镇江市大港片区COD地下水迁移规律研究(2)
1 研究背景及进展
目前，数值法和解析法是我国进行地下水动态预测主要手段。数值法的优势在于不仅能够解决许多复杂水文地质条件下的地下水资源评价问题，还可以预测不同开采方案条件下地下水位的变化。[1]基于此，本文以江苏省镇江市镇江新区大港片区为例。将地下水中COD 污染物作为本研究的模拟因子，采集研究计划安排的指定区域的地下水样品，收集相关文献资料及地质勘探记录确定了影响污染物迁移的弥散参数，建立了污染物迁移数学模型。同时以不同时间水样中的 COD浓度为边界条件，考虑COD随时间变化的浓度差异。运用模型研究污染物COD的迁移变化特征[2]，预测地下水中的COD变化趋势，目的是为镇江地区大港片区地下水污染监控提供有价值的参考。
1.1 COD在地下水中的迁移特征
地下水动态变化快、水质变化情况也难观测，一旦发现地下水存在污染的情况，往往污染程度已经较大，问题较严重，所造成的危害也较大，导致污染治理难度大大提升。因此，研究特征污染物COD的迁移特征对于预测和管控地下水水质具有实际的意义。
按在水中的存在形式区别，COD分为悬浮性COD和溶解性COD。通过机械过滤，大部分的悬浮性COD可以去除。在吸附作用的影响下，溶解性COD被固定在带电荷的渗透介质的表面，随后微生物对污染物进行分解。这样的过程属于氧化还原反应，微生物作用能够使有机污染物异化分解并减少，。
当污染河水进入地下水后，特征污染物COD主要沿地下水流方向迁移，扩大污染影响。据研究发现[6]，水流沿水平方向流动较稳定。这主要是因为地下水水力坡度偏低，含水层介质简单。根据先前已有的模型预测,在含水层中，随着水平迁移距离的增加,特征污染物COD的浓度上升的速率随之降低,这说明COD在含水层中的迁移性能较差。
1.2 影响COD污染物迁移的因素
1．2.1 吸附作用 吸附解吸反应是导致大多数地下水污染的重要因素。吸附解吸、离子交换、可逆性沉淀等都属于吸附作用。在吸附作用的过程中，污染物与含水介质发生反应，即离子交换反应，不同电荷的带电胶体吸附异种电荷的离子，胶体微粒上的离子与溶液中离子进行交换。最终使得污染物COD的迁移速度慢于地下水的运移速度，因此，污染物通过单位距离需要的迁移时间长于地下水运移的时间，污染区的范围与只有对流和弥散的区域相比也偏小。[7]
1.2.2 生物降解作用 生物降解作用对有机污染物的影响在于能够使其在地下水中的浓度不断降低。一般有机物的生物降解过程分为三个阶段：碳化阶段、硝化阶段和反硝化阶段。微生物通过酶催化反应分解有机物，使其浓度降低。
1.2.3 人为作用及其他因素 根据现有研究发现，地下水中的COD 含量还受所处环境的污水排放物影响。大港片区地下水中的COD受区域工农业污水等陆源排放和陆地径流的影响，大量的工业废水和养殖废水排放大量的有机污染物和营养物质。
据资料统计，地下水中的COD浓度存在季节性差异，枯水期 COD 质量浓度（冬、秋季）高于丰水期（春、夏季）20%。最高为冬季，秋季其次，春季和夏季最低。[8]这主要是因为降雨量的不同，丰水期COD的质量浓度经稀释后降低。除此之外，生活污水及工农业生产废水排放[9]也影响着COD浓度，表现为春夏季 COD 质量浓度差异不大。
2 研究区域概况概况
2．1 区域地质概况
2．1．1 地质地层概况 镇江地区位于扬子准地台下扬子台褶带宁镇褶皱冲断带中段。地层分区为下扬子台小区。地质状况稳定，无滑坡现象，岩性较为均匀，具有良好的地载力，大部分地区地载力为15t/m2，厂址场地稳定性较好。