李小龍，夏澤軍，吳 瓊

(青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 格爾木 816000)

地下水循環(huán)井技術(shù)對(duì)含水層典型錳污染物的檢測(cè)

李小龍，夏澤軍，吳 瓊

(青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 格爾木 816000)

傳統(tǒng)的地下水循環(huán)井技術(shù)對(duì)含水層典型污染物檢測(cè)能力是有限的，特別是錳金屬的污染更是難以檢測(cè)。針對(duì)上述情況，提出一種地下水循環(huán)井技術(shù)對(duì)含水層典型錳污染物的檢測(cè)方法，采用超高效液相色譜法對(duì)錳金屬進(jìn)行高辨識(shí)度的檢測(cè)，能夠檢測(cè)出超低含量的錳污染，同時(shí)不會(huì)因?yàn)槲廴疚锏幕祀s影響檢測(cè)的效果。為了驗(yàn)證提出的地下水循環(huán)井技術(shù)對(duì)含水層典型錳污染物的檢測(cè)方法的有效性，設(shè)計(jì)了對(duì)比試驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明提出的檢測(cè)方法能夠有效準(zhǔn)確的對(duì)錳污染進(jìn)行檢測(cè)。

地下水循環(huán)井技術(shù)；含水層；錳污染物

0 前 言

近年來(lái)，由于工業(yè)廢物的不合理處置以及一些特大污染物泄露的事件發(fā)生，給土壤以及地下水造成了嚴(yán)重的污染，其中危害最為嚴(yán)重的便是金屬污染，金屬污染物可以在人體內(nèi)進(jìn)行殘留，嚴(yán)重危害到了我們的生存環(huán)境，因此對(duì)污染的檢測(cè)和治理已經(jīng)迫在眉睫。地下水在受到污染后，可以把污染物由一個(gè)地區(qū)轉(zhuǎn)移到另外的一個(gè)地區(qū)，這也是危害嚴(yán)重性之一[1-2]。地下水循環(huán)井技術(shù)能夠有效的對(duì)地下水的污染進(jìn)行檢測(cè)，但是傳統(tǒng)的地下水循環(huán)井技術(shù)只能進(jìn)行有機(jī)物以及揮發(fā)性的污染的檢測(cè)，對(duì)于金屬污染物很難進(jìn)行系統(tǒng)的檢測(cè)[3-4]。針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出一種地下水循環(huán)井技術(shù)對(duì)含水層典型錳污染物的檢測(cè)方法，本文提出的地下水循環(huán)井技術(shù)對(duì)含水層典型錳污染物的檢測(cè)方法，使用的是超高效液相色譜法對(duì)地下水中的錳金屬進(jìn)行檢測(cè)，超高效液相色譜法能夠檢測(cè)污染度小于10 μg/m3的金屬污染物，并且使用的過(guò)程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，最主要的是超高效液相色譜法能夠與地下水循環(huán)井技術(shù)互相結(jié)合，超高效液相色譜法能夠適用于地下環(huán)境，并且檢測(cè)的結(jié)果不會(huì)受到環(huán)境的影響[5-6]。為了檢驗(yàn)本文設(shè)計(jì)的地下水循環(huán)井技術(shù)對(duì)含水層典型錳污染物的檢測(cè)方法的有效性，設(shè)計(jì)了對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，本文設(shè)計(jì)的地下水循環(huán)井技術(shù)對(duì)含水層典型錳污染物的檢測(cè)方法能夠有效的對(duì)地下水中的錳金屬進(jìn)行檢測(cè)。

1 含水層錳污染物的檢測(cè)設(shè)計(jì)

1.1超高效液相色譜法檢測(cè)方法設(shè)計(jì)

(1)

公式中：f為測(cè)試光譜的絕對(duì)值；Δd為照射頻率的絕對(duì)差；d為二維色譜的光照參數(shù)。

通過(guò)上述的公式可以對(duì)地下水中的錳金屬進(jìn)行有效的識(shí)別，通過(guò)二維色譜的求值能夠把錳金屬體現(xiàn)在差值上，這樣便于使用超高效液相色譜法對(duì)地下水中的錳金屬元素進(jìn)行含量的檢測(cè)，對(duì)于得到的差值可以使用下述公式進(jìn)行分析：

Match(objectpre,objectc)=

(2)

圖1 二維色譜調(diào)整因子的分布情況

1.2錳元素含量檢測(cè)

