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地下水污染与防治,下

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/09/25 20:27:44 体裁作文
地下水污染与防治,下体裁作文

篇一:研究生地下水污染与防治试卷及答案2014

《地下水污染与防治》试卷

环境工程专业2013级

姓名: 学号:

一、地下水污染的主要来源、污染途径及污染特点?(20分)

1) 地下水污染(ground water pollution)主要指人类活动引起地下水化学成分、物理性质和生物学特性发生改变而使质量下降的现象。 主要来源:

通常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。

①工业污染源

工业污染源主要指未经处理的工业“三废”即废气、废水和废渣。工业废气如二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等物质会对大气产生严重的一次污染,而这些污染物又会随降雨落到地面,随地表径流下渗对地

下水造成二次污染;未经处理的工业废水如电镀工业废水、工业酸洗污水、冶炼工业废水、石油化工有机废水等有毒有害废水直接流入或渗入地下水中,造成地下水污染;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、选矿场尾矿及污水处理厂的淤泥等,由于露天堆放或地下填埋隔水处理不合格,经风吹、雨水淋滤,其中的有毒有害物质随降水直接渗入地下水,或随地表径流往下游迁移过程下渗至地下水中,形成地下水污染。

②农业污染源

农业用水占全部用水量的70%以上,污染的影响面广泛。一是过量施用农药、化肥,残留在土壤中的农药、化肥随雨水淋滤渗入地下,引起地下水污染;二是由于地表水污染严重,农业灌溉使用被污染的地表水,造成污水中的有毒有害物质侵蚀土壤,并下渗到地下水中,造成污染。

③生活污染源

随着我国城镇化步伐的加快,生活垃圾与生活污水量激增,由于无害化处理率低,造成对陆地生态环境和水生态环境的严重污染。我国每年累计产生垃圾达720亿吨,占地约514亿平方米,并以每年占地约3 000万平方米的速度发展,全国已有200多个城市陷入垃圾重围之中。由于生活垃圾没有进行有效分类,大量有毒物质及危险废弃物与生活垃圾一起混合填埋,以及垃圾填埋处理技术落后、垃圾填埋选址不当等原因,垃圾填埋场的渗漏已经造成地下水的严重污染,成为地下水的主要污染源之一。同时,大量未经处理的生活污水,在严重污染地

表水的同时,通过下渗也对地下水造成了不同程度的污染。 ④自然污染源

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,例如,我国部分地区分布有高砷水、高氟水、低碘水等。全国约有1亿多人在饮用不符合标准的地下水,使这些地区长期以来一直遭受砷中毒(皮肤癌)、地甲病、地氟病、克山病等地方病困扰。

污染源依据污染源的空间分布,也可分为:①点源:指污染物高度集中的地点

②线源:包括排污河道、渠道及排污沟等

③面源:指污染物随雨水渗人或大面积的污水灌溉而进入含水层 污染源依据形成原因,也可分为人为污染源和天然污染源。

2)污染途径:

地下水污染途径是指污染物从污染源进入到地下水中所经过的路径。按照水力学上的特点分类,地下水污染途径大致可分为四类:间歇入渗型 、连续入渗型、越流型、径流型。

①间歇入渗型

污染物通过大气降水或灌溉水的淋滤,使固体废物、表层土壤或地层中的有害或有毒组分,周期性地从污染源通过包气带渗人含水层。这种渗入一般是呈非饱水状态的淋雨状渗流形式,或者呈短时间的饱水状态连续渗流形式。此类污染,无论在其范围或浓度上,均可能有明显的季节性变化,主要污染对象是浅层含水层。

②连续入渗型

其分为侧向入渗型和垂向入渗型。垂向入渗型是连续垂向通过包气带进入含水层;侧向入渗型是通过受到污染的河流、湖泊的侧向连

续渗入而污染地下水含水层。这种类型的污染对象亦主要是浅层含水层。与间歇入渗型一样,污染物都是自上而下经过包气带进入含水层的。因此对地下水污染程度的大小,主要是取决于包气带的地质结构、物质成分、厚度以及渗透性能等因素。

