论文部分内容阅读
绥化市北林区作为黑龙江省农业和工业基地,地区内地下水水资源存在着水质超标严重和市区漏斗的综合问题。水资源特性己经成为当前乃至今后影响和制约全市经济和社会可持续发展的一个瓶颈。正确评价和判断绥化市水资源承载力,提出合理建议,制定水资源发展战略,实现区域可持续发展,对绥化市北林区水资源与国民经济发展具有重要的现实意义。本文选取绥化市北林区作为典型研究区,使用模糊综合评价模型、实地调研、同位素分析法和层次分析法等方法构建基于模糊数学的地下水水资源承载力评价体系,并识别北林区地下水水资源承载力的关键影响因素;建立北林区地下水中氨氮溶质运移模型,预测不同方案下氨氮浓度变化趋势,并研究北林区地下水水资源承载力在变化条件下的响应规律。本次研究的主要结论如下:(1)通过对绥化市北林区地表水和地下水的监测结果可以看出;潜水中氨氮浓度表现出由上游至下游逐渐升高的趋势;承压水的氨氮含量表现出由补给区向排泄区逐渐升高,但在地下水位降落漏斗中心至红旗渠渠首出现氨氮含量的相对低值带,主要受呼兰河河水入渗补给影响。(2)根据研究区地下水的补给、径流和排泄条件,基于~1 ~5N和~1 ~8O同位素的源解析功能,计算得到潜水中的氮主要来源于区内农田灌溉产生的氮源(约占67%);承压水中氮含量受区内潜水越流补给的贡献比例在50%左右;绥胜排干绥胜镇段排污渠中污水入渗影响地下水的范围约为500 m。(3)结合模糊综合评价模型和层次分析法建立地下水水资源承载力评价模型。评价结果显示:绥化市北林区现状地下水水资源承载力较差,根据收集的研究区资料显示研究区存在地下水超采、降落漏斗、地下水水质超标较为严重和污水处理率较低等情况,评价结果符合现实;根据单指标敏感度分析结果显示:随着三个关键因子工业污水排放量、未排入污水处理厂比例和地下水氨氮超标率评价因子的变好地下水水资源承载力也随之变好。变化率在10%~30%时承载力变化幅度随氨氮超标比率下降变化幅度小,变化率在40%~80%时承载力变化幅度随氨氮超标比率下降变化幅度大,变化率在90%时承载力变化幅度随氨氮超标比率下降变化幅度小。(4)地下水中氨氮溶质运移模型预测结果显示:水田中氨氮源强降低30%和50%后,运行10年后的潜水和承压水中的氨氮浓度表现出显著的降低。(5)地下水水资源承载力变化规律研究结果显示:随着污染源浓度降低,地下水氨氮超标率逐渐降低。但受限于原生污染以及污水排放量巨大、未排入污水处理厂比例较高影响,短期内地下水水资源承载力提升较小;通过结合工业污水排放量和未排入污水处理厂比例的改善,地下水水资源承载力可以再短期内迅速提升。(6)根据研究区发展规划和模拟结果显示通过综合治理的方法,可以有效改善研究区地下水水承载力。因此建议研究区尽可能减少人为污染,提高污水收集率,推进生态种植、减少农药化肥施用量,推进污水处理厂建设,进一步增加生活污染防治与处理;将先进技术引入本地化使用,加快推进工业废水处理设施的普及和升级,对产生污染严重的企业进行搬迁及污染处理改造,对己建污水处理厂提标改造,进一步严格管理工业污染,增加管网建设的投入。