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【國際新知】以數值模式針對阿爾卑斯山脈地下含水層受鉻污染源遷移擴散的整治方案情境模擬

【國際新知】以數值模式針對阿爾卑斯山脈地下含水層受鉻污染源遷移擴散的整治方案情境模擬

    本研究是利用數值模式預先模擬整治方案的效果,以了解各方案的優缺點以進一步評估何種方案較為適合。污染的來源是位在義大利的奧斯塔平原上的一家鋼鐵廠區,產生Cr(VI)污染了地下水源。該污染場址的Cr(VI)的濃度超過5μg/ L,不符合義大利法規的檢測上限濃度值(5μg/ L)。然而在這個平原的地下含水層是屬於阿爾卑斯含水層,主要提供民生飲用水及食品與飲料的用水來源,因此迫切需要採取整治措施以恢復地下水質。

      針對此案例,作者提出三種整治方案,第一種是以多個抽水井建立起水力屏障以控制污染源的擴散。第二種方式是直接以挖除的方式將污染源清除,並且讓殘留在地下水的污染藉由移流以自然衰減的方式恢復到原來的水質品質。第三種方法就是將第一種與第二種方法結合使用。數值模式是採用MODFLOW-2000和MT3DMS來模擬三種整治方案,第一種方案的模擬情境結果顯示,在鋼鐵廠區東部邊界建立五口抽水井組成水力屏障的方式,以每天27,500立方米的總排放量執行整治,而這個抽水量藉由停掉鋼鐵廠所使用的三個抽水井來彌補,以避免造成地下含水層過度抽取造成地層下陷等可能的問題發生。在開始執行整治約3年後,如此的整治方式使煉鋼廠下游區域的Cr(VI)濃度降至5μg/ L以下。第二種方案的結果則是強調挖除Cr(VI)污染源土方約2年半後,鋼鐵廠下游區域的Cr(VI)濃度降至5μg/ L以下,歷經17年地下水移流作用使含水層的水質完全修復(即含水層中的總Cr(VI)質量接近於零)。第三種方案的結果表示,挖除Cr(VI)污染源並在邊界設置抽水井抽水,從開始進行整治約2、3年時間,在鋼鐵廠下游區域的Cr(VI)濃度就低於5μg/ L,整個整治時間約莫花費14年即恢復水質原本情況,相較其他整治方法,更為快速。  

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