第一篇：地下水污染的治理與修復(fù) 2(DOC)

地下水污染的治理與修復(fù)

環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)班 黃朋

學(xué)號(hào)：3130206216

摘要：地下水是人類寶貴的淡水資源，由于受到人類活動(dòng)的影響，目前卻在遭受著日益嚴(yán)重的污染,地下水污染防治迫在眉睫。

本文通過介紹地下水資源現(xiàn)狀、地下水污染狀況、污染的途徑和污染防治的研究進(jìn)展，提出了幾種治理地下水污染的技術(shù)方法，例如，微生物修復(fù)技術(shù)，原位修復(fù)技術(shù)，地下水原位治理的滲透性反應(yīng)墻技術(shù)。

關(guān)鍵詞：地下水污染；防治；研究進(jìn)展；

Abstract：Groundwater is a kind of precious fresh water resource．However，groundwater is becoming seriously polluted due to human

activities so that the measure of preventing groundwater pollution must be taken.Through introducing groundwater resource situation,groundwater

pollution situation，pollution ways and progress in pollution prevention to propose several management in technology of groundwater pollution.Such as microbial remediation,situ repair technology and

permeable reactive barrier technology of groundwater in situ treatment.Key words：groundwater pollution；prevention；research progress；

前言

地下水是水資源的重要組成部分，已經(jīng)成為城市和工農(nóng)業(yè)用水的主要水源。在干旱、半干旱地區(qū)，地下水則是主要的，甚至是唯一的可用水源。在全國660多個(gè)城市中，利用地下水作為飲用水的城市有400多個(gè)，全國有近1/3人口飲用地下水。由于地下水自凈能力較弱，一旦受到污染，將難以更新和恢復(fù)，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，直接對(duì)人類及其活動(dòng)造成危害。大量未經(jīng)處理或未達(dá)到一定排放標(biāo)準(zhǔn)的生活和工業(yè)污水的無序排放、工業(yè)廢水和城市垃圾填埋場滲濾液的泄漏、農(nóng)藥化肥的生產(chǎn)及超量施用、生活和工業(yè)有害固體廢棄物的隨降雨入滲，使中國地下水污染的問題日益突出。因此，了解地下水的污染現(xiàn)狀，加強(qiáng)對(duì)地下水污染的防治，開發(fā)相應(yīng)的一些高新技術(shù)來挽救我們?nèi)找鎼夯牡叵滤h(huán)境，是我們當(dāng)前所面臨的一項(xiàng)迫切的任務(wù)。隨著人口的增長和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)水資源的需求量也大幅度增長。近30年來，我國地下水的開采量以每年25億立方米的速度遞增，全國有400個(gè)城市開采地下水，40%的耕地部分或全部依靠地下水進(jìn)行灌溉，地下水的供給量已經(jīng)占到了全國總供水量的20%，北方缺水地區(qū)占到了52%，在華北和西北城市供水中占到了72%和66%，有些城市基本上是依靠地下水來滿足對(duì)水資源的需求。而在廣大的農(nóng)村，地下水更成為主要的飲用水源。對(duì)地下水資源的過度開發(fā)利用，導(dǎo)致地下水位下降，水源枯竭，有些地區(qū)還形成了嚴(yán)重的地下水漏斗。根據(jù)國土資源部發(fā)布的《我國主要城市和地區(qū)地下水水情通報(bào)(2005年度)》，2005年在具備系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的171個(gè)地下水漏斗中，漏斗面積擴(kuò)大的就有65個(gè)，占到了統(tǒng)計(jì)數(shù)的38%，面積擴(kuò)大了6 736平方公里，僅河北滄州第Ⅲ承壓含水層面積就擴(kuò)大了2 089平方公里，最大水位埋深達(dá)到101米。由此導(dǎo)致了濕地消失、植被死亡和土地沙漠化等嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難，以及地面沉降、巖溶塌陷、海水入侵等自然災(zāi)害的頻頻發(fā)生。地表環(huán)境污染加劇引發(fā)地下水污染，構(gòu)成對(duì)人體健康和生命財(cái)產(chǎn)安全的嚴(yán)重威脅。根據(jù)中國地質(zhì)境監(jiān)測院公布的信息，目前，我國地下水污染呈現(xiàn)由點(diǎn)到面、由淺到深、由城市到農(nóng)村的擴(kuò)展趨勢，污染程度日益嚴(yán)重。全國195個(gè)城市監(jiān)測結(jié)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 染趨勢加重；北方17個(gè)省會(huì)城市中16個(gè)污染趨勢加重，南方14個(gè)省會(huì)城市中3個(gè)污染趨勢加重。在一些地區(qū)，地下水污染已經(jīng)造成了嚴(yán)重危害，危及到供水安全。地下水超采與污染互相影響，形成惡性循環(huán)。水污染造成的水質(zhì)性缺水，進(jìn)一步加劇了對(duì)地下水的超采，使地下水漏斗面積不斷擴(kuò)大，地下水水位大幅度下降；地下水位的下降又改變了原有的地下水動(dòng)力條件，引起地面污水向地下水的倒灌，淺層污水不斷向深層流動(dòng)，地下水水污染向更深層發(fā)展，地下水污染的程度不斷加重。日益嚴(yán)峻的地下水環(huán)境問題已經(jīng)成為自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的制約因素。

第一章地下水污染源

(1)工業(yè)污染源

工業(yè)污染源主要指未經(jīng)處理的工業(yè)“三廢”，即廢氣、廢水和廢渣。工業(yè)廢氣如二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等物質(zhì)會(huì)對(duì)大氣產(chǎn)生嚴(yán)重的一次污染，而這些污染物又會(huì)隨降雨落到地面，隨地表徑流下滲對(duì)地下水造成二次污染，未經(jīng)處理的工業(yè)廢水如電鍍工業(yè)廢水、工業(yè)酸洗污水、冶煉工業(yè)廢水、石油化工有機(jī)廢水等有毒有害廢水直接流入或滲入地下水中，造成地下水污染；工業(yè)廢渣如高爐礦渣、鋼渣、粉煤灰、硫鐵渣、電石渣、赤泥、洗煤泥、硅鐵渣、選礦場尾礦及污水處理廠的淤泥等，由于露天堆放或地下填埋隔水處理不合格，經(jīng)風(fēng)吹、雨水淋濾，其中的有毒有害物質(zhì)隨降水直接滲入地下水，或隨地表徑流往下游移過程下滲至地下水中，形成地下水污染。(2)農(nóng)業(yè)污染源

農(nóng)業(yè)用水占全部用水量的70%以上，污染的影響面廣泛。一是過量施用農(nóng)藥、化肥，殘留在土壤中的農(nóng)藥、化肥隨雨水淋濾滲入地下，引起地下水污染二是由于地表水污染嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)灌溉使用被污染的地表水，造成污水中的有毒有害物質(zhì)侵蝕土壤，并下滲到地下水中，造成污染。(3)生活污染源

隨著我國城鎮(zhèn)化步伐的加快，生活垃圾與生活污水量激增，由于無害化處理率低，造成對(duì)陸地生態(tài)環(huán)境和水生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重污染。我國每年累計(jì)產(chǎn)生垃圾達(dá)720億噸，占地約5.4億平方米，并以每年占地約

3000萬平方米的速度發(fā)展，全國已有200多個(gè)城市陷入垃圾重圍之中。

第二章 污染方式、途徑、類型

地下水污染主要指人類活動(dòng)引起地下水化學(xué)成分、物理性質(zhì)和生物學(xué)特性發(fā)生改變而使質(zhì)量下降的現(xiàn)象。地表以下底層復(fù)雜，地下水流動(dòng)極其緩慢，因此，地下水污染具有緩慢過程，不易發(fā)現(xiàn)和難以治理的特點(diǎn)。地下水一旦受到污染，即使徹底消除污染源也得十幾年，甚至幾十年才能使水質(zhì)恢復(fù)。至于要進(jìn)行人工的地下含水層的更新，問題就更復(fù)雜了

地下水污染的主要原因主要有：工業(yè)廢水向地下直接排放，受污染的地下水浸入到地下含水層，人類糞便或因過量使用農(nóng)藥而受污染的水滲入地下等。污染的結(jié)果是使地下水中有害成分如酚，鉻，汞，放射性物質(zhì)、細(xì)菌、有機(jī)物等的含量增高。污染的地下水對(duì)人體健康和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都有危害。

一、污染方式 直接污染

特點(diǎn)是污染物直接進(jìn)入含水層，在污染過程中污染物的性質(zhì)不變。這是對(duì)地下水污染的主要方式。間接污染

特點(diǎn)是地下水污染并非由于污染物直接進(jìn)入含水層引起的，而是由于污染物作用于其他物質(zhì)，使這些物質(zhì)中的某些成分進(jìn)入地下水造成的。

二、污染途徑 ? 間歇入滲型

污染物通過大氣降水或灌溉水的淋濾，使固體廢物、表層土壤或地層中的有害或有毒組分，周期性地從污染源通過包氣帶深入含水層。

這種滲入多半是呈非飽和狀態(tài)的淋雨?duì)顫B流形式，或者呈短時(shí)間的飽水狀態(tài)連續(xù)滲流形式．此種污染，無論在其范圍或濃度上，均可能有季節(jié)性的變化。主要污染對(duì)象是潛水。? 連續(xù)入滲型

污染物隨污水或污水溶液連續(xù)不斷地滲入含水層。最常見的是污水聚積地段(污水池、污水滲坑、污水快速滲濾場、污水管道等)的滲漏，以及被污染地表水 體和污水渠的滲漏。其主要污染對(duì)象也多半是潛水。? 越流型

污染物通過層間弱透水層以越流的形式轉(zhuǎn)移到其他含水層。這種轉(zhuǎn)移或者是通過天然途徑(水文地質(zhì)天窗)，或者通過人為途徑(結(jié)構(gòu)不合理的井管、破損的老井管等)，或者人為開采引起的地下水動(dòng)力條件的變化而改變了水流方向，是污染水流通過大面積的弱透水層越流轉(zhuǎn)移到其他含水層。其污染來源可能是地下水環(huán)境本身的，也可能是外來的，它可能污染承壓水也可能污染潛水。研究這一類型污染的困難之處是難于查清越流具體地點(diǎn)及地質(zhì)部位。? 徑流型

