上蒂埃特盆地污染区对井群与含水层的空间风险解析：基于AVI指数与社会脆弱性整合的创新评估

针对巴西上蒂埃特盆地含水层高污染风险问题，研究人员采用含水层脆弱性指数（AVI）与地统计学方法，结合社会脆弱性指标，评估了7958口高风险水井（占比77.15%）的空间分布，揭示了薄包气带厚度导致的高脆弱性特征，为发展中国家地下水治理提供了可复制的技术框架。

　　

在巴西圣保罗州的上蒂埃特盆地，地下水正面临前所未有的污染危机。作为该州污染场地最集中的区域（占全州54.6%的3516个污染点），这片承载着全国15%GDP的经济核心区，其含水层的安全直接关系到数百万居民的饮水安全。然而，薄如蝉翼的包气带（unsaturated-sedimentary-layer）和密集的工业活动，使得污染物极易穿透天然屏障渗入含水层。更棘手的是，发展中国家普遍缺乏精细水文数据，传统评估方法难以奏效。这一困境促使联邦ABC大学的研究团队在CAPES和FAPESP资助下，开展了一项融合水文地质与社会因素的创新研究。

研究团队采用三大关键技术：1）基于经验管道半径法的水力活动性估算与协同克里金（co-kriging）插值；2）含水层脆弱性指数（AVI）的双参数模型（水力传导系数K与包气带厚度）；3）结合社会脆弱性指标（SEADE指数）的多维风险集成框架。数据源自圣保罗州环境公司（CETESB）的污染场地数据库及区域监测井群。

研究结果
安全井头保护区划定
通过指示克里金（indicator kriging）插值稳定流量，发现圣保罗含水层4%-8%区域存在超20m³
/h的高流量风险，而前寒武纪裂隙含水层高风险区占比0.1%-8%。预警距离计算显示，两类含水层的保护半径分别为31.36-32.87m和30.80-31.19m。

含水层脆弱性特征
AVI分析揭示包气带厚度不足是脆弱性主因。圣保罗沉积含水层因高水力传导系数（K）和薄包气带（普遍<5m）成为污染热点，而前寒武纪基底因裂隙发育呈现空间异质性高风险。

社会-环境风险集成
创新构建的地下水使用社会脆弱性指标显示，盆地外围 municipalities（市政区）因医疗教育资源匮乏成为高风险区。整合 hazard（污染源）、exposure（人口密度）与vulnerability的IRI指数，精准识别出需优先干预的复合型风险带。

结论与意义
该研究通过AVI方法简化了数据需求，证实薄包气带是发展中国家含水层防护的致命短板。77.15%的井群高风险率与外围城区的高社会脆弱性叠加，凸显环境正义问题。提出的"水力传导系数-包气带厚度-社会指数"三元评估框架，为资源有限地区提供了可操作的治理工具。论文发表于《Journal of Contaminant Hydrology》的成果，不仅为圣保罗州制定污染防控政策提供科学依据，其方法论创新更对全球南方国家具有示范价值。正如作者Ana Carolina Medeiros de Camargo强调的，这种"地统计学+社会参数"的跨界整合，标志着地下水管理从纯技术评估向人文-自然耦合决策的关键转变。