通過(guò)上述公式可以對(duì)錳元素進(jìn)行提取和辨別，辨別過(guò)程中可以針對(duì)錳元素進(jìn)行特定光譜的高頻成像[11]。成像的過(guò)程會(huì)分析出錳元素的高頻特征，通過(guò)錳元素特定的高頻特征進(jìn)行概率計(jì)算，通過(guò)計(jì)算時(shí)間和測(cè)量的有效水量便可以測(cè)量出錳元素的實(shí)際含量，為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，還進(jìn)行了預(yù)估計(jì)算，公式如下：

(4)

(5)

公式中E為錳元素的實(shí)際含量；Mi平距測(cè)量水流量，F(xiàn)(q)表示總元素的含量。

(6)

通過(guò)上述的計(jì)算過(guò)程可以完成對(duì)錳元素的準(zhǔn)確測(cè)量。

2 實(shí)驗(yàn)分析

為了測(cè)試本文設(shè)計(jì)的地下水循環(huán)井技術(shù)對(duì)含水層典型錳污染物的檢測(cè)方法的準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)了仿真試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，以某地區(qū)地下水為試驗(yàn)對(duì)象，使用本文設(shè)計(jì)的方法對(duì)該區(qū)域地下水進(jìn)行檢測(cè)，為了驗(yàn)證試驗(yàn)的有效性，使用傳統(tǒng)的診斷方法同時(shí)進(jìn)行診斷。

2.1參數(shù)設(shè)定

為保證設(shè)計(jì)的地下水循環(huán)井技術(shù)對(duì)含水層典型錳污染物的檢測(cè)方法能夠?qū)υ搮^(qū)域的地下水系統(tǒng)中的錳元素進(jìn)行檢測(cè)，設(shè)置以下參數(shù)，如表1所示。

表1 參數(shù)設(shè)定

2.1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)

地下水循環(huán)井技術(shù)對(duì)含水層典型錳污染物的檢測(cè)方法的測(cè)評(píng)指主要是修正參數(shù)：

(7)

根據(jù)上述仿真設(shè)定的參量以及環(huán)境設(shè)定，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下。

2.2結(jié)果分析

本文設(shè)計(jì)的地下水循環(huán)井技術(shù)對(duì)含水層典型錳污染物的檢測(cè)方法，其預(yù)計(jì)值與實(shí)際的檢測(cè)值相差很少，修正量?jī)H僅為0.35，傳統(tǒng)方式的修正量高達(dá)2.00，說(shuō)明測(cè)量的準(zhǔn)確程度小于本文設(shè)計(jì)的方法，如表2所示。

表2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本文測(cè)試的結(jié)果如圖2所示，會(huì)隨著水流量的不同變化測(cè)量結(jié)果過(guò)發(fā)生變化，說(shuō)明具有極其高的測(cè)試靈敏度。

圖2 本文方法檢測(cè)結(jié)果

通過(guò)圖3可以看出，本文設(shè)計(jì)的地下水循環(huán)井技術(shù)對(duì)含水層典型錳污染物的檢測(cè)方法，失效率明顯低于傳統(tǒng)方法。說(shuō)明本設(shè)計(jì)的方法鞥狗更加適用于地水錳污染的檢測(cè)。

圖3 對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié) 語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了一種地下水循環(huán)井技術(shù)對(duì)含水層典型錳污染物的檢測(cè)方法，采用超高效液相色譜法對(duì)錳金屬進(jìn)行高辨識(shí)度的檢測(cè)，并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明本文的方法測(cè)量效果更佳。

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DetectionofGroundwaterCirculatingWellsfromTypicalManganesePollutantinAquifer

LI Xiaolong, XIA Zejun, WU Qiong

(QaidamComprehensiveGeologicalMineralExplorationInstituteofQinghaiProvince,Golmud,Qinghai816000,China)

Technology of traditional raditional groundwater circulation well is limited in detecting the typical contaminant of aquifer, especially the manganese metal. According to the above situation, we will put forward a kind of technology of aquifer groundwater circulation well in typical manganese contamination detecting. Using the ultra high performance liquid chromatography (HPLC) method for high manganese metal identification test, we can detect the low content of manganese pollution. At the same time, it is not because of the confounding effects of pollutants detection effect. In order to verify the proposed technology of aquifer groundwater circulation well in typical manganese pollution, we think the detection method is effective. The experiments show that the proposed detection method can be accurate to test the manganese pollution effectively.

Groundwater circulation well; Aquifer; Manganese pollution

2017-07-18

李小龍(1986-)，男，江西豐城人，中級(jí)工程師，研究方向：水工環(huán)境，手機(jī)：15501056585，E-mail：642876651@qq.com.

TU50

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.05.034