污染物通過地下徑流的形式進(jìn)入含水層，即通過廢水處理井，或者通過巖溶發(fā)育的巨大巖溶通道，或者通過廢液地下儲(chǔ)存層的隔離層的破裂進(jìn)入其他含水層。海水入侵是海岸地區(qū)地下淡水超量開采而造成海水向陸地流動(dòng)的地下徑流。此種形式的污染。其污染物可能是人為來源也可能是天然來源，可能污染潛水也可能污染承壓水。其污染范圍可能不很大，但其污染程度往往由于缺乏自然凈化作用而顯得十分嚴(yán)重。

三、污染類型

① 地下淡水的過量開采導(dǎo)致沿海地區(qū)海（堿）水入侵 ② 地表污（廢）水排放和農(nóng)田污染造成的硝酸鹽污染 ③ 石油和石油化工產(chǎn)品的污染 ④ 垃圾填埋場滲濾污染

第三章 污染與保護(hù)

時(shí)采取措施，防微杜漸。最好是盡量減少污染物進(jìn)入地下含水層的機(jī)會(huì)和數(shù)量，諸如污水聚集地段的防滲，選擇具有最優(yōu)的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的地點(diǎn)排放污染物等。治理技術(shù) ? 物理處理法 屏蔽法

該法是在地下建立各種物理屏障，將受污染水體圈閉起來，以防止污染物進(jìn)一步擴(kuò)散蔓延。常用的灰漿帷幕法是用壓力向地下灌注灰漿，在受污染水體周圍形成一道帷幕，從而將受污染水體圈閉起來。其他的物理屏障法還有泥漿阻水墻、振動(dòng)樁阻水墻、板樁阻水墻、塊狀置換、膜和合成材料帷幕圈閉法等，原理都與灰漿帷幕法相似。總的來說，物理屏蔽法只有在處理小范圍的劇毒、難降解污染物時(shí)才可考慮作為一種永久性的封閉方法，多數(shù)情況下，它只是在地下水污染治理的初期，被用作一種臨時(shí)性的控制方法。被動(dòng)收集法

該法是在地下水流的下游挖一條足夠深的溝道，在溝內(nèi)布置收集系統(tǒng)，將水面漂浮的污染物質(zhì)如油類污染物等收集起來，或?qū)⑺惺芪廴镜叵滤占饋硪员闾幚淼囊环N方法。被動(dòng)收集法一般在處理輕質(zhì)污染物(如油類等)時(shí)比較有效，它在美國治理地下水油污染時(shí)得到過廣泛的應(yīng)用。? 水動(dòng)力控制法

水動(dòng)力控制法是利用井群系統(tǒng)，通過抽水或向含水層注水，人為地改變地下水的水力梯度，從而將受污染水體與清潔水體分隔開來。根據(jù)井群系統(tǒng)布置方式的不同，水力控制法又可分為上游分水嶺法和下游分水嶺法。上游分水嶺法是在受污染水體的上游布置一排注水井，通過注水井向含水層注入清水，使得在該注水井處形成一地下分水嶺，從而阻止上游清潔水體向下補(bǔ)給已被污染水體；同時(shí)，在下游布置一排抽水井將受污染水體抽出處理。而下游分水嶺法則是在受污染水體下游布置一排注水井注水，在下游形成一分水嶺以阻止污染羽流向下游擴(kuò)散，同時(shí)在上游布置一排抽水井，抽出清潔水并送到下游注入。同樣，水動(dòng)力控制法一般也用作一種臨時(shí)性的控制方法，在地下水污染治理的初期用于防止污染物的擴(kuò)散蔓延。? 抽出處理法

抽出處理法是當(dāng)前應(yīng)用很普遍的一種方法，可根據(jù)污染物類型和處理費(fèi)用來選用，大致可分為三類：

物理法：包括：吸附法、重力分離法、過濾法、反滲透法、氣吹法和焚燒法等。化學(xué)法：包括：混凝沉淀法、氧化還原法、離子交換法和中和法等。生物法：包括：活性污泥法、生物膜法、厭氧消化法和土壤處置法等。? 原位處理法

原位處理法是地下水污染治理技術(shù)研究的熱點(diǎn)，不但處理費(fèi)用相對(duì)節(jié)省，而且還可減少地表處理設(shè)施，最大程度地減少污染物的暴露，減少對(duì)環(huán)境的擾動(dòng)，是一種很有前景的地下水污染治理技術(shù)。原位處理技術(shù)又包括物理化學(xué)處理法及生物處理法。物理化學(xué)處理法 ①加藥法。

通過井群系統(tǒng)向受污染水體灌注化學(xué)藥劑，通過井群系統(tǒng)向受污染水體灌注化學(xué)藥劑，c滲濾液，添加氧化劑降解有機(jī)物或使無機(jī)化合物形成沉淀等。②滲透性處理床。

滲透性處理床主要適用于較薄、較淺含水層，一般用于填埋滲濾液的無害化處理。

具體做法是在污染羽流的下游挖一條溝，該溝挖至含水層底部基巖層或不透水粘土層，然后在溝內(nèi)填充能與污染物反應(yīng)的透水性介質(zhì)，受污染地下水流入溝內(nèi)后與該介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成無害化產(chǎn)物或沉淀物而被去除。常用的填充介質(zhì)有：

a.灰?guī)r，用以中和酸性地下水或去除重金屬；

b.活性炭，用以去除非極性污染物和CCl4、苯等；

c.沸石和合成離子交換樹脂，用以去除溶解態(tài)重金屬等。③土壤改性法。

利用土壤中的粘土層，通過注射井在原位注入表面活性劑及有機(jī)改性物質(zhì)，使土壤中的粘土轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)粘土。經(jīng)改性后形成的有機(jī)粘土能有效地吸附地下水中的有機(jī)污染物。生物處理法

原位生物修復(fù)的原理實(shí)際上是自然生物降解過程的人工強(qiáng)化。它是通過采取人為措施，包括添加氧和營養(yǎng)物等，刺激原位微生物的生長，從而強(qiáng)化污染物的自然生物降解過程。通常原位生物修復(fù)的過程為：先通過試驗(yàn)研究，確定原位微生物降解污染物的能力，然后確定能最大程度促進(jìn)微生物生長的氧需要量和營養(yǎng)配比，最后再將研究結(jié)果應(yīng)用于實(shí)際。現(xiàn)在所使用的各種原位生物修復(fù)技術(shù)都是圍繞各種強(qiáng)化措施來進(jìn)行的，例如強(qiáng)化供氧技術(shù)大致有以下幾種：

①生物氣沖技術(shù)。該技術(shù)與原位物化法中的氣沖技術(shù)相似，都是將空氣注入受污染區(qū)域底部，所不同的是生物氣沖的供氣量要小一些，只要能達(dá)到刺激微生物生長的供氣量即可。

②溶氣水供氧技術(shù)。這是由維吉尼亞多種工藝研究所

(VirginiaPolytechnicInstitute)的研究人員開發(fā)的技術(shù)，它能制成一種由2/3氣和1/3水組成的溶氣水，氣泡直徑可小到55μm。把這種氣水混合物注入受污染區(qū)域，可大大提高氧的傳遞效率。

該技術(shù)是把過氧化氫作為氧源注入到受污染地下水中，過氧化氫分解以后產(chǎn)生氧以供給微生物生長。過氧化氫常常要與催化劑一起注入，催化劑用以控制過氧化氫的分解速度，使之與微生物的耗氧速度相一致。

第四章 我國現(xiàn)狀

全國地下淡水的天然補(bǔ)給資源約為每年8840億m3，占水資源總量的三分之一，其中山區(qū)6 560億m3，平原區(qū)2 280億m3；地下淡水可開采資源為每年3 530億m3，其中山區(qū)為1 970億m3，平原區(qū)為1 560億m3。按賦存介質(zhì)劃分，地下水主要有孔隙水、巖溶水和裂隙水三種類型，孔隙水天然淡水資源量每年2 500億m3，可采資源量每年l 686億m3，巖溶水天然淡水資源量每年2 080億m3，可開采資源量每年870億m3，裂隙水天然淡水資源量每私260億m3，可開采資源量每年971億m3。總體上，中國地下水資源地域分布差異明顯，南方地下水資源豐富，北方相對(duì)缺乏，南、北方地下淡水天然資源分別約占全國地下淡水總量的70%和30%。北方地區(qū)70%生活用水、60%工業(yè)用水和45%農(nóng)業(yè)灌溉用水來自地下水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國181個(gè)大中城市，有61個(gè)城市主要以地下水作為供水水源，40個(gè)城市以地表水、地下水共同作為供水水源，全國城市總供水量中，地下水的供水量占30%。根據(jù)《全國環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書》（1993），在中國，只有不到11%的人能喝到符合我國衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)得水。再飲用只來水的2億人中，1.1億人飲用的是高硬度水，7000萬人喝的是高氟水3000萬人則喝的是高硝酸鹽水。因?yàn)榇蟛糠肿鳛樗吹慕雍６际艿焦I(yè)及城市排污的污染。2011年發(fā)布的《全國地下水污染防治規(guī)劃(2011—2020年)》(下稱地下水污染防治規(guī)劃)，初步判斷我國地下水污染正在由點(diǎn)狀、條帶狀向面上擴(kuò)散，由淺層向深層滲透，由城市向周邊蔓延。

清澈的小河，透亮的井水，已成為記憶。趙亮2012年7月在對(duì)海河流域調(diào)查時(shí)，發(fā)現(xiàn)村民大都被迫放棄了飲用井水。

2000年-2002年國土資源部進(jìn)行了全國地下水資源評(píng)價(jià)，按照《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，37%已是不能飲用的Ⅳ類、Ⅴ類水。

2011年，全國共200個(gè)城市開展了地下水質(zhì)監(jiān)測，其中“較差—極差”水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)比例為55%。與2010年相比，15.2%的監(jiān)測點(diǎn)水質(zhì)在變差。

根據(jù)《地下水污染防治規(guī)劃》，2009年中國地下水開采總量1098億立方米，占總供水量的18%。在全國655個(gè)城市中，400多個(gè)以地下水為飲用水源，約占城市總數(shù)的61%。在傳出有工廠將污水通過高壓井排到1000多米地下的消息后，濰坊市稱未排查到相關(guān)問題，并懸賞10萬元征集線索。

2月21日，濰坊對(duì)媒體稱尚未發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的舉報(bào)線索。而事件仍進(jìn)一步發(fā)酵。網(wǎng)絡(luò)上關(guān)于地下排污線索也不斷涌現(xiàn)。媒體日前又曝出，濰坊下轄的壽光市存在打井排污現(xiàn)象，當(dāng)?shù)匾粋€(gè)工業(yè)園區(qū)普遍存在地下排污。環(huán)保機(jī)構(gòu)“公眾環(huán)境研究中心”主任馬軍22日接受記者采訪認(rèn)為，有關(guān)部門不必糾纏“1000米”的字眼，民眾對(duì)地下水污染的焦慮，折射的是地下水嚴(yán)重污染的現(xiàn)狀。