③越流型

其特点是,污染物通过层间越流的形式转入其它含水层。这种转移或者是通过天然途径(水文地质天窗),或者通过人为途径(结构不合理的井管、破损的老井管等),或者人为开采引起的地下水动力条件的变化而改变了越流方向,使污染物通过大面积的弱隔水层越流转移到其它含水层。其污染来源可能是地下水环境本身的,也可能是外来的,它可能污染承压水或潜水。

④ 径流型

其特点是,污染物通过地下水径流的形式进入含水层,即或者通过废水处理井,或者通过岩溶发育的巨大岩溶通道,或者通过废液地下储存层的隔离层的破裂进入其它含水层。此种形式的污染,其污染物可能是人为来源也可能是天然来源,可能污染潜水或承压水。其污染范围可能不很大,但其污染程度往往由于缺乏自然净化作用而显得十分严重。

3)污染特点

地下水污染特点是由地下水存储特征决定的。

①局限性:污染物必须通过包气带或越流途径的渗透变化才能进入含水层;

篇二:地下水污染及防治

2010 年 春 季学期研究生课程考核

(读书报告、研究报告)

考核科目:地下水污染及其防治

学生所在院(系):市政环境工程学院

学生所在学科:市政工程

学 生 姓 名:张翔

学 号:09S027064

学 生 类 别:非定向

考核结果:阅卷人

地下水污染及其防治

09S0270641 张翔

摘要:简要介绍了地下水污染的污染源、污染途径、地下水污染的危害及其防治方法。

关键字:地下水污染,污染源,污染途径,防治方法

目 录

目 录......................................................................................................................... - 1 - 1 地下水污染源....................................................................................................... - 3 -

1.1 工业“三废”污染源 .................................................................................... - 3 -

1.1.1 工业废水......................................................................................... - 3 -

1.1.2 工业废气......................................................................................... - 3 -

1.1.3 工业废渣......................................................................................... - 3 -

1.2 城市生活污染源...................................................................................... - 4 -

1.2.1 生活污水......................................................................................... - 4 -

1.2.2 生活垃圾......................................................................................... - 4 -

1.3 农业污染源.............................................................................................. - 4 -

1.3.1 农药污染......................................................................................... - 5 -

1.3.2 化肥污染......................................................................................... - 5 -

1.3.3 污水灌溉......................................................................................... - 5 -

1.4 重金属及放射性污染源............................................................................ - 5 - 2 地下水污染途径................................................................................................... - 5 -

2.1 间歇入渗型................................................................................................ - 5 -

2.2 连续入渗型................................................................................................ - 6 -

2.3 越流型........................................................................................................ - 6 -

2.4 径流型........................................................................................................ - 6 - 3 地下水污染的危害............................................................................................... - 6 - 4 地下水污染治理技术........................................................................................... - 7 -

4.1 物理法........................................................................................................ - 8 -

4.2 水动力控制法............................................................................................ - 8 -

4.3 抽出处理法................................................................................................ - 9 -

4.3.1 抽出处理物化方法......................................................................... - 9 -

4.3.2 抽出处理生物方法....................................................................... - 10 -

4.4 原位处理法.............................................................................................. - 11 -

4.4.1 原位生物修复技术....................................................................... - 11 -

4.4.2 原位物理化学处理技术............................................................... - 13 - 5 地下水污染防治的非技术方法......................................................................... - 14 - 参考文献................................................................................................................. - 15 -

纵观人类历史,可以说,人类的生存与发展从根本上依赖于水的获取和对水的控制。正是由于水资源的战略性、有限性和脆弱性,使全世界出现了严重水危机,联合国环境规划署前署长、环境运动的元老穆斯塔法·托尔巴曾指出,“我们过去经常认为,能源和水是21世纪的关键问题。现在我们认为,水将是个关键问题。”

随着工业生产的高速发展,我国地下水污染的问题日益突出,地下水污染所带来的对环境经济问题的影响也日趋显露。就水体污染而言,地下水的污染与地表水的污染相比更具有隐蔽性和难以逆转性。即地下水受某些组分严重污染,往往是无色、无味的,即使人类饮用了有害或有毒组分污染的地下水,对人体的影响也只是慢性的长期效应,不易觉察,且地下水一旦受污染,便很难治理及恢复。

