大面积化工园区浅层地下水污染风险预测研究.pdf
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1、LOW CARBON WORLD 2023/7大面积化工园区浅层地下水污染风险预测研究许盛彬(南方科技大学,广东 深圳 518055)【摘要】为了保护地下水资源袁减轻地下水污染对环境的影响袁采用预测模型袁对大面积化工园区浅层地下水污染风险进行分析遥 在数据采集和处理的基础上袁采用支持向量机尧神经网络和决策树等多种模型以及专家评估方法进行预测分析袁构建具有可行性的预测模型袁并进行实证研究和验证袁以期为化工园区的环境保护和管理提供科学依据遥【关键词】大面积化工园区曰浅层地下水曰污染风险预测【中图分类号】X523【文献标识码】A【文章编号】2095-2066(2023)07-0013-030 引言随
2、着我国经济的快速发展,化工行业迅速崛起,并逐渐成为支撑国民经济的重要产业之一。然而,化工生产过程中产生的污染物和废水直接排放或渗透至地下,这不仅会对地下水造成污染,还可能危及地下水资源和生态环境。化工园区的大规模建设和发展,使地下水污染风险日益增加,防范化工园区地下水污染已经成为环保工作中的一项重要任务。在预测大面积化工园区浅层地下水污染方面,传统的调查和监测方法存在时间长、费用高、数据不全等问题,同时也难以准确判断地下水污染的来源和范围。因此,研究一种有效的浅层地下水污染风险预测方法,具有重要的现实意义。1 大面积化工园区浅层地下水污染的潜在危害1.1 饮用水污染地下水是饮用水的重要来源之一
3、。许多化工园区会产生有害化学物质,如重金属、有机污染物和放射性物质,这些物质如果进入地下水,使饮用水受到污染。人们长期饮用受污染的饮用水可能会引发急性或慢性中毒、肠胃疾病,提高癌症和神经系统疾病的患病风险1。1.2 生态系统破坏地下水是湿地、河流、湖泊等生态系统的重要组成部分。如果大面积化工园区浅层地下水受到污染,其污染物会通过地下水流动运输至湿地、河流、湖泊等生态系统,影响生态系统中植物、动物和微生物的正常生长和繁殖,甚至导致生物灭绝,从而破坏生态平衡,降低生态系统的物种多样性,影响整个生态系统的功能2。1.3 土壤质量下降大面积化工园区浅层地下水污染可能导致化学物质渗入土壤中,影响土壤的物
4、理、化学和生物特性。污染物随地下水进入土壤并留存于土壤中,可能破坏土壤的物理结构。此外,污染物中的某些有害化学物质可能与土壤颗粒结合形成颗粒团聚,使土壤结构疏松,降低土壤的通气性和渗透性,从而影响植物吸收水分和养分,限制植物根系的生长和发育。因此,大面积化工园区浅层地下水污染会导致土壤质量下降,严重影响农业生产。2 大面积化工园区浅层地下水污染风险预测的现实意义2.1 生态环境保护大面积化工园区浅层地下水污染对周围生态环境的健康发展构成了严重威胁。预测污染风险可以识别潜在的污染源以及污染物的扩散途径,为环境与生态保护提供科学依据和数据支持,以便相关人员及时采取有效措施,防止对生态环境造成破坏,
5、从而减轻污染对地下水和周围环境的负面影响。因此,预测污染风险可以保护周围生态环境,有助于提高生物多样性,保护自然景观,使人类和生态系统能够可持续发展3。2.2 健康与安全保障大面积化工园区浅层地下水污染对饮用水的健康与安全构成了威胁,因此,政府机构、环保组织、科研机构和工业企业等单位相关部门和机构要共同努力、密切合作,为人们提供健康与安全的饮用水资源。相关部门和机构可以通过使用神经网络等机器学习方法构建预测模型,分析污染源、地下水流动速节能环保13LOW CARBON WORLD 2023/7度、地质条件等因素对污染物传播的影响,并预测污染风险。预测模型将这些因素与相关的历史数据结合起来,了解
6、其中存在的复杂关系,预测污染风险的概率或进行风险等级分类。相关部门和机构可以根据结果预测污染风险,及时监测和评估饮用水的质量状况,并及时排查饮用水中潜在的安全问题。一旦发现污染风险,相关部门和机构要第一时间应增加饮用水采样、全面测试和分析的频率,加强饮用水的监测、净化和处理,如使用合适的过滤和净化系统,从而确保饮用水达到卫生标准,有效保障人们的健康和生活质量。2.3 经济可持续发展大面积化工园区浅层地下水污染不仅影响环境和人类的健康,还可能造成经济损失和引发社会问题,影响经济的可持续发展。预测污染风险可以帮助化工园区采取必要的防控措施,实现环境保护与经济发展的平衡。首先,预测污染风险有助于化工
7、园区及时预警和识别潜在的风险,采取优化污染源管理、加强环境监测和治理、应用清洁生产技术等措施来减轻污染影响,避免产生环境问题和社会问题,保护环境和人类健康,从而提高人们对化工园区的信任度,使环境保护与经济增长协调发展,保障社会的安全稳定。其次,预测污染风险可以为化工园区的规划和决策提供科学依据,保障化工园区的健康运营,促进经济的可持续发展。最后,预测污染风险还可以帮助化工园区提高资源利用效率和降低成本。通过预测分析,可以识别出可能导致地下水污染的关键因素,并及时采取相应的污染控制措施和资源节约措施,减少资源的浪费和污染物的排放,从而提高化工园区的生产效率,降低生产成本,减轻环境的压力。2.4
8、法律和监管要求预测污染风险满足相关法律法规以及国家和地方政府监管的要求。例如,国务院发布 土壤污染防治行动计划,要求所有土地使用单位采取措施防止土壤污染,并对受污染的土壤进行治理和修复。大面积化工园区可能被认为是高风险区域,需要采取更为严格的环境监管和控制措施。国家和地方政府通常通过征收环境保护税、环境保护费等方式对化工园区开展监管与经济惩罚。为了避免经济惩罚,满足相关法律法规以及国家和地方政府的要求,化工园区可以通过预测污染风险,及时发现、处理和修复污染,加强环境保护4。3 大面积化工园区浅层地下水污染风险预测方法3.1 支持向量机支持向量机(support vector machine,S
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