Geoscience ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (03): 734-743.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.039
• Observational Simulation and Comprehensive Evaluation of Geochemical Processes of Land and Water Resources • Previous Articles Next Articles
GONG Li1(), SHI Zheming1(
), ZHANG Zongwen2, DING Zhenyu2, HAN Linlin1, XIE Zixuan1, CHENG Tianwei1, ZHANG Yuan1
Online:
2024-06-10
Published:
2024-07-04
CLC Number:
GONG Li, SHI Zheming, ZHANG Zongwen, DING Zhenyu, HAN Linlin, XIE Zixuan, CHENG Tianwei, ZHANG Yuan. Quantitative Ecological Risk Assessment on the Groundwater in Landfills at Regional Scale Based on Multivariate Analysis Methods[J]. Geoscience, 2024, 38(03): 734-743.
影响 因子 | 影响因 子权重 | 指标 | 指标权重 | |
---|---|---|---|---|
算数平方 法权重 | 最终 权重 | |||
现状影响 因子X1 | 0.4476 | 覆盖和封场系统Z1 | 0.2667 | 0.4 |
受污染情况Z2 | 0.7333 | 0.6 | ||
填埋场危 险性影响 因子X2 | 0.2829 | 防渗情况Z3 | 0.2943 | |
实际填埋Z4 | 0.2107 | |||
填埋场面积Z5 | 0.1471 | |||
服务年限Z6 | 0.1000 | |||
渗滤液处理站Z7 | 0.0653 | |||
雨污分流系统Z8 | 0.0394 | |||
气体导排系统Z9 | 0.0394 | |||
地下水导排系统Z10 | 0.0394 | |||
渗滤液导排系统Z11 | 0.0394 | |||
填埋场年龄Z12 | 0.0252 | |||
包气带抗 污性影响 因子X3 | 0.1636 | 垂向渗透系数Z13 | 0.500 | |
包气带黏性土层厚度Z14 | 0.5 | |||
含水层脆 弱性影响 因子X4 | 0.1059 | 地下水埋深Z15 | 5 | 0.2174 |
垂直净补给量Z16 | 4 | 0.1739 | ||
含水层介质Z17 | 3 | 0.1304 | ||
土壤介质类型Z18 | 2 | 0.0870 | ||
区域坡度Z19 | 1 | 0.0435 | ||
包气带岩性Z20 | 5 | 0.2174 | ||
含水层渗透系数Z21 | 3 | 0.1304 |
Table 1 Weights for the four categories of impact factors and their indicators
影响 因子 | 影响因 子权重 | 指标 | 指标权重 | |
---|---|---|---|---|
算数平方 法权重 | 最终 权重 | |||
现状影响 因子X1 | 0.4476 | 覆盖和封场系统Z1 | 0.2667 | 0.4 |
受污染情况Z2 | 0.7333 | 0.6 | ||
填埋场危 险性影响 因子X2 | 0.2829 | 防渗情况Z3 | 0.2943 | |
实际填埋Z4 | 0.2107 | |||
填埋场面积Z5 | 0.1471 | |||
服务年限Z6 | 0.1000 | |||
渗滤液处理站Z7 | 0.0653 | |||
雨污分流系统Z8 | 0.0394 | |||
气体导排系统Z9 | 0.0394 | |||
地下水导排系统Z10 | 0.0394 | |||
渗滤液导排系统Z11 | 0.0394 | |||
填埋场年龄Z12 | 0.0252 | |||
包气带抗 污性影响 因子X3 | 0.1636 | 垂向渗透系数Z13 | 0.500 | |
包气带黏性土层厚度Z14 | 0.5 | |||
含水层脆 弱性影响 因子X4 | 0.1059 | 地下水埋深Z15 | 5 | 0.2174 |
垂直净补给量Z16 | 4 | 0.1739 | ||
含水层介质Z17 | 3 | 0.1304 | ||
