略论地下水污染与防治措施

  [摘要]本文分析了地下水污染源的情况,提出了具体的解决方法和技术,为相关领域的研究提供参考。

  [关键词]地下水;污染;农药

  1.前言

  水是人类生存环境中的重要组成部分,以气、液、固三种状态而存在,遍布于海洋,地面的江河湖泊,地下浅层和深层的水,高山积雪与寒冷地区的冰雪、大气中的水蒸气等等之中。水在自然界循环中形成海洋、河流、湖泊、地下水层等天然水体。同时,在自然界循环中,几乎每个环节都有杂质混入,使水质发生变化,形成不同水质的水。人类社会为了满足生活和生产的需要,从天然水体中取用大量水作为生活用水和生产用水,在使用过程中随时都有杂质混入,使水受到不同程度的污染,变成了相应的生活污水和工业废水,排入到天然水体,构成了水的社会循环。

  2.地下水污染源分析

  按照污染物产生的行业类型,可以将地下水污染源分为工业污染源、农业污染源、生活污染源和自然污染源。

  2.1工业污染源

  工业污染源主要是指工业“三废”(废水、废气、废渣)。工业废水如电镀废水、酸洗废水、轻工业废水(如纺织印染废水)、冶炼工业废水、石油化工有机废水等有毒有害废水,若直接流入或渗人地下水体,都是导致地下水化学污染的主要原因。工业废气如SO、HS、CO、CO、氮氧化物等随降雨落到地面,通过地表径流下渗对地下水造成二次污染。工业废渣如高炉矿渣、钢渣、粉煤灰、硫铁渣、电石渣、赤泥、洗煤泥、硅铁渣、选矿场尾矿、污水处理厂的污泥等,由于露天堆放或者地下填埋防渗防漏措施不合理,风雨淋滤后其中的有毒有害物质直接或间接污染地下水。

  2.2农业污染源

  农业污染源主要包括剩余农药、化肥以及不合理的污水灌溉。中国农业面源污染日趋严重,据不完全统计,中国有机氯农药年施用量为86.23×10t,有机磷农药24.26×10t,平均施用强度10.8kg/hm。灌水与降水等淋溶作用造成地下水大面积农药与化肥污染。另外,中国有污水灌溉农田近133×10hm,农灌污水大部分未经处理,约有70%~80%的污水不符合农灌水质要求。每年由于污水灌溉渗漏的大量污水,直接造成污染地下水,使污灌区75%左右的地下水遭受污染。

  2.3生活污染源

  生活污染源主要是生活垃圾和生活污水。一方面,目前生活垃圾主要采取填埋的方式,随着日晒雨淋及地表径流的冲刷,其溶出物会慢慢渗入地下,污染地下水;另一方面,生活污水不能有效处置后排放,特别是广大农村地区,生活污水有的直接排入附近水体,有的通过化粪池直接渗漏,对地表水和地下水均产生影响。

  2.4自然污染源

  在有些地区,由于特殊的自然环境与地质环境,地下水天然背景不良,有毒有害成分超标。根据中国地质环境监测院调查统计,中国部分地区分布有高砷水、高氟水、低碘水等。

  3.解决方法和技术

  (一)物理法

  1.屏蔽法。是在地下建立各种物理屏障,将受污染水体圈闭起来,以防止污染物进一步扩散蔓延。常用的灰浆帷幕法是用压力向地下灌注灰浆,在受污染水体周围形成一道帷幕,从而将受污染水体圈闭起来。其他的物理屏障法还有泥浆阻水墙、振动桩阻水墙、块状置换、膜和合成材料帷幕圈闭法等。适合在地下水初期用作一种临时性的控制方法。

  2.被动收集法。是在地下水流的下游挖一条足够深的沟道,在沟内布置收集系统,将水面漂浮的污染物质收集起来,或将受污染地下水收集起来以便处理的一种方法。在处理轻质污染物(如油类等)时比较有效。

  (二)水动力控制法

  水动力控制法是利用井群系统通过抽水或向含水层注水,人为地区别地下水的水力梯度,从而将受污染水体与清洁水体分隔开来。根据井群系统布置方式的不同,水力控制法又可分为上游分水岭法和下游分水岭法。水动力法不能保证从地下环境中完全、永久地去除污染物,被用作一种临时性的控制方法,一般在地下水污染治理的初期用于防止污染物的蔓延。