美國地下水污染事

1947年至1952年，美國當(dāng)?shù)匾患颐麨椤案？ā钡幕瘜W(xué)公司把二噁英和笨等82種致癌物質(zhì)的21800噸工業(yè)廢料排入運(yùn)河，運(yùn)河被填埋后，這一帶變成一片廣闊的土地，開發(fā)商蓋起了大量的住宅和一所學(xué)校。從1977年開始，這里的居民不斷發(fā)生各種怪病，孕婦流產(chǎn)、兒童夭折、嬰兒畸形、癲癇、直腸出血等也頻頻發(fā)生。后來，多種有毒物質(zhì)的黑色液體從地下滲出地面。1974年至1978年之間這里出生的孩子56%有生育缺陷，自從搬到拉夫運(yùn)河，婦女流產(chǎn)率增加300%，泌尿系統(tǒng)疾病增加300%。

目前在美國，除了完備的立法外，技術(shù)革新也為地下水污染修復(fù)帶來了曙光，可滲反應(yīng)墻（簡稱“PPR技術(shù)”）是目前歐美許多發(fā)達(dá)國家新興的用于原位去除地下水及土壤中污染的方法。

可滲反應(yīng)墻是由一面活性鋁、活性木炭及沸石等活性物質(zhì)組成的埋在地下的“墻。”當(dāng)污染物通過反應(yīng)墻時(shí)，通過離子交換、表面絡(luò)合、表面沉淀、生物降解等作用除去污染物。這項(xiàng)技術(shù)已在北美和歐洲地區(qū)成熟應(yīng)用，在治理點(diǎn)污染上收效良好。相關(guān)規(guī)定

1）禁止企業(yè)利用滲坑、滲井、裂隙和溶洞傾倒含有毒物質(zhì)的廢水，含病原菌廢水和其他廢棄物；

2）禁止企業(yè)在無良好隔滲地層，使用無防滲措施的溝渠，坑塘輸送或存貯含有毒廢水、含病原體廢水；

3）對(duì)已受污染的潛水和承壓水不得混合開采地下水； 4）地下工程應(yīng)采取防護(hù)性措施，防止地下水污染； 5）人工回灌補(bǔ)給地下水，不得惡化地下水質(zhì)。

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第二篇：國外地下水污染治理及修復(fù)方法探討

國外地下水污染治理及修復(fù)方法探討

摘要：地下水污染問題在中國乃至全世界都是亟待解決的問題，特別是地下水微量有機(jī)污染問題已經(jīng)成為問題的焦點(diǎn)。本文討論了近年來國外地下水污染治理及修復(fù)的方法。關(guān)鍵詞：地下水污染；治理；修復(fù)

當(dāng)前歐、美、日等發(fā)達(dá)國家的環(huán)境保護(hù)中所面臨的最緊迫的形勢是環(huán)境中有毒有害化學(xué)物質(zhì)污染。1997年美國EPA篩選出65類129種優(yōu)先控制的污染物，其中有機(jī)化合物114種，占總數(shù)的88%。全球八大環(huán)境問題之一就是持久性有機(jī)污染，預(yù)計(jì)十年內(nèi)有望取得一定程度的進(jìn)展。國際環(huán)境法以空前的速度發(fā)展，2001年國際社會(huì)談判通過了重大全球環(huán)境公約，其中包括《難降解有機(jī)污染物公約》（POPS Convention）（2001）。美國現(xiàn)行生活水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[4]52項(xiàng)，其中有機(jī)物27項(xiàng)，占總數(shù)的50%多。歐共體生活水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)物6項(xiàng)。丹麥環(huán)保局有一項(xiàng)特別針對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)的咨詢方案和一個(gè)有約束力的國際協(xié)議，逐漸淘汰了12種持久性有機(jī)污染物，并且制定了其它長久殘留有機(jī)污染物的標(biāo)準(zhǔn)。地下水污染問題在各國工業(yè)不斷發(fā)展的同時(shí)，人工合成的有機(jī)物越來越多，大致可分為兩類：一類是天然有機(jī)物；另一類是人工合成有機(jī)物。現(xiàn)在已知的有機(jī)物種類約700萬種之多，其中人工合成的有機(jī)物種類達(dá)十萬種以上，且以每年2000種的速度遞增。美國早就認(rèn)識(shí)到水是國家最重要的資源，1972年就實(shí)施清潔水法。80年代美國已經(jīng)將地下水的有毒化學(xué)污染問題列為三種重要的環(huán)境污染問題中的一種，這是因?yàn)椋篴地下水一旦被污染，將保持污染達(dá)數(shù)百年或者更久，而且將污染物清除是十分艱難的事情；b農(nóng)業(yè)有一半的灌溉用水是地下水；c地下水是繼海洋之后的另一個(gè)最大的水的貯藏庫。

一、地下水污染治理技術(shù)

歐美國家自20世紀(jì)70年代以來，在地下水點(diǎn)源污染治理方面取得了很大的進(jìn)展，且逐漸發(fā)展形成較為系統(tǒng)的地下水污染治理技術(shù)。地下水污染治理技術(shù)歸納起來主要有：物理處理法、水動(dòng)力控制法、抽出處理法、原位處理法。1 物理處理法

物理法是用物理的手段對(duì)受污染地下水進(jìn)行治理的一種方法，概括起來又可分為：

①屏蔽法。該法是在地下建立各種物理屏障，將受污染水體圈閉起來，以防止污染物進(jìn)一步擴(kuò)散蔓延。常用的灰漿帷幕法是用壓力向地下灌注灰漿，在受污染水體周圍形成一道帷幕，從而將受污染水體圈閉起來。其他的物理屏障法還有泥漿阻水墻、振動(dòng)樁阻水墻、板樁阻水墻、塊狀置換、膜和合成材料帷幕圈閉法等，原理都與灰漿帷幕法相似。總的來說，物理屏蔽法只有在處理小范圍的劇毒、難降解污染物時(shí)才可考慮作為一種永久性的封閉方法，多數(shù)情況下，它只是在地下水污染治理的初期，被用作一種臨時(shí)性的控制方法。

②被動(dòng)收集法。該法是在地下水流的下游挖一條足夠深的溝道，在溝內(nèi)布置收集系統(tǒng)，將水面漂浮的污染物質(zhì)如油類污染物等收集起來，或?qū)⑺惺芪廴镜叵滤占饋硪员闾幚淼囊环N方法。被動(dòng)收集法一般在處理輕質(zhì)污染物(如油類等)時(shí)比較有效，它在美國治理地下水油污染時(shí)得到過廣泛的應(yīng)用。2 水動(dòng)力控制法

水動(dòng)力控制法是利用井群系統(tǒng)，通過抽水或向含水層注水，人為地改變地下水的水力梯度，從而將受污染水體與清潔水體分隔開來。根據(jù)井群系統(tǒng)布置方式的不同，水力控制法又可分為上游分水嶺法和下游分水嶺法。上游分水嶺法是在受污染水體的上游布置一排注水井，通過注水井向含水層注入清水，使得在該注水井處形成一地下分水嶺，從而阻止上游清潔水體向下補(bǔ)給已被污染水體；同時(shí)，在下游布置一排抽水井將受污染水體抽出處理。而下游分水嶺法則是在受污染水體下游布置一排注水井注水，在下游形成一分水嶺以阻止污染羽流向下游擴(kuò)散，同時(shí)在上游布置一排抽水井，抽出清潔水并送到下游注入。同樣，水動(dòng)力控制法一般也用作一種臨時(shí)性的控制方法，在地下水污染治理的初期用于防止污染物的擴(kuò)散蔓延。3 抽出處理法

抽出處理法是當(dāng)前應(yīng)用很普遍的一種方法，可根據(jù)污染物類型和處理費(fèi)用來選用，大致可分為三類：①物理法。包括：吸附法、重力分離法、過濾法、反滲透法、氣吹法和焚燒法等。②化學(xué)法。包括：混凝沉淀法、氧化還原法、離子交換法和中和法等。③生物法。包括：活性污泥法、生物膜法、厭氧消化法和土壤處置法等。受污染地下水抽出后的處理方法與地表水的處理相同，需要指出的是，在受污染地下水的抽出處理中，井群系統(tǒng)的建立是關(guān)鍵，井群系統(tǒng)要能控制整個(gè)受污染水體的流動(dòng)。處理后地下水的去向有兩個(gè)，一是直接使用，另一 個(gè)則是用于回灌。用于回 灌多一些的原因是回灌一方面可稀釋受污染水體，沖洗含水層；另一方面還可加速地下水的循環(huán)流動(dòng)，從而縮短地下水的修復(fù)時(shí)間。其運(yùn)行如圖1所示。4 原位處理法

原位處理法是地下水污染治理技術(shù)研究的熱點(diǎn)，不但處理費(fèi)用相對(duì)節(jié)省，而且還可減少地表處理設(shè)施，最大程度地減少污染物的暴露，減少對(duì)環(huán)境的擾動(dòng)，是一種很有前景的地下水污染治理技術(shù)。原位處理技術(shù)又包括物理化學(xué)處理法及生物處理法。4.1物理化學(xué)處理法 ①加藥法。通過井群系統(tǒng)向受污染水體灌注化學(xué)藥劑，如灌注中和劑以中和酸性或堿性滲濾液，添加氧化劑降解有機(jī)物或使無機(jī)化合物形成沉淀等。

②滲透性處理床。滲透性處理床主要適用于較薄、較淺含水層，一般用于填埋滲濾液的無害化處理。具體做法是在污染羽流的下游挖一條溝，該溝挖至含水層底部基巖層或不透水粘土層，然后在溝內(nèi)填充能與污染物反應(yīng)的透水性介質(zhì)，受污染地下水流入溝內(nèi)后與該介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成無害化產(chǎn)物或沉淀物而被去除。常用的填充介質(zhì)有：a.灰?guī)r，用以中和酸性地下水或去除重金屬；b.活性炭，用以去除非極性污染物和CCl4、苯等；c.沸石和合成離子交換樹脂，用以去除溶解態(tài)重金屬等。