因此,加强对地下水污染的治理和相应技术的开发就成为一种迫切的需要。 1 地下水污染源

向水体排放或释放污染物的来源和场所都称为水体污染源,这是造成水体污染的罪魁祸首。各种水体及其循环过程中涉及到许多类型复杂的污染源,从不同的角度可将水体污染分为多种不同的类型,就地下水污染而言,按污染源的行业类型及其排放物的种类来分,污染源主要有以下几种:

1.1 工业“三废”污染源

工业“三废”(废水、废气、废渣) 是地下水污染的主要因素之一。

1.1.1 工业废水

如: (1)工业电镀废水,其主要污染成分有CN,Cr,Cd,Ni,Zn,Hg 以及“三酸”(HCl,H2SO4,HNO3)等;(2)工业酸洗污水,主要成分为三酸;(3)冶炼工业废水,主要污染物有铜、铝、锌、镍、镉等金属污染物质;(4)轻工业废水,主要污染物为碱类、脂、醇、醛类、氨氮、染料、硫等;(5)石油化工有机废水,污染物成分以各种硝基、氨基化合物、油类、苯酚类、醇类、酸碱类、氯化物、氰化物、各种金属化合物、有机化合物、芳烃类及其衍生物。这些有毒有害废水,若不经过处理而排入城市下水道、江河湖海或直接排到水沟、大渗坑里,都是导致地下水化学污染的主要原因。

1.1.2 工业废气

一些典型的工业废气,SO2、H2S、CO、CO2、氮氧化物、苯并芘等物质会对大气产生煤烟型严重污染,这些污染物随降雨下落,通过地表径流进入水循环中,对地表水和地下水造成二次污染。

1.1.3 工业废渣

工业废渣包括高炉矿渣、钢渣、粉煤灰、硫铁渣、电石渣、赤泥、洗煤泥、硅铁渣、选矿场尾矿及污水处理厂的淤泥等。如冶金工业产生含氰化物垃圾造纸工业产生含亚硫酸垃圾; 电子工业产生含汞垃圾; 石油化工产生多氯联苯(PCBS) ; 农药废物含酚、酚焦油垃圾及富含矿物油、碳氢化合物溶剂等垃圾;

燃煤热电厂粉尘淋滤产生As,Cr,Se,Cl等。这些废渣有的天然堆放,有的埋入地下,如遇隔水不好地层,经风吹、雨水淋滤,其中的有毒有害物质如重金属、挥发性酚、氰化物等进入水体和土壤。其中部分随降水直接入渗,部分随地表径流往下游迁移并下渗,从而对地下水形成面状和线状污染。如沈阳、锦州、吉林等城市铬渣堆积如山,形成地下水的重要污染源。

1.2 城市生活污染源

长期以来,城市的生活污水没有经过任何处理而直接排放,只是靠地表水体的自净能力来消除其中的污染物质,但水体的自净能力是有限的。据统计,我国约有80% 以上的河流遭到污染,有的污染相当严重,甚至不能用于灌溉农田,同时也污染了地下水源。

1.2.1 生活污水

生活污水主要是SS (悬浮固体)、BOD (生化需氧量)、NH4-N (氨氮)、ABS (合成洗涤剂)、P、Cl、细菌等。生活污水和医院排放的废水中所含污染物多为氨氮、磷、合成洗涤剂、厌氧细菌、挥发性酚、汞、病毒及放射性物质,多数排入河道、沟渠或渗坑,对地表水和地下水产生污染。任意堆放的未经处理的生活垃圾通过风吹、降水淋溶,其中的有毒有害物质进入水体,也污染了地表水和地下水。

1.2.2 生活垃圾

生活垃圾一般用埋填法处理,而这些大量被填埋于城市周围的垃圾,随着日晒雨淋及地表径流的冲洗,其溶出物会慢慢渗入地下,污染地下蓄水层。生活废弃物中富含有机物质和盐类,在微生物的作用下分解成有机氮→氨氮→亚硝酸盐氮→硝酸盐氮,故而在地下水中三氮检出率为10%~46%,细菌总数和大肠菌群检出率为10%~26%。因而生活垃圾,还有居民区的化粪池都是造成有机物污染的主要渠道。

