地下水污染控制

地下水污染控制摘要：地下水污染问题日益严重，造成的危害也越来越大，因此，在充分了解地下水的起源及危害的条件下，需要我们对其防护做出一定的探索。本文就地下水的危害及防治拘束等进行了简单的介绍。关键词：地下水污染，危害，防治，反应渗透墙修复技术引言随着工农业生产的迅速发展和社会人口的不断增长，工业“三废”大量排放、农药和化肥大面积使用、生活垃圾和污水的大量排放、污水灌溉、核能利用带来废料日益增多，这些污染物向地下渗入使周围地下水水质遭到严重污染。另一方面，由于不合理开采或过量抽取地下水，改变了地下水水利状态，也加速了地下水污染进程，目前我国90%以上的城市地下水已遭受污染，呈现由点向面的扩散趋势，而我国的地下水污染控制与治理技术才刚刚起步，因此加强对地下水污染的治理迫在眉睫。一、地下水污染概况1、地下水污染概念地下水污染（groundwaterpollution）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。或者是凡是在人类活动影响下，地下水水质变化朝着水质恶化方向发展的现象①。2、地下水中的污染物质地下水受人类影响较大，其污染物质种类繁多，主要包括：合成有机化合物、碳氢化合物、无机阴阳离子、病原体、热量以及放射性物质等。3、地下水污染入渗类型地下水污染入渗类型是多种多样的，大致可归为四类：①间歇入渗型。大气降水或其他灌溉水使污染物随水通过非饱水带，周期地渗入含水层，主要是污染潜水。这种途径的污染组分是固态的，来自固体废物或土壤，淋滤固漫“话”地下水污染体废物堆引起的污染，即属此类。②连续入渗型。污染物随水不断地渗入含水层，主要也是污染潜水。废水聚集地段（如废水渠、废水池、废水渗井等）和受污染的地表水体连续渗漏造成地下水污染，即属此类。③越流型。污染物是通过越流的方式从已受污染的含水层（或天然咸水层）转移到未受污染的含水层（或天然淡水层）。污染物或者是通过整个层间，或者是通过地层尖灭的天窗，或者是通过破损的井管，污染潜水和承压水。地下水的开采改变了越流方向，使已受污染的潜水进入未受污染的承压水，即属此类②。④侧向补给型。污染物通过地下径流进入含水层，污染对象为潜水或承压水。各种污水或被污染的地表水，通过废水处理井或巨大岩溶通道进入含水层，并对地下径流在各含水层中迁移而形成污染带即属此类.二、地下水污染的来源⑴、排放废物的污染源这类污染源包括化粪池、注水井以及土地利用。化粪池用来存放生活污水。化粪池的水来自于盥洗室、洗澡、洗碗以及洗衣用水等。深水井用来将液体废物或其他液体注入地下水面以下某个区域，被注入的液体一般包括：危险废物、市政污水、雨水、矿山废水等等，若被注入的水进入饮用水含水层将导致地下水污染。用处理的或未经处理的市政污水及工业用水灌溉土地，或用污泥肥田，将会带来大量污染物，也将引起地下水污染。⑵、贮藏、处理与处置废物的污染源这类污染源包括垃圾填埋场、露天垃圾堆、住宅区的垃圾堆、地表污水坑、矿山开采废物、露天火葬场等。⑶、运输过程中的污染源这类污染源来自于运输管道渗漏及材料的运输和运移过程。⑷人类活动所导致的污染源这类污染源来自人类有计划的各种活动，主要包括农业灌溉、杀虫剂的使用、肥料的使用、农家肥的使用、高速公路上盐的使用以及矿山排水等。⑸污染水体进入含水层的通道污染水体进入含水层的通道也可以视为污染源。这类污染源主要有生产井、监测井、开采孔以及工程开挖的基坑。⑹、人类活动产生或加剧的自然污染源这类污染源有地表水与地下水的相互作用、自然溶滤及海水入侵等③。