③土壤改性法。利用土壤中的粘土層，通過注射井在原位注入表面活性劑及有機(jī)改性物質(zhì)，使土壤中的粘土轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)粘土。經(jīng)改性后形成的有機(jī)粘土能有效地吸附地下水中的有機(jī)污染物。

圖1 抽出處理工藝示意圖

④沖洗法。對(duì)于有機(jī)烴類污染，可用空氣沖洗，即將空氣注入到受污染區(qū)域底部，空氣在上升過程中，污染物中的揮發(fā)性組分會(huì)隨空氣一起溢出，再用集氣系統(tǒng)將氣體進(jìn)行收集處理；也可采用蒸汽沖洗，蒸汽不僅可以使揮發(fā)性組分溢出，還可以使有機(jī)物熱解；另外，用酒精沖洗亦可。在理論上，只要整個(gè)受污染區(qū)域都被沖洗過，則所有的烴類污染物都會(huì)被去除。⑤射頻放電加熱法。通入電流使污染物降解。原位物化法在運(yùn)用時(shí)需要注意的是堵塞問題，尤其是當(dāng)?shù)叵滤写嬖谥亟饘贂r(shí)，物化反應(yīng)易生成沉淀，從而堵塞含水層，影響處理過程的進(jìn)行。4.2生物處理法

原位生物修復(fù)的原理實(shí)際上是自然生物降解過程的人工強(qiáng)化。它是通過采取人為措施，包括添加氧和營養(yǎng)物等，刺激原位微生物的生長，從而強(qiáng)化污染物的自然生物降解過程。通常原位生物修復(fù)的過程為：先通過試驗(yàn)研究，確定原位微生物降解污染物的能力，然后確定能最大程度促進(jìn)微生物生長的氧需要量和營養(yǎng)配比，最后再將研究結(jié)果應(yīng)用于實(shí)際。現(xiàn)在所使用的各種原位生物修復(fù)技術(shù)都是圍繞各種強(qiáng)化措施來進(jìn)行的，例如強(qiáng)化供氧技術(shù)大致有以下幾種：

①生物氣沖技術(shù)。該技術(shù)與原位物化法中的氣沖技術(shù)相似，都是將空氣注入受污染區(qū)域底部，所不同的是生物氣沖的供氣量要小一些，只要能達(dá)到刺激微生物生長的供氣量即可。②溶汽水供氧技術(shù)。這是由維吉尼亞多種工藝研究所的研究人員開發(fā)的技術(shù)，它能制成一種由2/3氣和1/3水組成的溶汽水，汽泡直徑可小到55 μm。把這種汽水混合物注入受污染區(qū)域，可大大提高氧的傳遞效率。③過氧化氫供氧技術(shù)。該技術(shù)是把過氧化氫作為氧源注入受污染地下水中，過氧化氫分解以后產(chǎn)生氧以供給微生物生長。過氧化氫常常要與催化劑一起注入，催化劑用以控制過氧化氫的分解速度，使之與微生物的耗氧速度相一致。強(qiáng)化營養(yǎng)物供應(yīng)的技術(shù)包括有滲透墻技術(shù)等。該技術(shù)是在污染區(qū)域內(nèi)垂直于地下水流方向建一道滲透墻，先將滲透墻內(nèi)的水抽出，添加營養(yǎng)物后再回灌入滲透墻。這時(shí)，添加了營養(yǎng)物的滲透墻就成了一個(gè)營養(yǎng)物擴(kuò)散源，在滲透墻下游就會(huì)形成一個(gè)生物活躍區(qū)，從而強(qiáng)化了生物降解過程。另外，強(qiáng)化措施還可以從微生物的角度入手。可以先在地表設(shè)施中對(duì)微生物進(jìn)行選擇性培養(yǎng)，然后再通過注射井注入到受污染區(qū)域，或直接引進(jìn)商品化菌種，都可以起到強(qiáng)化生物降解過程的作用。

美國采用生物處理系統(tǒng)治理地下水污染。美國三谷市拉彭特谷縣水管局會(huì)同巴爾德溫帕克可運(yùn)行單位管理委員會(huì)，正在進(jìn)行一項(xiàng)試驗(yàn)工程，它將使用生物處理系統(tǒng)來去除圣加布里埃爾地下水中的高氯酸鹽和另一種常見的污染物氮以及今年初剛發(fā)現(xiàn)的名為亞硝基二甲胺氮（NDMA）的混合物。三谷市水管局總工程師理查德.W.漢森稱，治理地下水中的高氯酸鹽是一個(gè)全國性的問題。無疑，南加州在探索處理技術(shù)方面走在了全國前列。該系統(tǒng)構(gòu)思獨(dú)特，效果顯著。他指出，生物降解法和離子交換法這兩種人們一致看好的處理高氯酸鹽的方法各有利弊。生物降解法在處理過程中使用微生物來消除高氯酸鹽；離子交換法則是先吸附住高氯酸鹽后再將其去除掉。離子交換法的不足之處是最終必須將廢水中的聚集的高氯酸鹽清除掉后才能排放，而生物降解法則不存在這一問題，但必須先弄清處理時(shí)化學(xué)物質(zhì)的相互

作用是否會(huì)把新的污染物引入水中。這種新型處理系統(tǒng)由殺菌和過濾等流程組成。

二、地下水污染修復(fù)

生物修復(fù)描述了在地下水和土壤中進(jìn)行的微生物自然降解過程，該過程是在厭氧（缺氧）條件下進(jìn)行的。既需要電子給予者（如氧），也需要電子接收者（如氫）。多數(shù)情況下由于這些基本要素的需要（氧或氫），土壤很快會(huì)變得貧乏。氧或氫會(huì)以最快的速度阻止自然微生物污染的擴(kuò)散并達(dá)到降解目的。通過固有細(xì)菌和自然土壤過程（固有衰減）使土壤和地下水污染物衰減的很大優(yōu)勢是避免了昂貴的泵吸系統(tǒng)、相關(guān)工作、維修和加工處理成本。缺點(diǎn)是固有衰減的速度很慢，除有限環(huán)境中所有條件都適宜外，固有衰減不是一個(gè)很好地去除污染物的“方法”。

加利福尼亞洲的一個(gè)名為Regenesis的基礎(chǔ)公司研制出一系列從地下水中快速降解和分離污染物的產(chǎn)品，其降解速度遠(yuǎn)大于固有衰減。其中最有名的產(chǎn)品是氧釋放化合物（ORC）和氫釋放化合物（HRC），它們能有效地促進(jìn)燃料、溶劑和許多其它類型地下水污染物的固有衰減。在世界范圍內(nèi)已有9000多個(gè)項(xiàng)目正在使用這兩種產(chǎn)品。Regenesis公司的另一目標(biāo)是處理帶有溶解金屬的地下水污染物，包括：從填土地滲透濾液；陰溝污泥的土地應(yīng)用；從尾礦和其它廢礦淋濾液；從工業(yè)廢水滲漏和從工業(yè)金屬加工廠滲漏（如金屬加工車間，電鍍車間等）。在含水層中溶解金屬受到一系列地球化學(xué)因素的影響，包括pH、Eh、絡(luò)合作用、吸附作用和離子交換。通過沉淀、氧化、吸附和絡(luò)合作用處理和控制這些因素的能力可直接影響地下水中溶解金屬的物理狀態(tài)、流動(dòng)性和存在形式。Regenesis公司于2003年研制出一種慢釋放、無毒的金屬修復(fù)化合物（MRC），這種化合物通過原位固定作用從地下水中分解出溶解金屬，為溶解氫提供了一種發(fā)酵性基質(zhì)來保證氯化物的生物降解作用。對(duì)金屬污染物修復(fù)的主要設(shè)計(jì)方案在復(fù)合金屬和溶解羽處理方面很適宜，能快速、有效地從地下水中分解出金屬物質(zhì)且費(fèi)用很低。向受污染土壤注入MRC化合物后，MRC化合物在還原條件下從地下水中分解出溶解金屬。它的活性成分是一種有益健康、環(huán)保安全的有機(jī)硫化合物。當(dāng)MRC化合物變?yōu)闅溲趸飼r(shí)，在微生物生物降解作用下將緩慢釋放有機(jī)硫化合物，與金屬離子接觸時(shí)單向與其發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生一種金屬—有機(jī)硫混合物（絡(luò)合物）。隨后這種金屬—有機(jī)硫混合物穩(wěn)固的吸附于土壤并保持穩(wěn)定狀態(tài)，有效地實(shí)現(xiàn)了地下水凈化。絡(luò)合物生物降解的有機(jī)部分脫離硫和金屬殘留物，獨(dú)特地滲入土壤基質(zhì)從而形成硫化物固體。有機(jī)部分與其它金屬硫化礦物一樣主要取決于標(biāo)準(zhǔn)土壤地化學(xué)作用，所以固定金屬在低氧還原條件下將保持穩(wěn)定，在氧化條件下可以保持穩(wěn)定。MRC化合物可有效地沉淀溶解砷、鉻、銅、鎘、汞、鉛和其它溶解金屬。在地下水中，通常氧是喜氧微生物的主要限速因素。沒有充足的氧仍可繼續(xù)進(jìn)行污染物降解作用，但厭氧降解速度很慢且由于局部降解生成物或殘留物可形成堆積物質(zhì)。

Regenesis公司早在1995年就對(duì)氧釋放化合物（ORC）作過介紹，它是過氧化鎂的主要組成部分，在地下水中依靠水化作用可緩慢釋放氧分子。通過向過氧化鎂組織中添入磷酸鹽，ORC化合物能提供一個(gè)穩(wěn)定、可靠的溶解氧釋放。無需起泡、鼓泡或其它不可控制的氧消耗，ORC化合物可提供一種線性的長達(dá)6到9個(gè)月的氧釋放。氧釋放結(jié)束后加速降解作用仍可持續(xù)相當(dāng)長的時(shí)間。在此期間喜氧微生物很活躍，加速了汽油和柴油機(jī)燃料（BTEX和MTBE）、添加劑、煤油，噴射燃料、凝析油、燃料油、潤滑劑、船用油、PAHs、殺蟲劑和工業(yè)溶劑（乙

醇和酮）的固有衰減并沉淀一些非金屬（如砷）。ORC化合物在水井應(yīng)用中具有良好的護(hù)壁作用，或者在地下水應(yīng)用中可把它用作注入泥漿。更好的應(yīng)用方法是使用手提式泵直接泵入和直接注入探測。

