科进美国工具为识别地下水污染设定了更高标准

一百多年来，一系列工业公司彻底污染了加拿大中部的地下水含水层，导致饮用有毒。如今，在为居民提供新的供水并开始修复工作 30 多年后，地下水仍然受到污染。

这个时间表并不罕见。即使通过抽水、处理和自然衰减，地下水资源中的污染仍可能持续数十年。在这个案例和许多其他案例中，不同寻常的是科进的地下水羽流分析®工具为环境监管机构和社区提供了新鲜且令人鼓舞的见解。

测试包括使用传统方法进行逐井分析，并通过比较污染物羽流区域范围的减少来评估补救效果。 （©WSP 美国）

世界水日将于 3 月 22 日举行，这与今年活动的主题“地下水 – 让不可见的变得可见”非常契合 - 地下水Plume Analytics® 工具确实能够实现这一目标。

“项目团队一直在使用行业认可的传统方法进行数据分析，包括逐井分析以及通过比较污染物羽流区域范围的减少情况来评估补救效果，”WSP USA 高级技术负责人 Joe Ricker 说道，他为 Earth Consulting Group (EarthCon) 开发了基础工具之一，该公司于 2021 年 2 月被 WSP 收购。

根据传统方法，对年度报告中的羽流图进行比较表明，经过 15 年的抽水和处理，羽流的面积范围减少了约 35%，这是一个不错的结果。

“然而，通过应用我们的工具，我们能够真正突出显示更重要的东西，”Ricker 说。 “我们的分析显示面积范围也有类似的减少，但我们也能够证明羽流质量减少了 98％，这无法不能用传统方法确定。强调污染物质量减少 98%，而不是面积减少 35%，这是一个戏剧性的游戏规则改变者。”

现场技术人员从被监测的井中收集数据，以测量羽流的平均浓度和质量。 （©WSP 美国）

化繁为简

这对客户来说是个好消息，公司经理要求 Ricker 将分析结果提交给社区监测小组。由于该工具的演示功能可以将复杂的数据集转换为易于理解的图形，该公司的演示非常受欢迎，即使是团队中最严厉的批评者也留下了深刻的印象。

“他们可以以比平常更引人注目的方式查看和理解数据，”Ricker 说。

这种“啊哈！” Ricker 和他的同事经常从有地下水污染的工业客户、客户本身、环境法规等方面看到这一时刻。参与者和公共利益相关者。

“如果我们只是向公众甚至许多专业人士提供数据集，他们将很难理解这些数据的含义，”WSP 高级技术负责人 Tim Goist 说道。 “利用这个工具的功能，我们可以花 30 分钟与外行交谈，他们通常会掌握非常复杂的地下水分析。”

地下水羽流分析工具不使用人工智能或复杂的计算机建模，而是使用基于常用等值线和电子表格软件中的网格文件的相对简单的技术。该基础工具是 Ricker 于 20 多年前开发的，当时他正在寻找可以使用多个监测井的数据来测量羽流平均浓度和质量以及更常见的测量面积范围的方法。

Ricker Method® 羽流稳定性分析 Ricker 用于确定溶解的地下水羽流是否正在收缩，稳定或增加。 （©WSP 美国）

改变游戏规则的工具

科进的一些地下水羽流分析®工具包括：

Ricker Method® 羽流稳定性分析 – 这是 Ricker 开发的基础工具，用于确定溶解的地下水羽流是否正在收缩、稳定或增加。

Ricker Method® Spatial-Change Indicator™（美国专利号 10,400,583）——该工具允许观察者观察地下水羽流随时间的相对变化。该工具用于识别潜在来源区域、评估羽流迁移、评估补救性能、提供衰减证据以及对羽流行为的许多其他有力解释。

修复系统效益分析，或 RSBA®（美国专利号 9,299,038）——该工具用于评估主动地下水修复系统（例如泵和处理）对溶解羽流稳定性的相对影响，并在环境影响下考虑运营和维护成本。效率和低效率。在实践中，RSBA® 可以证明羽流是否因修复系统而缩小，或者尽管有修复系统。

Ricker Method® Well Sufficiency Analysis™ (WSA)（美国专利号 10,304,223）——该工具用于确定监测羽流行为所需的适当井数，重点是减少监测井网络和相关成本。

Ricker Method® 横断面分析 – 该工具创建了一种更好的方法来评估跨任意边界的质量通量或污染物流率。它可以用来回答这个问题：有多少污染物离开一个地点并进入另一个地点？

Ricker 于 2002 年加入环境咨询公司后，开始与 Goist 在 EarthCon 上合作。“我很着迷，Joe 能够利用监测井的数据可靠地评估羽流稳定性，”Goist 回忆道。

这些工具促进了 EarthCon 与工业客户的业务，以及该公司在地面工程方面的声誉羽流分析也因期刊文章而得到完善，环境监管机构的接受度不断提高，其中一些监管机构要求将其用于验证场地关闭建议。

Ricker Method® 空间变化指示器™ 允许观察者观察地下水羽流随时间的相对变化。  （©WSP 美国）

扩展其应用

在整合 WSP 高级工程师 David Winchell 的定制计算机编码后，Ricker、Goist 和 Winchell 于 2019 年获得了两项由 Winchell 帮助开发的算法的额外专利。

Ricker 和 Goist 已于 2016 年获得了其中一款工具的专利。自 WSP 收购 EarthCon 以来，三人组一直专注于在外部和 WSP 内部营销 Groundwater Plume Analytics® 工具。

“在科进，我们正在与世界各地的团队会面——加拿大、美国、巴西、澳大利亚、几个欧洲国家——他们正在将其带给他们的客户，”Ricker 说。

虽然工具还没有Ricker 和他的同事们预计该技术将很快应用于被多氟烷基物质 (PFAS) 污染的地下水。

“我们认为科进有能力将这些工具应用于 PFAS，”Goist 说。 “当我们收到 PFAS 数据集并通过分析运行它们时，我们将了解到目前可能未知的事情。”

加速修复是最终目标。对于加拿大社区，里克和他在科进孟菲斯办事处的团队将定期更新他们的分析，并完善他们的概念场地模型，以评估补救措施是否符合环境监管机构的时间表。

“使用这些工具的一个令人高兴的部分是帮助客户和监管机构更好地分配用于补救的资金，”Goist 说。 “我们看到许多地点采用能源密集型的补救方法，在净化地下水的同时，他们也使用能源密集型的方法来做到这一点。”

“通过我们的工具，我们发现许多如果这些地点在自然条件下实际上可以更快地清理，”里克补充道。“我知道这听起来违反直觉，但这些工具证明了这一点。这使得利益相关者可以将节省下来的资金应用到遇到更严重问题的其他站点。”

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地下水羽流分析 多伦多证券交易所：WSP 科进美国