三、我国地下水污染的现状我国的环境污染问题比较突出，生态环境脆弱④。随着人口的增长和社会经济的快速发展，对水资源的需求量也快速增长，近30年来，我国地下水的开采量以每年25亿立方米的速度递增，全国有400个城市开采地下水，40％的耕地部分或全部依靠地下水进行灌溉，地下水的供给量已经占到了全国供水量的20％，背反缺水地区占到了52％，在华北和西北城市供水中占到了72%和66%⑤。有些城市基本上是依靠地下水来满足对水资源的需求。而在广大农村，地下水更成为主要的饮用水源，对地下资源的过度开发和利用，导致地下水位下降，水资源枯竭，有些地方还形成了地下水漏斗。地表环境污染加剧引发地下水污染，构成对人体健康和生命财产安全的严重威胁。根据中国地质环境监测院公布的信息，目前，我国地下水污染呈现由点到面由浅到深、由城市到农村的扩展趋势，污染程度日益严重。全国19５城市监测结果表明，97%的城市地下水受到不同程度污染，40%的城市地下水污染趋势加重，北方17个省会城市中，16个污染趋势加重，在一些地区，地下水污染已经造成了严重危害，危及到供水安全。四、地下水污染的危害地下水污染是极其可怕的事情。因为地下水污染不同于地表水，一旦污染物进入合水层，极难治理。我国地下水污染正在扩大，呈现出由点向面演化、由东部向西部扩展、由城市向农村蔓延、由局部向区域扩散的趋势；污染物组分则由无机向有机发展，危害程度日趋严重；地下水污染面积不断扩大，污染程度不断加重地下水污染近几年来在许多地方突出地表现出来。从污染物类型来分可分为有机物污染和无机物污染.石油及化工产品苯及其同系物,苯酚,高分子聚合物等有机物都是生物难以降解,对人类健康危害极大的,有许多是致癌物质,可以说地下水中石化产品的广泛存在,是构成全球性恶性肿瘤的一个重要因素.人及动物饮用农药污染的地下水会引起各种怪病,如怪胎,肿瘤,皮肤及神经系统疾病等.农业灌溉水,农村家畜产生的有机废物,城镇居民产生的生活垃圾和生活污水,其中含有纤维素,淀粉,尿素,洗涤剂,还含有多种微生物,这些污染物质渗入地下水中引起水的理化指标变差,COD,BOD升高,严重者出现水质浑浊,恶臭以至于不能饮用,并且由于微生物的作用使含氮有机物转变为亚硝酸盐和硝酸盐,长期饮用高硝酸盐浓度的地下水会引起消化道疾病,婴儿高铁血红蛋白症,导致婴儿窒息或死亡,据调查,地下水硝酸盐含量高的地区,人群的消化道癌症发病率高出对照区二至五倍之多.地下水中含有超量的汞,铬,镉,砷及铅等金属元素及其化合物,每一种物质的超量存在都会对人及动物造成严重的危害.这些金属元素及其化合物在自然界生物体内都有蓄集作用,即通过生物链的传递使污染物的浓度不断扩大,造成的危害也就越来越大.它们可以在人体的肝,脾以及脑组织,肾,骨组织等重要部位富集,长期饮用含超标汞的地下水可引起肝炎,肾炎,运动失调等疾病,往往导致死亡或遗患终生.镉在人体中有很强的富集作用,饮用被镉污染的水往往引起人的慢性中毒,损害人的肝,肾和骨骼等.五,六十年代日本爆发的痛痛病就是由于镉污染引起的,镉的致癌致畸作用也在动物实验中得到了证实.砷及其化合物都是强毒性的,摄入超量的砷会引起慢性中毒,潜伏期可长达几年甚至几十年,最终将造成癌变或畸变。五、地下水污染的防治1、防①合理开发和利用地下水资源从可持续发展的角度出发,有计划地开发和利用这些有限的地下水资源。保护地下水资源,制止过量开采地下水,减少地下水位下降幅度,防止地面沉降等,以减少污水的下渗。在开发利用过程中做到采补平衡,严格控制地下水开采量的同时,还应采取多种措施加大对地下水的回灌补给。