Regenesis公司研制的氫釋放化合物（HRC）是一種特殊配制的能在地下水中緩慢釋放氫的環(huán)保安全多乳酸脂。可把這種粘性液體直接注入受污染地下水和飽和土壤。這種化合物與水接觸后可緩慢釋放乳酸。由微生物產(chǎn)生溶解氫使乳酸發(fā)酵，在一個(gè)被稱為還原脫氯的自然過程中通過能夠降解氯化物的土壤細(xì)菌，把發(fā)酵乳酸當(dāng)作一種高能量（食物）源。能用HRC化合物降解一系列氯化物，包括：脫脂劑（PCE，TCE，TCA及它們的壓裂產(chǎn)物）、四氯化鐵、三氯甲烷、亞甲氯化物、殺蟲劑、高氯化物、硝酸鹽、硝芳香爆炸物與染料和氟氯烷碳，并能沉淀特殊金屬和放射性核素。在還原脫氯中氯化物是在厭氧條件下被生物降解。在氯化污染物分子中用氫（H）代替氯（cl）實(shí)現(xiàn)氯化物脫氯。在一般含水層中（能量貧乏）進(jìn)行的還原脫氯速度很慢，對(duì)大多數(shù)修復(fù)目的來說是不適宜的。HRC化合物通過多種數(shù)量級(jí)來增加脫氯的速度，在逐漸脫氯過程中快速去除污染物并最終形成無毒化合物，如乙烯和乙烷。在HRC化合物的影響下這種加速的降解過程可持續(xù)18個(gè)月，或者HRC化合物的另一種配制產(chǎn)品（延長釋放HRC－X）可持續(xù)3到5年。也可用HRC－X化合物降解同類污染物（HRC降解），但HRC－X化合物處理殘留非水相液體（DNAPLs）時(shí)費(fèi)用非常昂貴。殘留DNAPLs可引起一個(gè)殘留、有害的地下水污染源，并增加了額外的去除污染物成本。HRC－X是一種經(jīng)過檢驗(yàn)的用于解決這一復(fù)雜問題的溶液。HRC化合物也被廉價(jià)地應(yīng)用到野外工作中，HRC化合物進(jìn)入地面后促進(jìn)了污染物的生物降解并可持續(xù)相當(dāng)長的時(shí)間，這就消除了多次注入的需要。低費(fèi)用應(yīng)用化合物、持續(xù)延長的釋放范圍、更多工作和保養(yǎng)費(fèi)用的消除、局部斷裂的最小化和依靠外部電源的消除，所有這些使HRC在處理污染物上具有更大的優(yōu)勢。所以，可控釋放提供了另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即在低滲透體系中可使污染物均勻地受到HRC化合物的影響，例如粉土、粘土和多孔巖石體系。實(shí)用性實(shí)例研究

鉆井者認(rèn)為Regenesis公司產(chǎn)品的優(yōu)勢在于，通過使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鉆機(jī)和設(shè)備可進(jìn)行場地修復(fù)。可通過使用不同的技術(shù)進(jìn)行場地修復(fù)，如直接－推進(jìn)注入和鉆孔回填。其它方法包括坑道和過濾保護(hù)套應(yīng)用，最普遍的使用方法是直接注入。這種應(yīng)用過程包括用中空鉆桿把液態(tài)ORC和HRC化合物直接泵入處理區(qū)。該方法簡單、快捷、有應(yīng)用價(jià)值并可在多個(gè)位置使用。使用直接注入法可把ORC和HRC化合物應(yīng)用于更難達(dá)到的位置，包括一些裂隙基巖或鄰近大型建筑物的地下污染區(qū)。在這些位置常需要特殊的設(shè)備，如定向鉆進(jìn)鉆機(jī)和在有效位置使用雙層封隔器。實(shí)際上，在水平/定向鉆進(jìn)應(yīng)用中也可把ORC化合物用作鉆探泥漿。

在過濾/濾筒保護(hù)套結(jié)構(gòu)中，把ORC保護(hù)套下入專用水井中并安裝在隔水層位置，使污染物流過氧化區(qū)實(shí)現(xiàn)降解。通過替換用過的保護(hù)套來補(bǔ)充ORC化合物繼續(xù)生物降解。

在美國華盛頓第四平原服務(wù)站，由于其地下石油儲(chǔ)蓄罐泄漏而產(chǎn)生了大量BTEX化學(xué)物質(zhì)，包括易揮發(fā)的單芳香碳?xì)浠衔铩⒓妆健⒈揭彝楹投妆剑ǔＴ谄秃推渌彤a(chǎn)品中可發(fā)現(xiàn)這些化學(xué)物質(zhì)。地下含水層主要由沙子和礫石組成，這表明在這些污染物中進(jìn)行的自然生物降解速度會(huì)很慢，通過提供額外的氧可加速自然生物降解過程。最高管理者決定使用ORC化合物來增強(qiáng)生物降解速度，因?yàn)镺RC化合物在6個(gè)月內(nèi)預(yù)期的降解了含水層中超過

50％的污染物。在此修復(fù)過程中通過15個(gè)土壤鉆孔用ORC化合物對(duì)污染羽進(jìn)行降解。每個(gè)鉆孔被回填60磅的ORC漿液，150天后整個(gè)BTEX污染羽被降解58％。使用ORC化合物的成本為4萬美元，而使用常規(guī)的泵抽－處理系統(tǒng)需要約25萬美元。

在美國加利福尼亞洲Hollister的一個(gè)軍工廠，其地下含水層受到多種化合物的污染。其中主要污染物為高氯酸鹽－火箭推進(jìn)劑的主要成分，從健康角度來看它能損壞甲狀腺功能；六價(jià)鉻(鉻－6)，它是一種人們公認(rèn)的致癌物；冷卻劑1,1,2—三氯—1,2,2—三氯甲烷，它是一種能損耗大氣臭氧層的環(huán)境污染物。其含水層主要由粉砂組成，地下水以每天約0.07英尺的速度向西北方向流動(dòng)。在探索研究中通過25個(gè)注入點(diǎn)把600磅的HRC化合物注入污染區(qū)。取樣網(wǎng)覆蓋面積約為1200平方英尺。對(duì)其監(jiān)測79天后發(fā)現(xiàn)高氯化物濃度被減弱88％，而六價(jià)鉻幾乎被完全降解。

一個(gè)由俄勒岡州環(huán)境質(zhì)檢部門管理的清潔區(qū)，其地下水中PCE濃度達(dá)到10萬微克/每升，這表明在該地區(qū)存在DNAPLs殘留物，在該位置通過5個(gè)定向注入點(diǎn)把700磅的HRC－X注入地面，通過水井JEMW－4來監(jiān)測HRC－X化合物的影響效果，結(jié)果清楚地表明HRC－X化合物促進(jìn)了PCE的降解速度和原位吸附。

第三篇：地下水污染與治理方法

地下水污染與治理方法

地下水污染與治理方法

摘要:地下水作為水資源的重要組成部分,不僅是主要的飲用水源和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的原料,對(duì)于我國國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展,安全供水保證具有十分重要的作用,而且它又是重要的環(huán)境要素,對(duì)支撐生態(tài)系統(tǒng),維持水系統(tǒng)良性循環(huán)有著突出的作用.因此,我們要加以保護(hù),好好治理污染的地下水,維持生態(tài)平衡.關(guān)鍵詞:治理,防治,預(yù)防.中圖分類號(hào):X523 Y598

1.1地下水污染的定義

不同學(xué)者從不同的角度出發(fā),給予“地下水污染”不同的定義.爭論的焦點(diǎn)主要集中在兩個(gè)方面:一是衡量地下水受污染的標(biāo)準(zhǔn);二是天然條件下地下水中有害組分增加是不是會(huì)使其受污染.國家環(huán)境保護(hù)總局編寫的<<中國環(huán)境影響評(píng)價(jià)>>中對(duì)地下水污染的定義是:“地下水的污染物超過了下水的自凈能力,從而實(shí)地下水的組成及其性質(zhì)發(fā)生變化的現(xiàn)象.”

1.2地下水污染物

地下水污染物種類繁多,按性質(zhì)可分為三類:

1.2.1化學(xué)污染物

地下水中有機(jī)化合物主要有二氯乙烯,三氯乙烯,四氯乙烯等,含量甚微.最普遍的無機(jī)污染物是NO,其次是CL, 微金屬主要有Cr, Hg, Zn等.1.2.2生物污染物

主要是細(xì)菌,病毒和寄生蟲.人類糞便中的細(xì)菌多達(dá)400余種,病毒100余種,生物污水若進(jìn)入含水層,會(huì)污染地下水.1.2.3放射性污染物

放射性礦床或放射性的地層是地下水中放射性污染物的天然來源,核電廠,核試驗(yàn)散落物以及醫(yī)院,實(shí)驗(yàn)室使用的放射性同位素等,也可進(jìn)入地下水.1.3國內(nèi)外地下水污染治理技術(shù)

1.3.1物理處理方法

物理處理方法是物理得手段對(duì)污染地下水進(jìn)行的一種方法,分為屏蔽法和被動(dòng)收集法.1.3.1.1屏蔽法

屏蔽法是在地下建立各種物理屏障,將受污染的地下水體圈閉起來,以防污染物進(jìn)一步擴(kuò)散蔓延.常用得是灰漿帷幕法,用壓力向地下灌注灰漿,在受污染的水體周圍形成一道帷幕,從而經(jīng)受污染的水圈閉起來.其他的物理屏蔽法還有泥漿阻水墻,震動(dòng)樁阻水墻,板樁阻火墻,塊狀置換,膜和合成材料帷幕屏閉法等。原理與灰漿帷幕法相似.物理屏蔽法只有在處理小范圍的劇毒,難降接污染物時(shí)才考慮作為永久性的封閉方法.多數(shù)

-１-

情況下只是在地下水污染治理的初期,被作為一種臨時(shí)性的控制方法.1.3.1.2被動(dòng)收集法

被動(dòng)收集法是在地下水流的下游挖一條足夠深的溝道,在溝內(nèi)布置收集系統(tǒng),將水面漂浮的污染物(如油類)等收集起來,或所有的受污染的地下水收集起來以便處理的一種法.被動(dòng)收集法一般在處理輕質(zhì)污染物(如油類)時(shí)較有效,該方法在美國治理地下油污染時(shí)得到過廣泛得應(yīng)用.1.3.2水動(dòng)力控制方法

水動(dòng)力控制方法是利用靜群系統(tǒng),通過抽水或含水層注水,人為的改變地下水的水力梯度,從而將受污染的水體與清潔水分割開來.根據(jù)井群系統(tǒng)布置方式的不同,水動(dòng)力控制方法可分為上游分水嶺法和下游分水嶺法.1.3.2.1上游分水嶺法

