地下水循环井技术对含水层典型锰污染物的检测

李小龙，夏泽军，吴 琼

(青海省柴达木综合地质矿产勘查院，青海 格尔木 816000)

地下水循环井技术对含水层典型锰污染物的检测

李小龙，夏泽军，吴 琼

(青海省柴达木综合地质矿产勘查院，青海 格尔木 816000)

传统的地下水循环井技术对含水层典型污染物检测能力是有限的，特别是锰金属的污染更是难以检测。针对上述情况，提出一种地下水循环井技术对含水层典型锰污染物的检测方法，采用超高效液相色谱法对锰金属进行高辨识度的检测，能够检测出超低含量的锰污染，同时不会因为污染物的混杂影响检测的效果。为了验证提出的地下水循环井技术对含水层典型锰污染物的检测方法的有效性，设计了对比试验，通过实验表明提出的检测方法能够有效准确的对锰污染进行检测。

地下水循环井技术；含水层；锰污染物

0 前 言

近年来，由于工业废物的不合理处置以及一些特大污染物泄露的事件发生，给土壤以及地下水造成了严重的污染，其中危害最为严重的便是金属污染，金属污染物可以在人体内进行残留，严重危害到了我们的生存环境，因此对污染的检测和治理已经迫在眉睫。地下水在受到污染后，可以把污染物由一个地区转移到另外的一个地区，这也是危害严重性之一[1-2]。地下水循环井技术能够有效的对地下水的污染进行检测，但是传统的地下水循环井技术只能进行有机物以及挥发性的污染的检测，对于金属污染物很难进行系统的检测[3-4]。针对上述问题，本文提出一种地下水循环井技术对含水层典型锰污染物的检测方法，本文提出的地下水循环井技术对含水层典型锰污染物的检测方法，使用的是超高效液相色谱法对地下水中的锰金属进行检测，超高效液相色谱法能够检测污染度小于10 μg/m3的金属污染物，并且使用的过程中不会对环境造成二次污染，最主要的是超高效液相色谱法能够与地下水循环井技术互相结合，超高效液相色谱法能够适用于地下环境，并且检测的结果不会受到环境的影响[5-6]。为了检验本文设计的地下水循环井技术对含水层典型锰污染物的检测方法的有效性，设计了对比仿真实验，通过实验数据表明，本文设计的地下水循环井技术对含水层典型锰污染物的检测方法能够有效的对地下水中的锰金属进行检测。

1 含水层锰污染物的检测设计

1.1超高效液相色谱法检测方法设计

(1)

公式中：f为测试光谱的绝对值；Δd为照射频率的绝对差；d为二维色谱的光照参数。

通过上述的公式可以对地下水中的锰金属进行有效的识别，通过二维色谱的求值能够把锰金属体现在差值上，这样便于使用超高效液相色谱法对地下水中的锰金属元素进行含量的检测，对于得到的差值可以使用下述公式进行分析：

Match(objectpre,objectc)=

(2)

图1 二维色谱调整因子的分布情况

1.2锰元素含量检测

通过上述公式可以对锰元素进行提取和辨别，辨别过程中可以针对锰元素进行特定光谱的高频成像[11]。成像的过程会分析出锰元素的高频特征，通过锰元素特定的高频特征进行概率计算，通过计算时间和测量的有效水量便可以测量出锰元素的实际含量，为了保证测量的准确性，还进行了预估计算，公式如下：

(4)

(5)

公式中E为锰元素的实际含量；Mi平距测量水流量，F(q)表示总元素的含量。

(6)

通过上述的计算过程可以完成对锰元素的准确测量。

2 实验分析

为了测试本文设计的地下水循环井技术对含水层典型锰污染物的检测方法的准确性，设计了仿真试验进行验证，以某地区地下水为试验对象，使用本文设计的方法对该区域地下水进行检测，为了验证试验的有效性，使用传统的诊断方法同时进行诊断。

2.1参数设定

为保证设计的地下水循环井技术对含水层典型锰污染物的检测方法能够对该区域的地下水系统中的锰元素进行检测，设置以下参数，如表1所示。

表1 参数设定

2.1.1 评价指标

地下水循环井技术对含水层典型锰污染物的检测方法的测评指主要是修正参数：

(7)

根据上述仿真设定的参量以及环境设定，进行实验，结果如下。

2.2结果分析

本文设计的地下水循环井技术对含水层典型锰污染物的检测方法，其预计值与实际的检测值相差很少，修正量仅仅为0.35，传统方式的修正量高达2.00，说明测量的准确程度小于本文设计的方法，如表2所示。

表2 实验结果

本文测试的结果如图2所示，会随着水流量的不同变化测量结果过发生变化，说明具有极其高的测试灵敏度。

图2 本文方法检测结果

通过图3可以看出，本文设计的地下水循环井技术对含水层典型锰污染物的检测方法，失效率明显低于传统方法。说明本设计的方法鞥狗更加适用于地水锰污染的检测。

图3 对比试验结果

3 结 语

本文设计设计了一种地下水循环井技术对含水层典型锰污染物的检测方法，采用超高效液相色谱法对锰金属进行高辨识度的检测，并且通过实验数据表明本文的方法测量效果更佳。

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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

李小龙(1986-)，男，江西丰城人，中级工程师，研究方向：水工环境，手机：15501056585，E-mail：642876651@qq.com.

TU50

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.05.034