如大力推广平衡施肥技术，鼓励使用农家肥；限制农药使用量，鼓励采用中等毒级别以下农药和物理防治、生物防治技术⑥。②提高公众环境意识并加强地下水保护宣传力度严格贯彻执行我国的《水污染防治法》《水法》等法规,本着“谁污染,谁治理”的原则,加强执法力度,使每个人都能准确地理解我们的行为给地下水质造成了什么影响。建设必要的污水处理设施;抓好重点污染源的综合治理,对毒性大的污染物,必须在厂内处理,对于毒性小的污染物汇入城市污水处理厂进行集中处理。统筹规划、合理布局。③建立水质监测网并重点做好水质监测工作加强基础设施建设,建立水质监测站网,迅速补充和完善地下监测井网,逐步建立和完善水环境监测体系。设立地下水观测专用井,建立地下水动态监测与分析预测服务系统。对重点污染地区(段)进行重点监测,系统掌握区域地表水、地下水水质的污染发展变化及动态特征,为开发利用和管理保护提供及时、科学的依据。④开展地下水环境脆弱性调查评价及编制评价图册欧洲、北美和澳大利亚等地区,在地下水污染防治工作中,已经从以污染治理为重点转变为以防止污染为重点,其中采取的一个重要措施即是进行地下水环境脆弱性评价,并编制评价图册。这种方法值得我国借鉴。脆弱性调查评价可以为决策、管理人员和规划、设计人员提供有关地区地下水环境的条件,指导工程选址、选线,也将对地下水水质监测起指导作用。对于脆弱性高的地区,可以加强监测,这样使得监测网的布设更为科学和合理,避免人力、物力的分散和浪费。2、治①抽出——处理技术抽出处理技术是治理地下水有机污染简单而有效的方法。例如在美国，对上百个污染厂址区地下水采取抽出处理的约占75%⑦。该技术根据大多数有机物密度小而浮于地下水面附近的特点，抽取含水层中地下水面附近的地下水，从而把水中的有机物带回地表，然后用地表污水处理技术净化抽取的水。②生物修复技术用工程化方法，利用微生物，将土壤、地下水和海洋中有毒有害物质就地降解成二氧化碳和水，或转化成无害物质。③反应渗透墙修复技术可渗透反应墙是20世纪末出现的一种地下水原位修复技术,是目前地下水修复研究领域中的热点。可渗透反应墙设置在受污染的地下水流动路径的横截面上,通过墙体或反应器内填充的反应材料与地下水的接触,降解和滞留水中的污染组分,达到修复地下水的目的。填充的反应材料,根据受污染地下水中主要污染组分的不同而有所不同,零价金属、螯合剂、吸附剂或者微生物等是目前的主要选择。污染区的水文地质条件是可渗透反应墙应用的前提;反应材料和系统结构的筛选、反应器尺寸和水力停留时间的确定是其设计的关键;数值模拟、柱体实验是完善设计的重要辅助手段。⑧六、总结为了保护地下水资源，国内外学者对污染物在水中的迁移转化规律已经进行了大量研究，并尝试出不同的治理方法，但由于地下水道复杂性，已有的治理措施并不能完全发挥作用，对地下水污染的研究还有许多进一步需要探索的地方。参考文献：①林年丰等，环境水文地质学，地质出版社，1990②郑西来，地下水污染控制，华中科技大学出版社，2009,1③贝蒂恩特，李发尔，地下水污染——迁移与修复，中国建筑工业出版社，2010④张宗祜，卢耀如，中国西部地区水资源开发利用，2002⑤田廷山，地下水合理开发与保护的战略对策，国土论坛，2005⑥李国敏，徐海珍等，地下水源地保护区划分方法与应用，中国环境科学出版社，2011⑦赵庆良，任南琪等，水污染控制工程，化学工业出版社，2005,1⑧钱家忠，许光泉等，地下水污染控制，合肥工业大学出版社，2009,1⑨赵强，王金生，污染防治技术，2004,3