土壤介质类型Z18 | 2 | 0.0870 | ||
区域坡度Z19 | 1 | 0.0435 | ||
包气带岩性Z20 | 5 | 0.2174 | ||
含水层渗透系数Z21 | 3 | 0.1304 |
现状影响因子 | 取值条件 | 赋分 | 权重 |
---|---|---|---|
覆盖和封场 系统 | 完善封场 | 1 | 0.4 |
中等封场 | 4 | ||
简易封场 | 7 | ||
未封场 | 10 | ||
受污染情况 | 无污染 | 1 | 0.6 |
较轻 | 5 | ||
较轻需观察 | 7 | ||
严重 | 10 |
Table 2 Evaluation of current impact factors
现状影响因子 | 取值条件 | 赋分 | 权重 |
---|---|---|---|
覆盖和封场 系统 | 完善封场 | 1 | 0.4 |
中等封场 | 4 | ||
简易封场 | 7 | ||
未封场 | 10 | ||
受污染情况 | 无污染 | 1 | 0.6 |
较轻 | 5 | ||
较轻需观察 | 7 | ||
严重 | 10 |
填埋场危险 性影响因子 | 取值条件 | 赋分 | 权重 |
---|---|---|---|
防渗情况 | 无隔膜 | 1 | 0.2943 |
多层隔膜覆盖,部分区域无隔膜 | 5 | ||
多层隔膜覆盖 | 10 | ||
实际填埋 (m3) | ≤30 | 1 | 0.2107 |
30~70 | 5 | ||
>70 | 10 | ||
填埋场面积 (m2) | ≤10000 | 1 | 0.1471 |
10000~100000 | 5 | ||
>100000 | 10 | ||
服务年限 (a) | ≤8 | 1 | 0.1000 |
8~12 | 5 | ||
>12 | 10 | ||
渗滤液 处理站 | 有 | 1 | 0.0653 |
无 | 10 | ||
雨污分流 系统 | 有 | 1 | 0.0394 |
无 | 10 | ||
气体导排 系统 | 有 | 1 | 0.0394 |
无 | 10 | ||
地下水导 排系统 | 有 | 1 | 0.0394 |
无 | 10 | ||
渗滤液导 排系统 | 有 | 1 | 0.0394 |
无 | 10 | ||
填埋场 年龄(a) | ≤15 | 1 | 0.0252 |
15~20 | 5 | ||
>20 | 10 |
Table 3 Evaluation for landfill hazard impact factors
填埋场危险 性影响因子 | 取值条件 | 赋分 | 权重 |
---|---|---|---|
防渗情况 | 无隔膜 | 1 | 0.2943 |
多层隔膜覆盖,部分区域无隔膜 | 5 | ||
多层隔膜覆盖 | 10 | ||
实际填埋 (m3) | ≤30 | 1 | 0.2107 |
30~70 | 5 | ||
>70 | 10 | ||
填埋场面积 (m2) | ≤10000 | 1 | 0.1471 |
10000~100000 | 5 | ||
>100000 | 10 | ||
服务年限 (a) | ≤8 | 1 | 0.1000 |
8~12 | 5 | ||
>12 | 10 | ||
渗滤液 处理站 | 有 | 1 | 0.0653 |
无 | 10 | ||
雨污分流 系统 | 有 | 1 | 0.0394 |
无 | 10 | ||
气体导排 系统 | 有 | 1 | 0.0394 |
无 | 10 | ||
地下水导 排系统 | 有 | 1 | 0.0394 |
无 | 10 | ||
渗滤液导 排系统 | 有 | 1 | 0.0394 |
无 | 10 | ||
填埋场 年龄(a) | ≤15 | 1 | 0.0252 |
15~20 | 5 | ||
>20 | 10 |
包气带抗污性影响因子 | 取值条件 | 赋分 | 权重 |
---|---|---|---|
垂向渗透系数 (m/d) | ≤10-3 | 1 | 0.5 |
10-3~10-2 | 5 | ||
>10-2 | 10 | ||
包气带黏性 土层厚度(m) | >10 | 1 | 0.5 |
2.5~10 | 5 | ||
≤2.5 | 10 |
Table 4 Evaluation for impact factors of contamination resistance of the unsaturated zone
包气带抗污性影响因子 | 取值条件 | 赋分 | 权重 |
---|---|---|---|
垂向渗透系数 (m/d) | ≤10-3 | 1 | 0.5 |
10-3~10-2 | 5 | ||
>10-2 | 10 | ||
包气带黏性 土层厚度(m) | >10 | 1 | 0.5 |