上游分水嶺法是在受污染的水體的上游布置一排注水井,通過注水井向含水層主入清水,使得在該注水井形成一地下分水嶺,目的在阻止上游清潔水下補(bǔ)給以被污染的水體,同時(shí),在下游布置一排抽水井,將受污染的水體抽出.1.3.2.2下游分水嶺法

下游分水嶺法是在受污染水體下游布置一排注水井注水,在形成一地下分水嶺,一阻止污染羽流 向下游擴(kuò)散,同時(shí),在上游布置一排抽水井,抽出清潔的水送到下游注入.水動(dòng)力控制方法一般也是作為一種臨時(shí)的控制方法,在地下水污染治理的初期用于防止污染物的擴(kuò)散蔓延.1.3.3抽出處理法

抽出處理法是當(dāng)前應(yīng)用相當(dāng)普遍的方法,處理方法與地表水處理方法相同.大致可分為三類,物理法,化學(xué)法和生物法.具體采用那種方法,要根據(jù)污染物的類型和處理費(fèi)用來選擇.1.3.3.1物理法

物理法包含吸附法,重力分離法,過濾法,反滲透法,氣吹法和焚燒法等.1.3.3.2化學(xué)法

化學(xué)法包含混凝沉降法,氧化還原法,離子交換法和中和法等

1.3.3.3生物法

生物法包含活性污泥法,生物膜法,厭氧消化法和土壤處理法等.雖然抽出處理法與地表處理方法相同,但抽水井群系統(tǒng)的建立是關(guān)鍵,因井群系統(tǒng)能控制受污染地下水的流動(dòng).處理后的地下水有兩個(gè)去向,一是直接使用,二是用于回灌,且多用于回灌,原因是回灌溉可稀釋受污染的水體,沖洗含水層,又可加速地下水體的循環(huán)流動(dòng)從而縮短地下水的修復(fù)時(shí)間.1.3.4原位處理方法

原位處理法即可滲透反應(yīng)格柵是目前在歐美等發(fā)達(dá)國家新興起來的在原位去除水中污染組分的方法

1.3.4.1原位物理化學(xué)處理法

1.3.4.1.1加藥法

通過井群系統(tǒng)向受污染水體灌注化學(xué)藥劑,如灌注中和劑一中和酸性或堿性滲濾液,添加氧化劑降解有機(jī)物或無機(jī)化合物形成沉淀等.1.3.4.1.2滲透處理床

該方法主要適合與較薄,較淺的水層.一般用于天埋滲透液的無害化處理.具體方法是:在污染羽流的下游挖一條溝,挖至含水層底部或不透水的粘土層;在溝內(nèi)填充能與污染物反應(yīng)的透水層介質(zhì).受污染的地下水流入溝內(nèi)后與該介質(zhì)發(fā)生反映,生成有害化學(xué)物或沉淀物而被除去.常用的填充介質(zhì)有:灰?guī)r碎石,用于中和酸性地下水或去除重金屬;火性炭,用于去除非機(jī)性污染物.沸是和合成離子交換樹脂,用于去除溶解態(tài)重金屬等.1.3.4.1.3土壤改性法

利用土壤的粘土層,通過注射并在原位注入表面火性劑和有機(jī)性改性物質(zhì),使土壤中的粘土轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)粘土.經(jīng)改性后的有機(jī)粘土能有效的吸附地下水中的有機(jī)污染物.1.3.4.1.4沖洗法

對(duì)于有機(jī)烴類污染,可用空氣注入到受污染的區(qū)域底部,空氣在上升過程中將污染物中的揮發(fā)氣體一同溢出,再用集氣系統(tǒng)進(jìn)行收集處理.也可采用蒸汽沖洗,蒸汽不僅可是揮發(fā)組分溢出,而且還可以使有機(jī)物熱解.也可用酒精沖洗.從理論上講,只要整個(gè)受污染的區(qū)域都被沖洗過,所有的烴類污染物都會(huì)被除去.1.3.4.1.5射頻放電加熱法

通入電流,使污染物降解.1.3.4.2原位生物處理方法

原位生物修復(fù)的原理實(shí)際上是自然生物降解過程得人工強(qiáng)化.它通過采用人為措施,包含添加氧和營養(yǎng)物質(zhì)等,刺激原位微生物生長,從而強(qiáng)化污染物的自然生物將解過程.1.3.4.2.1生物氣沖技術(shù)

該技術(shù)與原位物化法中的氣沖技術(shù)相似,都是將空氣注入到受污染區(qū)域的底部,所不同的是生物氣沖的供氣量要小一些,只要能達(dá)到刺激微生物生長的供氣量即可.1.3.4.2.2溶氣水供氧技術(shù)

該技術(shù)費(fèi)吉尼吉亞多種工藝研究所的研究人員開發(fā)的技術(shù),它能制成一種由2/3和1/3水組成的溶氣,把這種混合物注入到受污染區(qū)域,可大大提高氧的傳遞效率.1.3.4.2.3過氧化氫供氧的技術(shù)

該技術(shù)是把過氧氫作為氧源注入到受污染的地下水中,過氧氫分解以后產(chǎn)生氧以供給微生物生長.過氧化氫常常需要于催化劑一同注入,催化劑用于控制過氧化氫的分解速度,使之與微生物的耗氧速度一致.1.3.4.2.4滲透墻技術(shù)

在污染區(qū)域內(nèi),與地下水流方向建設(shè)一道滲透墻,先將滲透墻內(nèi)的水抽出,添加營養(yǎng)物后在灌回滲透墻,這時(shí)添加了營養(yǎng)物的滲透墻就成了一個(gè)營養(yǎng)物擴(kuò)源,在滲透墻下游就會(huì)形成一個(gè)生物活躍區(qū),從而可以起到強(qiáng)化生物降解過程.1.3.4.2.5微生物強(qiáng)化措施

先在地表設(shè)施中對(duì)微生物進(jìn)行選擇性培養(yǎng),然后在通過注射井注入到受污染的區(qū)域,或直接引進(jìn)商品化菌種,就可起到強(qiáng)化生物降解作用.通常,原位生物修復(fù)要與井群系統(tǒng)配合進(jìn)行,即通過抽水井與注水井的配合,一加速地下水的流動(dòng)及氧和營養(yǎng)物的擴(kuò)散,從而縮短處理的時(shí)間.參考文獻(xiàn)：

[1]張志紅 趙長剛 李濤 污染物在土壤，地下水即粘土層中遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究［Ｊ］.水土，保持學(xué)報(bào)，２００５，１９（１）：１７６－１８０.[2]尹國勛，李東艷等。焦作市地下水污染趨勢，污染機(jī)理及預(yù)警和治理措施［河南省環(huán)保局科技計(jì)劃項(xiàng)目］。河南：焦作市環(huán)境保護(hù)局，河南理工大學(xué)，２００４.[3]潭利敏。焦作市污水灌溉對(duì)淺層地下水水質(zhì)處理［Ｄ］.河南：河南理工大學(xué)資環(huán)系，２００４.[4]裴建國，陶友良。焦作地區(qū)天然水環(huán)境同位素組成及其在巖溶水文中的影響。環(huán)境科學(xué)研究，２００２，１５（４）：３１－３４，５３.[5]高志法。環(huán)境同位素在西北地區(qū)地下水資源評(píng)價(jià)中的應(yīng)用。甘肅地質(zhì)學(xué)報(bào)，１９９５，４（１）：６２－７2.

第四篇：我國地下水污染狀況與治理

我國地下水污染狀況與治理

摘要：地下水在生態(tài)環(huán)境和社會(huì)發(fā)展中都具有重大作用，而我國地下水污染狀況日漸惡化，我國的治理工作的開展起步較晚。本文旨在分析當(dāng)前我國地下水污染整體狀況、地域分布特點(diǎn)、污染原因并探討我國地下水污染的治理措施，并提出行之有效的建議與意見。關(guān)鍵字：地下水污染，治理措施

The situation and control of groundwater pollution in China

Abstract:Groundwater plays a significant role in the ecological environment and social development, while the pollution of groundwater in China is worsening day by day.The present situation of groundwater pollutionin China, regional characteristics, causes, and measures to control will be discussed in this article.Some effective suggestions will be put forward.Keywords: Groundwater pollution, pollution treatment 1 引言

地下水是水資源的重要組成部分，具有良好的資源價(jià)值、環(huán)境價(jià)值。數(shù)十年來，隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城市建設(shè)的發(fā)展等人類活動(dòng)的增加，我國地下水大范圍地受到不同程度的污染。地下水污染對(duì)人類生活、社會(huì)生產(chǎn)、生態(tài)系統(tǒng)都有著極大的危害，比如以受污染的地下水作為飲用水水源的地方出現(xiàn)“癌癥村”等現(xiàn)象。所以，分析我國地下水污染的現(xiàn)狀、開展全國性的地下水污染治理工作已經(jīng)成為當(dāng)前的迫切任務(wù)。

2地下水資源和地下水污染概述

2.1 我國地下水資源

地下水廣義上是指埋藏和運(yùn)動(dòng)于地面以下各種不同深度的土層和巖石孔隙、裂隙、洞穴中的水。狹義上是指淺層地下水，即第一個(gè)隔水層以上的重力水。地下水是自然界水體的組成部分，也是水資源的重要組成部分。

我國地下水天然資源約為8288億立方米/年，占我國水資源總量的30％左右，能夠直接利用的地下水資源為2900億立方米/年。我國地下水資源地域分布不均，總體上由東南向西北逐漸降低。

健康的地下水環(huán)境自身組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、物質(zhì)循環(huán)良好、能量流動(dòng)守恒，擁有一定的自我調(diào)節(jié)和修復(fù)功能。地下水資源的開發(fā)利用對(duì)我國的重要工業(yè)基地及城市發(fā)展建設(shè)、國土開發(fā)、農(nóng)林業(yè)、畜牧業(yè)的發(fā)展都起著舉足輕重的作用。因此，地下水具有巨大的資源價(jià)值和環(huán)境價(jià)值。2.2 地下水污染定義和分級(jí)指標(biāo)

根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)總局所編寫的《中國環(huán)境影響評(píng)價(jià)》，地下水污染的定義是：地下水的污染物超過了下水的自凈能力,從而實(shí)地下水的組成及其性質(zhì)發(fā)生變化的現(xiàn)象。