1.3 农业污染源

由于农业活动而造成的地下水污染源主要包括土壤中剩余农药、化肥、动植物遗体的分解以及不合理的污水灌溉等。它们引起大面积浅层地下水质恶化,其中最主要的是NO3-N的增加和农药、化肥的污染。

篇三:地下水污染及防治措施

地下水利用论文

地下水污染

2012/11/6

学院水利学院

专业农业水利工程

学号201001432

姓名程万里

指导老师张巍巍

地下水污染问题

[提要]为满足不断增加的用水需求,中国地下水开采量以每年25亿立方米的速度递增,由于地下水占到水资源总量1/3,全国近70%的人口饮用地下水,因此地下水也是重要的饮用水水源。但污染正加剧中国地下水危机,专家称全国有90%的地下水都遭受了不同程度污染,化肥、农药大量使用污染了农村地下水源,农村已成地下水污染直接受害者。环保人士警告:现在污染关乎的已不是我们下一代人强壮不强壮的问题,而是能不能保住下一代的问题。

地下水污染 由于矿体、矿化地层及其他自然因素引起地下水某些组分富集或贫化的形象,称为“矿化”或“异常”,不应视为污染。

地表以下地层复杂,地下水流动极其缓慢,因此,地下水污染具有过程缓慢、不易发现和难以治理的特点。地下水一旦受到污染,即使彻底消除其污染源,也得十几年

,甚至几十年才能使水质复原。至于要进行人工的地下含水层的更新,问题就更复杂了。

地下水污染是由于人为因素造成地下水质恶化的现象。地下水污染的原因主要有:工业废水向地下直接排放,受污染的地表水侵入到

地下含水层中,人畜粪便或因过量使用农药而受污染的水渗入地下等。污染的结果是使地下水中的有害成分如酚、铬、砷、放射性物质、细菌、等的含量增高。污染的地下水对人体健康和工农业生产都有危害。

地下水污染与地表水污染有一些明显的不同:由于污染物进入含水层,以及在含水层中运动都比较缓慢,污染往往是逐渐发生的,若不进行专门监测,很难及时发觉;发现地下水污染后,确定污染源也不像地表水那么容易。更重要的是地下水污染不易消除。排除污染源之后,地表水可以在较短时期内达到净化;而地下水,即便排除了污染源,已经进入含水层的污染物仍将长期产生不良影响。

http://www.shanxigw.cn/

全国九成地下水遭受污染

环境保护部部长周生贤近日主持召开了环境保护部常务会议,审议并原则通过了《全国地下水污染防治规划(2010~2020年)(送审稿)》。有专家指出,目前我国有九成地下水遭受污染。为此,《规划》以科学发展观为指导,提出了地下水污染防治的主要任务和目标。

什么是地下水?地下水的污染有何危害?过量开采地下水会引发哪些问题?政府出台了哪些政策措施防止地下水污染?本期,我们将就这些问题为读者进行解读

地下水污染怎么防?

1 什么是地下水? 广义上是指埋藏和运动于地面以下各种不同深度的土层和岩石孔隙、裂隙、洞穴中的水。狭义上是指浅层地下水,即第一个隔水层以上的重力水,即地下水资源。地下水是自然界水体的组成部分,并参与自然的水循环,又是水资源的重要组成部分。 ■分类 按照其所处介质主要孔隙的性质,可分为孔隙水、裂隙水和喀斯特水。

孔隙水是贮存于松散沉积物孔隙中的地下水,是沉积物的组成部分,其特点是水量在空间分布上相对均匀,一般为层状分布,连续性好,具有统一的地下水面。孔隙水的埋藏、分布及运动规律受地貌及第四纪沉积规律控制。裂隙水是赋存于坚硬岩石裂隙中的地下水,其埋藏、分布、运动和富集规律直接受岩石裂隙密集程度、连通情况和充填等因素的影响,一般为层状或似层状含水层。山区普遍发育的裂隙水,是直接补给山前平原地下水的资源。喀斯特水一般是裸露型的,即分布在岩石裸露、土层薄的地层;另一类是覆盖型,这种水分布地区的覆盖土层较厚,雨水经过下渗,流入裂隙、溶洞、漏斗,然后又由泉眼、天窗溢出,补给河流。

按埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水。包气带水是贮藏于包气带中局部隔水层或弱透水层上面的重力水,潜水是地面以下第一层地下水。承压水是充满在两隔水层间的含水层中具有承压性能的地下水。

按埋藏深度可分为浅层地下水与深层地下水。浅层地下水参与自

然界水循环的速度较快,深层地下水则非常缓慢。地下水与地表水可相互转化,有时还不止一次。

2 地下水污染的原因有哪些?

