基于iTOUGH2的生物降解模型全局敏感性时变分析
2020-04-15杜建雯施小清徐红霞吴吉春
水文地质工程地质 2020年2期
关键词:分析
杜建雯,施小清,徐红霞,吴吉春
(南京大学地球科学与工程学院/表生地球化学教育部重点试验室,江苏 南京 210023)
随着石油化工产业的迅速发展,大量石化液体产品在其贮存及运输过程中通过土壤进入地下水环境,这种化工产品多以非水相液体(Non-Aqueous Phase Liquids,简称NAPLs)的形式存在于地下水环境中,毒性大且难去除,对生态环境和人类健康造成巨大的威胁[1]。生物修复治理技术是地下水有机污染物治理方法之一,研究始于20世纪80年代,并不断发展[2]。其中原位生物修复技术是一种无需将地下水抽出,直接利用微生物好氧或厌氧降解有毒有机物的方法[3],已被普遍认为是最具有发展潜力的地下水绿色修复技术,具有成本低,安全高效,无二次污染等优点[4]。
目前常采用Monod动力学方程[5-6]描述地下水中非水相有机污染物微生物降解过程。Monod模型考虑基质、电子受体以及营养物质对基质吸收率的共同影响,涉及参数较多,包括浓度、半饱和常数以及各种抑制因子[7],因此基于观测数据反演参数存在较大的不确定性。采用敏感性分析可以识别出重要参数,降低参数估计维数,利于参数反演[8-14]。
敏感性分析包括局部敏感性分析[15]和全局敏感性分析[16-18],已被广泛应用于水文地质和工程地质等多个领域[19-28]。局部敏感性分析方法基于响应变量对参数的局部导数评价敏感性,计算量较小,但易受参数的空间位置影响,且不能考虑参数间的相互作用。对于高度非线性、参数间存在相关性的复杂系统,会因没有考虑参数间的关联性而低估不确定性[29]。……
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