根據(jù)“國家地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”，地下水污染的評(píng)價(jià)方法是將地下水質(zhì)量與天然條件下的地下水質(zhì)量相對(duì)照，確定地下水污染程度和污染物組分。地下水污染程度分為三級(jí)：污染嚴(yán)重、污染中等和污染較輕；污染組分包括：硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、鉛、砷、汞、鉻、氰化物、揮發(fā)性酚、石油類、高錳酸鹽指數(shù)等指標(biāo)。

3我國地下水污染狀況

3.1 我國地下水污染整體情況

就全國范圍而言，我國地下水質(zhì)量總體較好。按照《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848-93）進(jìn)行評(píng)價(jià)，全國地下水資源符合Ⅰ類－Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的占63%，符合Ⅳ類－Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的占37%。然而，我國城市地下水質(zhì)量則比較差，對(duì)118個(gè)城市2至7年的連續(xù)監(jiān)測顯示，中國約有64%的城市地下水遭受了嚴(yán)重污染，33%的城市地下水受到輕度污染，基本清潔的城市地下水只有3%。

我國地下水污染的趨勢為：由點(diǎn)狀、條帶狀向面上擴(kuò)散，由淺層向深層滲透，由城市向周邊蔓延。

3.2 我國地下水污染地域分布特征

我國不同地域的地下水污染有著不同特點(diǎn)，與當(dāng)?shù)氐娜丝诿芗潭取⒐I(yè)發(fā)展水平、人類活動(dòng)干擾程度密切相關(guān)。國土資源部的全國地下水資源評(píng)價(jià)顯示，全國地下水環(huán)境質(zhì)量的整體特征呈現(xiàn)為：南方優(yōu)于北方，山區(qū)優(yōu)于平原，深層優(yōu)于淺層。

東北地區(qū)重工業(yè)和油田開發(fā)區(qū)地下水污染嚴(yán)重。松嫩平原的主要污染物為亞硝酸鹽氮、氨氮、石油類等；下遼河平原硝酸鹽氮、氨氮、揮發(fā)性酚、石油類等污染普遍。各大中城市地下水的污染程度不同，其中，哈爾濱、長春、佳木斯、大連等城市的地下水污染較重。

華北地區(qū)地下水污染普遍呈加重趨勢。華北地區(qū)人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)強(qiáng)烈，從城市到鄉(xiāng)村地下水污染比較普遍，主要污染組分有硝酸鹽氮、氰化物、鐵、錳、石油類等。此外，該區(qū)地下水總硬度和礦化度超標(biāo)嚴(yán)重，大部分城市和地區(qū)的總硬度超標(biāo)，其中，北京、太原、呼和浩特等城市污染較重。

西北地區(qū)地下水受人類活動(dòng)影響相對(duì)較小污染較輕。西北地區(qū)地下水污染總體較輕。內(nèi)陸盆地地區(qū)的主要污染組分為硝酸鹽氮；黃河中游、黃土高原地區(qū)的主要污染物有硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、鉻、鉛等，以點(diǎn)狀、線狀分布于城市和工礦企業(yè)周邊地區(qū)，其中，蘭州、西安等城市污染較重。

南方地區(qū)地下水局部污染嚴(yán)重。南方地區(qū)地下水水質(zhì)總體較好，但局部地區(qū)污染嚴(yán)重。西南地區(qū)的主要污染指標(biāo)有亞硝酸鹽氮、氨氮、鐵、錳、揮發(fā)性酚等，污染組分呈點(diǎn)狀分布于城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村居民點(diǎn)，污染程度較低，范圍較小。中南地區(qū)主要污染指標(biāo)有亞硝酸鹽氮、氨氮、汞、砷等，污染程度低。東南地區(qū)主要污染指標(biāo)有硝酸鹽氮、氨氮、汞、鉻、錳等，地下水總體污染輕微，但城市及工礦區(qū)局部地域污染較重，特別是長江三角洲地區(qū)、珠江三角洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，淺層地下水污染普遍。南方城市中，武漢、襄樊、昆明、桂林等污染較重。

3.3地下水污染危害

地下水污染對(duì)自然環(huán)境、社會(huì)生產(chǎn)和人類生活都有嚴(yán)重的危害。對(duì)于環(huán)境，污染的地下水可能導(dǎo)致生物的減少或滅絕，造成各類環(huán)境資源的價(jià)值降低，破壞生態(tài)平衡。對(duì)于人類健康而言，被污染的地下水一旦被飲用，將導(dǎo)致很多慢性病癥，例如高氟、砷水是地氟、地砷病最主要和最直接的致病原因。

3.4 地下水污染原因和污染源

地下水污染原因主要分為沿海地區(qū)海水入侵和倒灌、工業(yè)三廢、農(nóng)業(yè)污染和城市生活污染。

海水倒灌是海水入侵淡水含水層的現(xiàn)象，是地下水污染的主要因素之一。造成海咸水入侵的主要原因是地下水淡水的過量開采。如果地下淡水過量開采，濱海或島嶼上淡水—海水界面可以處于不平衡狀態(tài)。我國北方沿海地區(qū)曾出現(xiàn)連續(xù)多年的干旱，地下水補(bǔ)給量減少，但是工農(nóng)業(yè)需用水量卻不斷增加，導(dǎo)致海水入侵。

工業(yè)廢水、廢氣、廢渣也會(huì)導(dǎo)致地下水污染。工業(yè)廢水如工業(yè)電鍍廢水、工業(yè)酸洗污水、石油化工有機(jī)廢水等不經(jīng)過處理而排人城市下水道、江河湖海或直接排到水溝、大滲坑里，導(dǎo)致地下水化學(xué)污染。工業(yè)廢氣如二氧化硫、硫化氫、氮氧化物等物質(zhì)首先污染大氣，而后隨降雨下落，通過地表徑流進(jìn)入水循環(huán)中，對(duì)地下水造成二次污染。工業(yè)廢渣經(jīng)風(fēng)吹、雨水淋濾，其中污染物重金屬、揮發(fā)性酚、氰化物部分隨降水、地表徑流遷移并下滲，從而對(duì)地下水形成面狀和線狀污染。

農(nóng)業(yè)活動(dòng)造成的地下水污染源主要包括土壤中剩余農(nóng)藥、化肥、動(dòng)植物遺體的分解以及不合理的污水灌溉等。它們引起大面積淺層地下水質(zhì)惡化，其中最主要的是氮氧化物的增加和農(nóng)藥、化肥的污染。

城市生活污染源主要是生活污水和生活垃圾。生活污水主要包括日常生活污水和醫(yī)院排放的廢水，其中污染物多為氨氮、磷、合成洗滌劑、厭氧細(xì)菌、揮發(fā)性酚、汞、病毒及放射性物質(zhì)。這些污水排入河道、溝渠或滲坑，對(duì)地表水和地下水產(chǎn)生污染。生活垃圾隨著日曬雨淋及地表徑流的沖洗，其溶出物會(huì)慢慢滲入地下，污染地下水。

4我國地下水資源污染治理

4.1我國現(xiàn)行治理政策和措施

在法律和政策層次，我國出臺(tái)了《全國地下水污染防治規(guī)劃（2011—2020年）》，并且在《中華人民共和國水污染防治法》制訂了有關(guān)地下水污染的防治條目。整體性的治理措施包括以下方面：實(shí)行排污總量控制；對(duì)一些污染較為嚴(yán)重的企業(yè)要實(shí)行限期治理；抓好化工資源的綜合利用；嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，杜絕新污染源的產(chǎn)生；調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，深化企業(yè)環(huán)境管理；建立污水處理項(xiàng)目等。

4.2 治理策略

我國地下水污染需要從污染源控制、污染途徑預(yù)防和污染場地治理技術(shù)方面著手解決，即控源、阻斷、修復(fù)。

污染源控制包括：更新垃圾處理填埋技術(shù)，減少污染物滲漏；治理污染嚴(yán)重企業(yè)；調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，減少高排放企業(yè)；提高污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，制定健全法律規(guī)定。

污染途徑預(yù)防包括：城市地區(qū)加強(qiáng)雨污分流設(shè)施的建設(shè)，保證不泄露。

污染場地修復(fù)技術(shù)包括：原位修復(fù)、異位修復(fù)。原位修復(fù)包括監(jiān)控條件下的自然衰減法、滲透性反應(yīng)墻；異位修復(fù)包括抽出處理法等。

5建議與結(jié)語

綜上所述，面對(duì)我國日益嚴(yán)峻的地下水污染形勢，地下水污染防治迫在眉睫。我國地下水資源匱乏，可供飲用的地下水更少，且極大部分地水遭受污染，更加劇了地下水短缺的嚴(yán)重程度。地下水污染由于其自身的隱蔽性、延時(shí)性和不確定性，使得修復(fù)治理工作較難進(jìn)行。目前我國地下水污染來源廣，地下水污染場地類型多且復(fù)雜，治理工作存在很多問題亟待解決。常用的地下水污染場地修復(fù)技術(shù)，只能針對(duì)單一的指標(biāo)，因此常常是幾種技術(shù)的聯(lián)合。此外，政府宏觀調(diào)控，提供地下水污染修復(fù)治理資金，完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)，健全地下水污染場地管理和修復(fù)技術(shù)體系，對(duì)于推動(dòng)我國地下水污染修復(fù)治理工作具有很大的積極意義。必須進(jìn)一步加強(qiáng)地下水污染防治的制度建設(shè)，加大對(duì)地下水污染防治的投入，將地下水的開發(fā)利用與保護(hù)協(xié)調(diào)起來，才能實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用以及自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的全面協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

無

第五篇：我國地下水污染現(xiàn)狀和修復(fù)技術(shù).