地下水污染主要是指由于人类活动引起的地下水化学成分、物理性质和生物学特性改变而使质量下降的现象。

地下水污染的主要原因有:过度开采地下水,引起地下水位下降,沿海地区海水倒灌;农业生产中大量使用化肥、农药以及污水灌溉等,污染物渗入地下水中;受污染的地面水体或废水渠、废水池、废水渗井等连续渗漏。地下水一经污染后,总矿化度、总硬度升高,硝酸盐、氯化物含量升高,有毒物质增加,溶解氧下降,有时还会出现病原体。地下水污染不易发现,难以治理和恢复,影响供水水质,加剧水资源短缺,应限制开发,合理使用,从而保护地下水资源。

我国地下水污染有哪些类型呢?一是地下淡水的过量开采导致沿海地区的海(咸)水入侵;二是地表污(废)水排放和农耕污染造成的硝酸盐污染;三是石油和石油化工产品的污染;四是垃圾填埋场渗漏污染。其中,农耕污染具有量大面广的特征,未经利用的氮肥在经过地层时通过生物或化学转化成亚硝酸盐等,长期饮用这种污染的地下水将可能导致氰紫症、食道癌等疾病的发生。

3 如何防止地下水污染?

地下水受到污染会对人类的生产生活带来严重的影响。

对环境的危害。导致生物的减少或灭绝,造成各类环境资源的价值降低,破坏生态平衡。对生产的危害。被污染的水由于达不到工业

篇四:地下水污染与防治

地下水污染与防治技术综述

王慎 臧继冬

摘要:本文简要地说明了我国地下水污染现状;详细地介绍地下水污染修复新技术的分类:物理法、化学法、生物法,复合处理技术,且重点介绍了PRB技术;并针对我国地下水研究现状和存在的问题作一些建议,为地下水资源保护和合理利用提供依据,为相关领域的研究提供参考。

关键词:地下水;污染;PRB;修复

随着工业的发展和城市化进程的加快,大气污染,水体污染和固体废物污染严重,地表水体恶化,淡水资源缺乏,对地下水的过度开采,导致地下水污染问题日益突出,因此,研究地下水水体污染状况,监测地下水的水质变化,采用合理经济的污染处理与防治技术,对保护地下水资源,实现经济社会可持续发展有重要意义。

1地下水污染现状

1.1地下水污染现状

[1]我国城市地下水普遍受到不同程度的污染,北方城市地下水污染重于南方城市。20

世纪 90 年代的调查显示:以地下水为水源的18个大城市中已有17个受到了污染,河北省

2[2]地下水污染面积已达391.97km,太原市受到不同程度污染的水源数占7.2%。南方城市地

下水污染相对较轻。昆明市2000年地下水检测结果显示水样总合格率为57.25%。少数地区仍保持良好地下水水质。如深圳市宝安区地下水水质分析显示其地下水源大部优良。

从最近的监测资料分析表明:全国地下水已普遍受到污染(超过97%)。部分地区水质超标严重,污染还在继续加重。依据2000年的水质监测资料,大多数城市地下水预报组分(或指标)呈增长趋势,地下水水质在向恶化趋势发展。尤其是北方有的城市污染更加严重,现已形成较大范围的重污染区和严重污染区,有不少地区地下水现已不能饮用。超标严重和超标率较高的指标为硬度、氨氮、硝氮、铬和汞等。其中铬和汞为有毒物质。浅层地下水有机污染物主要有三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氧乙烯。目前,我国地下水水环境污染面积在不断扩大。而且越是经济发达地区,其有毒物质的种类和数量往往也越多。多年形成的地下渗漏污染,连同地表水的不断恶化,积累了大量有毒污染物,直接影响着人民群众的生