  (三)抽出一处理法

  抽出一处理法是最早使用、应用最广的经典方法,根据污染物类型和处理费用分为物理法、化学法和生物法三类。在受污染地下水的处理中,井群系统的建立是关键,井群系统要控制整个受污染水体的流动。处理地下水的去向主要有两个,一是直接使用,另一个则是多用于回灌。后者为主要去向,用于回灌多一些的原因是回灌一方面可以稀释受污染水体,冲洗含水层;另一方面可以加速地下水的循环流动,从而缩短地下水的修复时间。此方法能去除有机污染物中的轻非水相液体,而对重非水相液体的治理效果甚微。此外,地下水系统的复杂性和污染物在地下的复杂行为常常干扰此方法的有效性。

  (四)原位处理法

  1.加药法。通过井群系统向受污染水体灌注药剂,如灌注中和剂以中和酸性或碱性渗滤液,添加氧化剂降解有机物或使无机物形成沉淀等。

  2.渗透性处理床。适用于较薄、较浅含水层,一般用于渗滤液的无害化处理。在污染羽流的下游挖一条沟,该沟挖至含水层底部基岩层或不透水黏土层,然后在沟内填充能与污染物反应的透水性介质,受污染地下水流人沟内后与该介质发生反应,生成无害化产物或沉淀物而被去除。

  3.土壤改性法。利用土壤中的黏土层,通过注射井在原位注入表面活性剂及有机改性物质,使土壤中的黏土转变为有机黏土。经改性后形成的有机黏土能有效地吸附地下水中的有机污染。

  4.冲洗法。对于有机烃类污染,可用空气冲洗,即将空气注入到受污染区域底部,空气在上升过程中,污染物中的挥发性组份会随空气在上升过程中,污染物的挥发性组份随空气一起溢出,再用集气系统进行收集处理。

  5.生物处理法。原位生物修复的原理实际上是自然生物降解过程的人工强化,它是通过采取人为措施,包括添加氧和营养物等刺激原生微生物的生长,从而强化污染物的自然生物降解过程。另外,强化措施还可以从微生物的角度人手。在地表设施中对微生物进行选择性的培养,然后通过注射井注入到受污染区域。一般情况下,原位生物修复要与井群系统配合进行,即通过抽水机与注水井的配合,以加速地下水的流动及氧和营养物的扩散,从而缩短处理时间。

  4.结束语

  综上所述,目前地下水污染形势严峻,地下水污染防治工作迫在眉睫。各级政府和有关部门,应高度重视,加大地下污染监管和治理力度,发动全社会参与,确保地下水资源的可持续利用。

  参考文献

  [1]高远至.斩断污染地下转移的黑手[J].半月谈,20l0,8:13.

  [2]赵章元.地下水污染不容忽视[J].环境经济杂志,2006(4):37.

  [3]彭文启,张样伟.现代水环境质量评价理论与方法[M].北京:化学工业出版社,2005.

  [摘要]本文分析了地下水污染源的情况,提出了具体的解决方法和技术,为相关领域的研究提供参考。

  [关键词]地下水;污染;农药

  1.前言

  水是人类生存环境中的重要组成部分,以气、液、固三种状态而存在,遍布于海洋,地面的江河湖泊,地下浅层和深层的水,高山积雪与寒冷地区的冰雪、大气中的水蒸气等等之中。水在自然界循环中形成海洋、河流、湖泊、地下水层等天然水体。同时,在自然界循环中,几乎每个环节都有杂质混入,使水质发生变化,形成不同水质的水。人类社会为了满足生活和生产的需要,从天然水体中取用大量水作为生活用水和生产用水,在使用过程中随时都有杂质混入,使水受到不同程度的污染,变成了相应的生活污水和工业废水,排入到天然水体,构成了水的社会循环。

  2.地下水污染源分析

  按照污染物产生的行业类型,可以将地下水污染源分为工业污染源、农业污染源、生活污染源和自然污染源。

  2.1工业污染源

  工业污染源主要是指工业“三废”(废水、废气、废渣)。工业废水如电镀废水、酸洗废水、轻工业废水(如纺织印染废水)、冶炼工业废水、石油化工有机废水等有毒有害废水,若直接流入或渗人地下水体,都是导致地下水化学污染的主要原因。工业废气如SO、HS、CO、CO、氮氧化物等随降雨落到地面,通过地表径流下渗对地下水造成二次污染。工业废渣如高炉矿渣、钢渣、粉煤灰、硫铁渣、电石渣、赤泥、洗煤泥、硅铁渣、选矿场尾矿、污水处理厂的污泥等,由于露天堆放或者地下填埋防渗防漏措施不合理,风雨淋滤后其中的有毒有害物质直接或间接污染地下水。

