān)性，結(jié)合濃度預(yù)測模擬的結(jié)果對事故中污染物排放人體健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評

4、估。通過案例對該耦合模型的應(yīng)用，利用SMC來模擬地下水污染物狀態(tài)的時(shí)序性變化，并結(jié)合相應(yīng)的河流水質(zhì)模型，仿真模擬單次泄漏后污染物的遷移過程，并分析河流水質(zhì)超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)概率。結(jié)果表明時(shí)序蒙特卡羅-水質(zhì)耦合模型的穩(wěn)定性隨著模擬時(shí)間的增加而趨于穩(wěn)定，多次模擬實(shí)驗(yàn)的方差小于8E-5，標(biāo)準(zhǔn)差小于3E-3;模擬結(jié)果與事故狀態(tài)概率、平均泄漏持續(xù)時(shí)間呈正相關(guān)，當(dāng)事故狀態(tài)概率從0.0002升至0.005時(shí)，超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)概率則由0.006上升到0.1652，當(dāng)平均

5、泄漏持續(xù)時(shí)間從12h升至72h時(shí)，超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)概率由0.0181上升到0.0873。該場地受污染的地下水對人體健康產(chǎn)生的危害程度為中級，即對附近河流和下游目標(biāo)斷面構(gòu)成一定的威脅。
　　論文還比較了兩種風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)，第一種方法只是單一的利用水質(zhì)數(shù)學(xué)模型計(jì)算斷面風(fēng)險(xiǎn)，另一種則綜合考慮了風(fēng)險(xiǎn)源的狀態(tài)性和時(shí)序性的影響，以及計(jì)算其在整個運(yùn)行期間內(nèi)反復(fù)泄漏所帶來的總風(fēng)險(xiǎn)。
　　最后，本文還給出了應(yīng)對此類突發(fā)性水污染事故的應(yīng)急對策及建