[3]存环境。

[4]1.2地下水污染源

1.2.1工业污染源

工业的“三废”是地下水污染的最主要因素之一。

废水通过水循环直接污染地下水。如:工业电镀废水,其主要污染成分有CN、Cr、Cd、Ni、 Zn,、Hg以及“三酸”(HCl,H2SO4,HNO3)等。工业酸洗污水,主要成分为三酸。冶炼工业废水,主要污染物有铜、铝、锌、镍、镉等金属污染物质。轻工业废水,主要污染物为碱类、脂、醇、醛类、氨氮、染料、硫等。石油化工有废水,污染物成分以各种硝基、氨基化合物、油类、苯酚类、醇类、酸碱类、氯化物、氰化物、各种金属化合物、有机化合物、芳烃类及其衍生物。这些有毒有害废水,若不经过处理而排入城市下水道、江河湖海或直接排到水沟、大渗坑里,都是导致地下水化学污染的主要原因。

一些工业废气,如SO2、H2S、CO、CO2、氮氧化物、苯并芘等物质会对大气产生严重污染这些污染物随降雨沉降,通过地表径流进入水循环中,对地表水和地下水造成二次污染。

工业废渣包括高炉矿渣、钢渣、粉煤灰、硫铁渣、电石渣、赤泥、洗煤泥、硅铁渣、选矿场尾矿及污水处理厂的淤泥等。这些废物中的污染物由于降水等的淋滤作用,进入水体,造成污染。

1.2.2城市污染源

城市生活污水和生活垃圾是污染地下水的两大重要因素。生活污水主要是SS、BOD、NH4-N、ABS、P、Cl、细菌等。这些污染物,多数排入河道、沟渠或渗坑,对地表水和地下水产生污染.任意堆放的未经处理的生活垃圾通过风吹、降水淋溶,其中的有毒有害物质进入水体,也污染了地表水和地下水。生活垃圾一般采用埋填法处理,而这些大量被填埋于城市周围的垃圾,随着日晒雨淋及地表径流的冲洗,其渗滤液会慢慢渗入地下,污染地下蓄水层。

1.2.3农业污染源

由于农业活动而造成的地下水污染源主要包括土壤中剩余农药、化肥、动植物遗体的分解以及不合理的污水灌溉等,它们引起大面积浅层地下水质恶化,其中最主要的是NO3-N的

[5]增加和农药、化肥的污染。

1.2.4其他

其他人类活动和自然灾害也会影响地下水水质,如果修建地铁,开凿运河引水,采矿等活动会改变地下水的水位,影响地下水的流动,进而影响地下水中污染的扩散降解。地震火山等自然灾害会将地壳深处的某些有害物质带入地下水,污染水体。

[6]1.3地下水污染危害

地下水污染是指人类活动使地下水的物理、化学和生物性质发生了改变,从而限制了人们对地下水的应用。受工业污染的地下水中含有大量有毒有害物质,如某些重金属会引起生理上的病变,比如镉中毒之类的疾病。其它有机污染物大多有致畸致癌致突变作用。城市生活污水及垃圾渗滤液中含有大量细菌,饮用受些污染的地下水会极易感染,引起大量疾病。污染严重的地下水有恶臭,甚至影响其的工业应用。地下水污染也会一定程度上引起土壤污染。

2地下水污染修复技术

2.1物理法技术

物理法技术指技术的核心原理或关键部分是以物理规律起主导作用的技术,主要包括

[7]以下几种方法:水动力控制法、流线控制法、屏蔽法、被动收集法、水力破裂处理法等。

2.1.1水动力控制修复技术

水动力控制修复技术是建立井群控制系统,通过人工抽取地下水或向含水层内注水的

[8]方式,改变地下水原来的水力梯度,进而将受污染的地下水体与未受污染的清洁水体隔开。

井群的布置可以根据当地的具体水文地质条件确定。因此,又可分为上游分水岭法和下游分

[9]水岭法。上游分水岭法是在受污染水体的上游布置一排注水井,通过注水井向含水层注入清水,使得在该注水井处形成一个地下分水岭,从而阻止上游清洁水体向下补给已被污染水体;同时,在下游布置一排抽水井将受污染水体抽出处理。而下游分水岭法则是在受污染水体下游布置一排注水井注水。在下游形成一个分水岭以阻止污染羽向下游扩散,同时在上游