  2.2农业污染源

  农业污染源主要包括剩余农药、化肥以及不合理的污水灌溉。中国农业面源污染日趋严重,据不完全统计,中国有机氯农药年施用量为86.23×10t,有机磷农药24.26×10t,平均施用强度10.8kg/hm。灌水与降水等淋溶作用造成地下水大面积农药与化肥污染。另外,中国有污水灌溉农田近133×10hm,农灌污水大部分未经处理,约有70%~80%的污水不符合农灌水质要求。每年由于污水灌溉渗漏的大量污水,直接造成污染地下水,使污灌区75%左右的地下水遭受污染。

  2.3生活污染源

  生活污染源主要是生活垃圾和生活污水。一方面,目前生活垃圾主要采取填埋的方式,随着日晒雨淋及地表径流的冲刷,其溶出物会慢慢渗入地下,污染地下水;另一方面,生活污水不能有效处置后排放,特别是广大农村地区,生活污水有的直接排入附近水体,有的通过化粪池直接渗漏,对地表水和地下水均产生影响。

  2.4自然污染源

  在有些地区,由于特殊的自然环境与地质环境,地下水天然背景不良,有毒有害成分超标。根据中国地质环境监测院调查统计,中国部分地区分布有高砷水、高氟水、低碘水等。

  3.解决方法和技术

  (一)物理法

  1.屏蔽法。是在地下建立各种物理屏障,将受污染水体圈闭起来,以防止污染物进一步扩散蔓延。常用的灰浆帷幕法是用压力向地下灌注灰浆,在受污染水体周围形成一道帷幕,从而将受污染水体圈闭起来。其他的物理屏障法还有泥浆阻水墙、振动桩阻水墙、块状置换、膜和合成材料帷幕圈闭法等。适合在地下水初期用作一种临时性的控制方法。

  2.被动收集法。是在地下水流的下游挖一条足够深的沟道,在沟内布置收集系统,将水面漂浮的污染物质收集起来,或将受污染地下水收集起来以便处理的一种方法。在处理轻质污染物(如油类等)时比较有效。

  (二)水动力控制法

  水动力控制法是利用井群系统通过抽水或向含水层注水,人为地区别地下水的水力梯度,从而将受污染水体与清洁水体分隔开来。根据井群系统布置方式的不同,水力控制法又可分为上游分水岭法和下游分水岭法。水动力法不能保证从地下环境中完全、永久地去除污染物,被用作一种临时性的控制方法,一般在地下水污染治理的初期用于防止污染物的蔓延。

  (三)抽出一处理法

  抽出一处理法是最早使用、应用最广的经典方法,根据污染物类型和处理费用分为物理法、化学法和生物法三类。在受污染地下水的处理中,井群系统的建立是关键,井群系统要控制整个受污染水体的流动。处理地下水的去向主要有两个,一是直接使用,另一个则是多用于回灌。后者为主要去向,用于回灌多一些的原因是回灌一方面可以稀释受污染水体,冲洗含水层;另一方面可以加速地下水的循环流动,从而缩短地下水的修复时间。此方法能去除有机污染物中的轻非水相液体,而对重非水相液体的治理效果甚微。此外,地下水系统的复杂性和污染物在地下的复杂行为常常干扰此方法的有效性。

  (四)原位处理法

  1.加药法。通过井群系统向受污染水体灌注药剂,如灌注中和剂以中和酸性或碱性渗滤液,添加氧化剂降解有机物或使无机物形成沉淀等。

  2.渗透性处理床。适用于较薄、较浅含水层,一般用于渗滤液的无害化处理。在污染羽流的下游挖一条沟,该沟挖至含水层底部基岩层或不透水黏土层,然后在沟内填充能与污染物反应的透水性介质,受污染地下水流人沟内后与该介质发生反应,生成无害化产物或沉淀物而被去除。

  3.土壤改性法。利用土壤中的黏土层,通过注射井在原位注入表面活性剂及有机改性物质,使土壤中的黏土转变为有机黏土。经改性后形成的有机黏土能有效地吸附地下水中的有机污染。

  4.冲洗法。对于有机烃类污染,可用空气冲洗,即将空气注入到受污染区域底部,空气在上升过程中,污染物中的挥发性组份会随空气在上升过程中,污染物的挥发性组份随空气一起溢出,再用集气系统进行收集处理。