2.5~10 | 5 | ||
≤2.5 | 10 |
含水层脆弱性 影响因子 | 取值条件 | 赋分 | 权重 | 含水层脆弱性 影响因子 | 取值条件 | 赋分 | 权重 | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
地下水埋藏深度 (m) | >12 | 1 | 0.2174 | 坡度(°) | >12 | 1 | 0.0435 | ||
9~12 | 3 | 8~12 | 3 | ||||||
7~9 | 5 | 6~8 | 5 | ||||||
5~7 | 7 | 2~6 | 7 | ||||||
≤5 | 10 | ≤2 | 10 | ||||||
含水层介质 | 泥质砂岩 | 1 | 0.1304 | 包气带岩性 | 粉质黏土 | 1 | 0.2174 | ||
风化砂岩 | 3 | 粉质黏土、砂岩 | 3 | ||||||
灰岩 | 5 | 粉质黏土、碎石土 | 5 | ||||||
砂砾岩 | 7 | 风化砂岩 | 7 | ||||||
砾石 | 10 | 灰岩 | 10 | ||||||
土壤介质 分类 | 粉质黏土 | 1 | 0.0870 | 渗透系数 (m/d) | ≤0.01 | 1 | 0.1304 | ||
0.01~0.1 | 3 | ||||||||
碎石土、粉质黏土 | 3 | ||||||||
0.1~1 | 5 | ||||||||
杂填土、粉质黏土 | 5 | ||||||||
1~3 | 7 | ||||||||
杂填土、砾质黏土 | 7 | ||||||||
>3 | 10 | ||||||||
灰岩 | 10 | ||||||||
垂直净补给 量(mm) | ≤400 | 1 | 0.1739 | ||||||
400~600 | 4 | ||||||||
600~700 | 6 | ||||||||
700~800 | 8 | ||||||||
>800 | 10 |
Table 5 Evaluation for the impact factors of aquifer vulnerability
含水层脆弱性 影响因子 | 取值条件 | 赋分 | 权重 | 含水层脆弱性 影响因子 | 取值条件 | 赋分 | 权重 | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
地下水埋藏深度 (m) | >12 | 1 | 0.2174 | 坡度(°) | >12 | 1 | 0.0435 | ||
9~12 | 3 | 8~12 | 3 | ||||||
7~9 | 5 | 6~8 | 5 | ||||||
5~7 | 7 | 2~6 | 7 | ||||||
≤5 | 10 | ≤2 | 10 | ||||||
含水层介质 | 泥质砂岩 | 1 | 0.1304 | 包气带岩性 | 粉质黏土 | 1 | 0.2174 | ||
风化砂岩 | 3 | 粉质黏土、砂岩 | 3 | ||||||
灰岩 | 5 | 粉质黏土、碎石土 | 5 | ||||||
砂砾岩 | 7 | 风化砂岩 | 7 | ||||||
砾石 | 10 | 灰岩 | 10 | ||||||
土壤介质 分类 | 粉质黏土 | 1 | 0.0870 | 渗透系数 (m/d) | ≤0.01 | 1 | 0.1304 | ||
0.01~0.1 | 3 | ||||||||
碎石土、粉质黏土 | 3 | ||||||||
0.1~1 | 5 | ||||||||
杂填土、粉质黏土 | 5 | ||||||||
1~3 | 7 | ||||||||
杂填土、砾质黏土 | 7 | ||||||||
>3 | 10 | ||||||||
灰岩 | 10 | ||||||||
垂直净补给 量(mm) | ≤400 | 1 | 0.1739 | ||||||
400~600 | 4 | ||||||||
600~700 | 6 | ||||||||
700~800 | 8 | ||||||||
>800 | 10 |
编号 | 填埋场危 险性影响 因子总分 | 包气带抗 污性影响 因子总分 | 含水层脆 弱性影响 因子总分 | 现状影响 因子总分 | 综合评分 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 5.95 | 3.00 | 4.35 | 5.80 | 5.23 |
2 | 5.66 | 3.00 | 4.91 | 3.40 | 4.13 |
3 | 5.28 | 7.50 | 6.74 | 4.60 | 5.49 |
4 | 5.89 | 7.50 | 7.61 | 3.40 | 5.22 |
5 | 5.76 | 7.50 | 5.87 | 10.00 | 7.95 |