[10]布置一排抽水井,将初期抽出的清洁水送到下游注入,最后将抽出的污染水体进行处理。

2.1.2流线控制法

Sale等1995年提出了流线控制法。在AgellKG设计的示意图中,设有一个抽水廊道、一个抽油廊道(设在污染范围的中心位置)、两个注水廊道分布在抽油廊道两侧。首先从上面的抽水廊道中抽取地下水,然后把抽出的地下水注入相邻的注水廊道内,以确保最大限度地保持水力梯度。同时在抽油廊道中抽取污染物质,但要注意抽油速度不能高,但要略大于抽

[7]水速度。

2.1.3屏蔽法

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。它只在处理小范围的剧毒、难降解污染物时才可考虑作为一种永久性的封闭方法,多

[10]数情况下,它只是在地下水污染治理的初期,被用作一种临时性的控制方法。

2.1.4抽取法

抽取法是在污染区施工一对或数对钻孔,向一个孔中注入清洁的水,从另一个孔中抽出含污染物的水到地表进行处理,去除污染物或使其失效。在有些情况下处理过的水又重新注入地下,然后再抽出,一直持续到抽出的液体不含污染物为止。这种处理方式对抽取出来的

[9]水中污染物进行高效去除,但不能保证全部地下水尤其是岩层中的污染物得到有效去除。

2.2化学法技术

地下水污染的化学修复技术指技术的核心流程使用化学原理的技术,归纳起来主要有两

[7]种方式即有机粘土法和电化学动力修复技术。

[11]2.2.1有机粘土法

有机粘土法是一种新发展起来的处理污染地下水的化学方法,可以利用人工合成的有机粘土有效去除有毒化合物。利用土壤和蓄水层物质中含有的粘土,在现场注入季铵盐阳离子表面活性剂,使其形成有机粘土矿物,用来截住和固定有机污染物,防止地下水进一步污染,

[12]并配合生物降解等手段,永久地消除地下水污染。有机粘土法修复过程:通过向蓄水层注

入季铵盐阳离子表面活性剂,使其在现场形成有机污染物的吸附区,可以显著增加蓄水层对地下水中有机污染物的吸附能力;适当分布这样的吸附区,可以截住流动的有机污染物,将有机污染物固定在一定的吸附区域内。

[13]2.2.2电化学动力修复技术

电化学动力修复技术是利用土壤、地下水和污染电动力学性质对环境进行修复的新技术。其基本原理是:将电极插入受污染的地下水及土壤区域,通直流电后,在此区域形成电场。在电场的作用下水中的离子和颗粒物质沿电力场方向定向移动,迁移至设定的处理区进行集中处理;同时在电极表面发生电解反应,阳极电解产生氢气和氢氧根离子,阴极电解产生氢离子和氧气。

2.3生物法技术

生物修复是指利用天然存在的或特别培养的生物(植物、微生物和原生动物)在可调控环境条件下将有毒污染物转化为无毒物质的处理技术,现在发展起来的主要是原位生物修复技

[14]术。

2.3.1天然生物修复技术

天然修复是指在不进行任何工程辅助措施或不调控生态系统,完全依靠天然衰减机理去除地下水中溶解的污染物,同时降低对公众健康和环境的危害的修复过程。其在石油产品污染的场地正得到广泛的应用。天然衰减指促进天然修复的物理、化学和生物作用,包括对流、弥散、稀释、吸附、挥发、化学转化和生物降解等作用。在这些作用中,生物降解是唯一将污染物转化为无害产物的作用,在不添加营养物的条件下,土著微生物使地下的污染物总量

[15]减少的作用,称为天然生物修复。

2.3.2原位生物修复技术

地下水的原位生物修复方法是向含水层内通入氧气及营养物质,依靠土著微生物的作用分解污染物质。目前对有机污染的地下水多采用原位生物修复的方法,主要包括生物注射法、

[15]有机粘土法、抽提地下水系统和回注系统相结合法等。

2.3.3抽提地下水系统和回注系统相结合法

这种方法主要是将抽提地下水系统和回注系统(注入空气或H2O2、营养物和已驯化的微生物)结合起来,促进有机污染物的生物降解。这个系统既可节约处理费用,又缩短了处理

[15]时间,无疑是一种行之有效的方法。

2.4复合技术

复合法修复技术是兼有以上两种或多种技术属性的污染处理技术,其关键技术同时使用了物理法化学法和生物法中的两种或全部。如渗透性反应屏(Permeable-Reactive-Barrier)