  5.生物处理法。原位生物修复的原理实际上是自然生物降解过程的人工强化,它是通过采取人为措施,包括添加氧和营养物等刺激原生微生物的生长,从而强化污染物的自然生物降解过程。另外,强化措施还可以从微生物的角度人手。在地表设施中对微生物进行选择性的培养,然后通过注射井注入到受污染区域。一般情况下,原位生物修复要与井群系统配合进行,即通过抽水机与注水井的配合,以加速地下水的流动及氧和营养物的扩散,从而缩短处理时间。

  4.结束语

  综上所述,目前地下水污染形势严峻,地下水污染防治工作迫在眉睫。各级政府和有关部门,应高度重视,加大地下污染监管和治理力度,发动全社会参与,确保地下水资源的可持续利用。

  参考文献

  [1]高远至.斩断污染地下转移的黑手[J].半月谈,20l0,8:13.

  [2]赵章元.地下水污染不容忽视[J].环境经济杂志,2006(4):37.

  [3]彭文启,张样伟.现代水环境质量评价理论与方法[M].北京:化学工业出版社,2005.


相关文章

  • 建设美丽家园略论
  • 建设美丽家园略论 摘 要:努力建设美丽中国,具体到我们身边,就是一个建设美丽家园的大课题.我们有必要破好题.解好题!面对资源约束趋紧.环境污染严重.生态系统退化的严峻形势,首先,我们必须树立生态文明理念,并把这种理念扩散到千家万户.种植到每 ...查看


  • 建设美丽家园略论 1
  • 摘 要:努力建设美丽中国,具体到我们身边,就是一个建设美丽家园的大课题.我们有必要破好题.解好题!面对资源约束趋紧.环境污染严重.生态系统退化的严峻形势,首先,我们必须树立生态文明理念,并把这种理念扩散到千家万户.种植到每个人的心上,确立与 ...查看


  • 略论党建工作对水利工程企业发展的重要性
  • [摘要]:随着社会经济的转型和新兴社会群体的产生,基层党建的动力.组织运转的逻辑.党员个体的发展发生了重大变化.水利工程企业顺应时代发展的新趋势,从构建开放的组织架构体系.党员服务管理体系.党员作用发挥体系.党员教育管理体系.党建工作保障体 ...查看


  • 略论和谐国际社会构建中的经济因素
  • 一.和谐国际社会的内涵 所谓社会和谐就是社会系统中的各个子系统.各种要素处于一种相互依存.相互协调.相互促进的状态.国际社会是由国家.国际组织等国际法主体组成的一种特殊形态的群体形式,是按照一定的规则发生相互联系的共同体.和谐的国际社会是国 ...查看


  • 略论网络对大学生的负面影响及对策
  • 102 金华职业技术学院学报 2oo3年 略论网络对大学生的负面影响及对策 张志坚 I摘要]随着网络时代的到来,太学生上网越来越普遍,网络对大学生的影响也日趋凸显.本文通过分析嘲络的特点及其对大学生所产生的负面影响,提出高校加强对大学生网络 ...查看


  • 略论迟延履行金的执行
  • 法治论坛 第八辑 略论迟延履行金的执行 陈征! #摘要$民事诉讼法第二百三十二条规定,被执行人如果未按相关 判决指定的期间履行给付金钱义务,应当加倍支付迟延履行期间的债务利息.这在现行执行实践中被普遍忽视.严格执行兑现迟延履行金,有利于保护 ...查看


  • 略论段义孚关于人文主义地理学用处的观点
  • 略论段义孚关于人文主义地理学用处的观点 段义孚为什么能在美国产生甚至超出地理学界的影响,是一个有趣而有意义的问题.这些"玄而又玄(众妙之门!)"的东西,究竟有何用处?我试译他的原作中的一段话为复: "地理学提供 ...查看


  • 城市内涝治理研究_卢晓燕
  • Vol.8,No.2,2013 城市发展论坛专栏 城市内涝治理研究 ResearchUrbanWaterloggingControl 卢晓燕1陈国伟2朱松2 (1.浙江省水利水电勘测设计院,浙江杭州310002:2.浙江省水土保持监测中心, ...查看


  • 完善中国大气污染防治法律制度
  • 摘 要:大气污染防治制度建设滞后,是造成中国大气环境质量持续恶化的主要原因之一.应该借鉴欧美发达国家的大气污染防治法律制度和手段,逐步构建和完善中国的大气污染防治法律制度,包括命令-控制手段.市场诱导手段和公众参与手段等. 关键词:大气污染 ...查看


热门内容