6 | 4.40 | 5.50 | 4.61 | 4.60 | 4.69 |
7 | 6.07 | 5.00 | 5.96 | 4.60 | 5.23 |
8 | 5.46 | 7.50 | 6.39 | 8.80 | 7.39 |
9 | 5.93 | 5.00 | 6.30 | 4.60 | 5.22 |
10 | 6.15 | 1.00 | 5.43 | 7.60 | 5.88 |
11 | 3.91 | 3.00 | 4.83 | 4.60 | 4.17 |
12 | 5.76 | 5.00 | 6.13 | 10.00 | 7.57 |
13 | 5.45 | 3.00 | 6.13 | 8.80 | 6.62 |
14 | 7.02 | 5.00 | 7.13 | 8.80 | 7.50 |
权重 | 0.2829 | 0.1636 | 0.1059 | 0.4476 |
Table 6 Composite score for the risks of groundwater contamination
编号 | 填埋场危 险性影响 因子总分 | 包气带抗 污性影响 因子总分 | 含水层脆 弱性影响 因子总分 | 现状影响 因子总分 | 综合评分 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 5.95 | 3.00 | 4.35 | 5.80 | 5.23 |
2 | 5.66 | 3.00 | 4.91 | 3.40 | 4.13 |
3 | 5.28 | 7.50 | 6.74 | 4.60 | 5.49 |
4 | 5.89 | 7.50 | 7.61 | 3.40 | 5.22 |
5 | 5.76 | 7.50 | 5.87 | 10.00 | 7.95 |
6 | 4.40 | 5.50 | 4.61 | 4.60 | 4.69 |
7 | 6.07 | 5.00 | 5.96 | 4.60 | 5.23 |
8 | 5.46 | 7.50 | 6.39 | 8.80 | 7.39 |
9 | 5.93 | 5.00 | 6.30 | 4.60 | 5.22 |
10 | 6.15 | 1.00 | 5.43 | 7.60 | 5.88 |
11 | 3.91 | 3.00 | 4.83 | 4.60 | 4.17 |
12 | 5.76 | 5.00 | 6.13 | 10.00 | 7.57 |
13 | 5.45 | 3.00 | 6.13 | 8.80 | 6.62 |
14 | 7.02 | 5.00 | 7.13 | 8.80 | 7.50 |
权重 | 0.2829 | 0.1636 | 0.1059 | 0.4476 |
风险等级 | 低风险 | 中风险 | 高风险 |
---|---|---|---|
综合评分P | 3.5<P≤5 | 5<P≤6.5 | 6.5<P≤8 |
Table 7 Groundwater ecosystem risk rating evaluation
风险等级 | 低风险 | 中风险 | 高风险 |
---|---|---|---|
综合评分P | 3.5<P≤5 | 5<P≤6.5 | 6.5<P≤8 |
编号 | 评分 | 风险 | 编号 | 评分 | 风险 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 5.23 | 中 | 8 | 7.39 | 高 |
2 | 4.13 | 低 | 9 | 5.22 | 中 |
3 | 5.49 | 中 | 10 | 5.88 | 中 |
4 | 5.22 | 中 | 11 | 4.17 | 低 |
5 | 7.95 | 高 | 12 | 7.57 | 高 |
6 | 4.69 | 低 | 13 | 6.62 | 高 |
7 | 5.23 | 中 | 14 | 7.50 | 高 |
Table 8 Results of the risk evaluation of groundwater contamination
编号 | 评分 | 风险 | 编号 | 评分 | 风险 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 5.23 | 中 | 8 | 7.39 | 高 |
2 | 4.13 | 低 | 9 | 5.22 | 中 |
3 | 5.49 | 中 | 10 | 5.88 | 中 |
4 | 5.22 | 中 | 11 | 4.17 | 低 |
5 | 7.95 | 高 | 12 | 7.57 | 高 |
6 | 4.69 | 低 | 13 | 6.62 | 高 |
7 | 5.23 | 中 | 14 | 7.50 | 高 |
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