修复技术同时涉及物理吸附、氧化-还原反应、生物降解等几种技术;抽出处理(Pump-and-Treat)修复技术在处理抽出水时同时使用了物理法、化学法和生物法;注气-土壤气相抽提技术则同时使用了气体分压和微生物降解两种技术。一般认为,几种原理并列性

[7]较强的技术才能被称为复合技术。

2.4.1渗透性反应屏修复技术(PRB)

渗透性反应屏(Permeable-Reactive-Barrier)修复技术简称PRB技术,PRB技术也是目前最为广泛应用的修复技术之一。PRB是一个就地安装反应材料的反应修复区,反应材料应满足降解和滞留流经该屏障体的地下水中污染物组分的目的。PRB技术的修复原理:顺着地下水的流动方向,在污染场址的下游安装渗透性反应屏,使含有污染物质的地下水流经渗透屏的反应区,水中污染物通过沉淀、吸附、氧化-还原和生物降解反应得以去除,同时PRB

[16]物理屏障可以阻止污染羽状体向下游进一步扩散。其系统如图1所示。

图1 PRB系统示意图

这种技术设计本身就对反应材料提出了特殊的要求,反应材料应具备以下条件:1)污染水流经过反应屏时,反应材料和污染水流之间能发生相应的物理、化学或生物反应,确保全部清除污染物;2)反应材料要常见易得,这样才能使系统长期正常运转并发挥效益;3)污染水流经过反应屏时,反应材料不会产生二次污染物;4)反应材料有足够的容量确保最大限度的发挥作用;5)变形较小。此外还要考虑:地形地貌、地下水埋深、含水层厚度、地下水流

[7,18]向、含水层的渗透性、污染物的浓度和范围、场地、人类活动和费用等因素。

根据PRB的结构形式,可以分为两类:连续墙式PRB(图2A)、隔水漏斗-导水门式PRB(图2B)。

连续墙式PRB:当地下水污染羽状体影响范围较小时,将可渗透反应墙体放置于垂直于污染羽状体迁移途径的位置,墙体的宽度及高度要保证整个污染羽状体都能通过,墙体的厚度必须保证污染物通过活性材料处理后其浓度能达到规定的环境标准。

隔水漏斗-导水门式PRB:由隔水漏斗、导水门及活性材料组成,用于潜水埋藏浅的大型地下水污染羽状体。隔水漏斗由封闭的片桩或泥浆墙组成,并嵌入到隔水层中,引导或汇集

[17]地下水流进入导水门,通过活性材料进行处理。 [17,18]

图2 PRB结构类型[17]

2.4.2抽出处理修复技术

[19]抽出处理(Pump-and-Treat)技术,简称P&T技术,是最常规的污染地下水治理方法。

该方法是根据多数有机物由于密度小而浮于地下水面附近,根据地下水被污染的大致范围,通过抽取含水层中地下水面附近的地下水,把水中的有机污染物质带回地表,然后用地表污水处理技术处理抽取出的被污染的地下水。处理方法与地表水的处理相同。为了防止由于大量抽取地下水而导致地面沉降,或海(咸)水入侵,还要把处理后的水注入地下水中,同时可

[7]以加速地下水的循环流动,从而缩短地下水的修复时间。

3问题与建议

地下水污染与防治中存在如下的问题:相关的法律法规机制不健全,不完善。政府的管理不责任不明确,缺乏协调机制。缺少地下水污染监测体系。地下水污染与防治的技术多种理论研究,相关经济实用技术研究不足。

建议:完善地下水保护法律法规.明确责任,实现不同行政区域协调防治污染,共同治理污染。建设完善的全国或地区地下水监测网络,为地下水污染与防治提供科学的数据。加强对地下水污染实用技术的研究,并积极推广应用。以预防为主,防治结合,综合治理,实现人与自然,经济与社会协调可持续发展。

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