[发明专利]地下水污染物浓度预测方法

说明书

本发明公开了一种地下水污染物浓度预测方法。系统包括分割器、水质传感器和单相螺杆泵。分割器抵顶在隔断层上，将上下含水层分隔开，每一含水层内置入一单相螺杆泵和一水质传感器，井口处设有基站，基站内设有水样原位监测模块、抽水采样系统、水泵流量控制模块、水样采集分析模块和数据传输模块，水样原位监测模块、水样采集分析模块经由数据传输模块与中心站实现远程信息传输。本发明实现了真正的原位监测，极大降低了采集水样受污染的几率，监测结果准确可靠，为地下水污染预测提供了可靠保障。

技术领域

本发明涉及一种场地地下水污染分层原位在线监测系统及基于此系统实现的地下水污染物浓度预测方法，属于地下水污染分层原位监测领域。

背景技术

随着我国工农业生产的快速发展，部分行业和地区地下水污染问题逐渐突出，尤其是近些年高污染企业搬迁关停遗留了大量的污染场地，导致地下水污染情况非常严重。为了提升场地地下水污染的修复与处理水平，如何能够准确表征地下水污染状况是至关重要的。

目前市场上现有的地下水采样基本上都是针对单井进行的。一种做法是根据采样标准规范先进行洗井，然后测定地下水的常规参数，待水样稳定后保存采集水样，如具有在线监测功能，则将监测数据回传中心站。另一种做法是对地下水进行抽水试验来实现地下水分层抽水采样，但是这种做法在每次抽取一个层位水样时，都需要调整钻杆，重新提泵下泵，让取样泵调整到目标含水层中，再进行上下层水位的分割，实现不同层位含水层的采样，在实际采样过程中可以发现，此做法没有设计动态监测和传输等功能。

综合来看上述已有做法，目前市场上出现的单井混合监测或分层监测在在线监测方面都不能做到真正意义上的原位监测，它们受限于传感器探头和监测井的结构，仍是将井中地下水经过洗井抽取后注入流通池进行参数真值判定，待水样稳定后再将参数进行记录和传输，同时将采集的水样封装保存，待送至实验室进行分析。由此可见，这种所谓的原位监测具有以下缺陷：增加了水样离开地下水受到污染的几率，易造成水样失真；缺乏对污染源头的直接有效监控，导致对地下水污染风险预警变得消极被动；地下水污染物的非直接检测方式易导致错过污染羽的迁徙变化，对污染物浓度的预警具有一定的滞后性。另外，目前对于地下水污染风险趋势预警的研究仍处于探索阶段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种场地地下水污染分层原位在线监测系统及地下水污染物浓度预测方法，其实现了真正的原位监测，极大降低了采集水样受污染的几率，监测结果准确可靠，为地下水污染预测提供了可靠保障。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种场地地下水污染分层原位在线监测系统，其特征在于：它包括可膨胀的分割器、水质传感器和单相螺杆泵，其中：分割器膨胀撑开抵顶在监测井内的隔断层上，以将邻接隔断层的上下两个含水层分隔开，由此监测井内经由分割器从上到下被分隔出多个含水层；每一含水层内置入一单相螺杆泵和一水质传感器，单相螺杆泵和水质传感器各自独立运作；监测井井口处的地面上设有基站，基站内设有水样原位监测模块、抽水采样系统、水泵流量控制模块、水样采集分析模块和数据传输模块；每个含水层内的单相螺杆泵通过控制线缆与水泵流量控制模块连接，单相螺杆泵通过管道与抽水采样系统连接且抽水采样系统通过管道与水样采集分析模块连接；单相螺杆泵在水泵流量控制模块的控制下，借由抽水采样系统进行洗井和低流量扰动水样抽取并将抽取的水样送至水样采集分析模块，以实时获得含水层内地下水中除常规污染物外的特有污染物数据；每个含水层内的水质传感器通过数据电缆与水样原位监测模块连接，以实时获得含水层内地下水中的常规水质污染参数数据；水样原位监测模块、水样采集分析模块经由数据传输模块与中心站实现远程信息传输。

一种基于所述的场地地下水污染分层原位在线监测系统实现的地下水污染物浓度预测方法，其特征在于，它包括步骤：

1)基于场地历史监测数据，使用主成分分析方法构建监测井中污染物随时间演化模型，并基于Pearson相关系数对场地内地下水现场可测指标与污染物之间可能存在的相关性进行量化，构建污染物浓度与现场可测指标的数据关联模型；