我國地下水污染現(xiàn)狀和修復(fù)技術(shù) 引言:近年, 隨著我國人口的不斷增長和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展, 各種環(huán)境問題日趨 嚴(yán)重, 尤以水污染的形勢最為嚴(yán)峻。其中大量未經(jīng)處理或未達(dá)到一定排放標(biāo)準(zhǔn)的 生活和工業(yè)污水的無序排放、有毒液體的泄漏、生活和工業(yè)有害固體廢棄物的隨 降雨入滲, 致使我國地下水污染的問題日益突出十多年來, 在國家和各級(jí)政府的 高度重視和全國人民的共同努力下, 我國的水污染治理取得了巨大成效, 各大流 域的水環(huán)境都有了很大改善。但目前我國的水污染依然相當(dāng)嚴(yán)重, 多個(gè)河流和湖 泊的水質(zhì)與規(guī)劃目標(biāo)還有較大的差距。水污染問題不僅影響、制約著我國經(jīng)濟(jì)的 發(fā)展,而且危及人們的身體健康,乃至社會(huì)的穩(wěn)定。因此,加強(qiáng)對(duì)地下水污染的 治理和相應(yīng)技術(shù)的開發(fā)就成為一種迫切的需要。

⒈我國地下水污染的研究現(xiàn)狀

目前我國對(duì)地下水的研究主要集中在以下幾個(gè)方面 1.1地下水水質(zhì)研究

地下水水質(zhì)研究是地下水污染研究的重要部分, 我國對(duì)地下水水質(zhì)的研究集 中在兩方面:一方面是污染物控制指標(biāo)及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的修訂, 另一方面是水質(zhì)評(píng)價(jià) 方法的探討和改進(jìn)。

1.1.1污染物控制指標(biāo)及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的修訂

我國對(duì)污染物控制指標(biāo)的研究始于 1949年以后,主要反映在水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的頒 布和不斷修訂上至今,我國已經(jīng)頒布執(zhí)行的地下水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)有地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GBT14848-1993 ,生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB5749-85等。

1.1.2水質(zhì)評(píng)價(jià)方法的探討和改進(jìn)

水質(zhì)評(píng)價(jià)可以較好的反映地下水是否污染及污染程度, 水質(zhì)評(píng)價(jià)方法是地下 水水質(zhì)評(píng)價(jià)的工具和手段,由于水體污染的隨機(jī)性和模糊性對(duì)于地下水水質(zhì)評(píng) 價(jià)至今仍沒有一個(gè)被廣泛接受的評(píng)價(jià)模型。目前常用的地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法有單 因子評(píng)價(jià)方法和綜合評(píng)價(jià)方法,我國傳統(tǒng)的水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)方法是 GB/T14848-1993推薦使用的內(nèi)梅羅指數(shù)法。近年來世界各國的專家學(xué)者對(duì)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)

方法進(jìn)行了深入的探索, 提出了很多評(píng)價(jià)方法和模型, 主要有基于模糊數(shù)學(xué)的模 糊綜合評(píng)判法、基于灰色系統(tǒng)理論的灰色聚類法、灰色關(guān)聯(lián)度法、基于數(shù)學(xué)計(jì)算 機(jī)模型的 BP(誤差反向傳播算法人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型基于 GIS 的評(píng)價(jià)模型、多 元線性回歸模型、邏輯斯諦曲線 LOG 模型以及基于理論分析的集對(duì)分析法物元可 拓法等。

1.2地下水污染調(diào)查的研究

地下水污染調(diào)查是地下水污染研究的基礎(chǔ)我國目前在調(diào)查內(nèi)容和調(diào)查技術(shù) 上都有了一定的進(jìn)展。

1.2.1地下水污染源的調(diào)查研究

污染與污染源有著必然的聯(lián)系, 地下水污染源按其形成原因可分為人為污染 源和天然污染源兩大類。按其分布形狀又可分為點(diǎn)源線源和面源。按來源劃分為 工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、城市污染源、固體廢物源及高爾夫球場、養(yǎng)殖場、排 污河流、加油站、污水處理廠等其它源四類。目前我國對(duì)地下水污染源的研究在 認(rèn)識(shí)程度和研究內(nèi)容上都有了一定的深入, 不斷加強(qiáng)對(duì)地下水污染源的類型強(qiáng)度 和空間分布特征的認(rèn)識(shí)及其對(duì)地下水影響程度的分析, 對(duì)地表污染水體的分布規(guī) 模利用情況及水質(zhì)狀況等也做了詳細(xì)的調(diào)查。

1.2.2電法勘探應(yīng)用

近年來, 國外的大量研究和試驗(yàn)表明, 電法勘探可成功地應(yīng)用于地下水污染 的調(diào)查研究。應(yīng)用不同的物探方法可以解決不同的問題:一是利用電阻率法可以 圈定地下水污染范圍, 可以進(jìn)行海岸環(huán)境下的地下水勘察;二是利用電磁法可以 探測導(dǎo)

電的羽流的流向及狀態(tài), 圈定地下水污染區(qū);三是利用頻譜激發(fā)極化法探 測有機(jī)學(xué)污染,還可以根據(jù)不同目的而采取相應(yīng)的物探方法。

1.2.3地下水有機(jī)污染調(diào)查

隨著國際上對(duì)毒害有機(jī)物的普遍重視, 我國相關(guān)部門的科研單位及高校研究 人員借鑒國外的研究經(jīng)驗(yàn)逐步展開這方面的研究工作。我國政府加大了地下水有 機(jī)污染調(diào)查與研究的投入, 地下水有機(jī)污染的危害已逐步得到重視, 地下水有機(jī) 污染的調(diào)查與研究將成為今后地下水污染調(diào)查研究的重要內(nèi)容。

1.3地下水污染物的來源污染途徑研究 1.3.1地下水污染的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究

地下水污染風(fēng)險(xiǎn)是指含水層中的地下水由于人類活動(dòng)而遭受污染到不可接 受的水平的可能性。最早的地下水污染風(fēng)險(xiǎn)可以追溯到 1968年法國學(xué)者M(jìn) arjat 提出的地下水脆弱性評(píng)價(jià)。僅從含水層的自然屬性條件(土壤、氣象、水文地質(zhì) 等出發(fā),稱為含水層固有脆弱性或者含水層的防污性能。20世紀(jì) 80、90年代 針對(duì)面源污染造成的地下水污染問題, 研究者認(rèn)識(shí)到地下水本質(zhì)脆弱性污染負(fù)荷 與污染風(fēng)險(xiǎn)之間的復(fù)雜關(guān)系, 因此, 將污染物的特性和一些人類活動(dòng)因素納入到 地下水污染風(fēng)險(xiǎn)的研究體系中, 含水層的特殊脆弱性評(píng)價(jià)形成也稱為早期的地下 水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。截至目前地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)目前還沒有一套公認(rèn)的評(píng)價(jià)模型 和評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及方法,各國研究者都在不斷地進(jìn)行探索。

1.3.2地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究

地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是以風(fēng)險(xiǎn)度作為評(píng)價(jià)指標(biāo), 把地下水污染與人體健 康聯(lián)系起來, 定量地描述地下水污染對(duì)人體健康產(chǎn)生的危害大小。地下水污染健 康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的, 隨著水污染狀況越來越嚴(yán)重 關(guān)于水環(huán)境對(duì)人體健康的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)也越來越受重視。目前國內(nèi)的地下水污染健康 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是在國外環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上, 基于保護(hù)人類健康的考慮, 以地 下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的健康基準(zhǔn)值為基礎(chǔ)客觀科學(xué)地量化地下水污染對(duì)人 體健康的潛

在影響采用的方法主要是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)四步法。最初主要集中于對(duì)地表水 或污水回用的評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)的污染物主要是無機(jī)物和金屬污染物隨著對(duì)地下水有機(jī) 污染物認(rèn)識(shí)的加深地下水無機(jī)污染物的研究也在逐步加大。

1.3.3環(huán)境同位素在地下水污染研究中的應(yīng)用

同位素技術(shù)在地下水勘測、地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究、地下水污染分析、壩堤滲 漏測定、地表水來源及組成分析等方面都有重要作用, 是目前世界上研究地下水 的先進(jìn)技術(shù)手段。同位素有穩(wěn)定同位素和放射性同位素放射性同位素存在放射性 衰變?cè)诘叵滤芯恐械膽?yīng)用主要是定年作用和標(biāo)記作用。20世紀(jì) 80年代同位素 水文學(xué)在我國的研究進(jìn)入一個(gè)新階段同位素水文地質(zhì)的理論和方法的研究取得 了一定的進(jìn)展, 20世紀(jì) 90年代在國家自然科學(xué)基金委員會(huì)的支持下,同位素在 地下水中的應(yīng)用向更高層次發(fā)展。綜合分析, 穩(wěn)定同位素技術(shù)和放射性同位素技 術(shù)在地下水污染研究中的應(yīng)用得到了長足的發(fā)展, 理論和方法研究比較系統(tǒng)、研

究案例非常豐富,取得了一定的成果,對(duì)于有機(jī)污染的單體同位素技術(shù) CSIA 的 機(jī)理及應(yīng)用的研究還處于探索階段。

1.3.4地下水污染數(shù)值模擬研究

地下水污染的數(shù)值模擬研究包括數(shù)學(xué)模型的研究應(yīng)用及模擬實(shí)驗(yàn)研究兩個(gè) 方面, 地下水污染的數(shù)學(xué)模擬研究各種溶質(zhì)的濃度在多孔介質(zhì)中的時(shí)空變化規(guī)律, 較好地定性或定量地預(yù)測含水層中污染物現(xiàn)在或未來的分布狀況。目前對(duì)地下水 水質(zhì)模型的研究已有相當(dāng)?shù)乃? 相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型也日趨成熟, 主要的地下水質(zhì) 模型有對(duì)流-彌散模型、隨機(jī)模型和黑箱模型。目前, 我國地下水污染數(shù)值模擬 模型方面的研究在模型探討及應(yīng)用上取得了一定的成果, 污染物質(zhì)的遷移、模型 中模擬參數(shù)以及溶質(zhì)遷移的機(jī)理的研究越來越得到重視,開展了大量的工作。1.4地下水污染監(jiān)測研究

地下水污染監(jiān)測是地下水污染研究中的重要方面, 目前, 我國已經(jīng)形成了由 一個(gè)國家級(jí)監(jiān)測院、31個(gè)省級(jí)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站(院、中心 和 217個(gè)市(地 級(jí)地質(zhì)

環(huán)境監(jiān)測分站組成的地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測工作體系;隨著環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)的不斷增 加和監(jiān)測精度要求的不斷提高, 監(jiān)測技術(shù)也得到了一定的發(fā)展, 監(jiān)測井從傳統(tǒng)的 混合式的地下水監(jiān)測井逐漸向分層采樣、分層監(jiān)測為目的的監(jiān)測井發(fā)展;地下水 監(jiān)測網(wǎng)的建設(shè)工作也在逐步的擴(kuò)大, 建立了由兩萬多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)組成的地下水監(jiān)測 網(wǎng)絡(luò), 陸續(xù)建立和完善全國地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。自動(dòng)化監(jiān)測水平逐步提高, 部分 省市通過安裝地下水自動(dòng)檢測儀,實(shí)現(xiàn)地下水的在線自動(dòng)化監(jiān)測。

2地下水修復(fù)技術(shù)

目前, 隨著地下水污染事件的不斷發(fā)生及科研人員的不斷努力, 地下水污染 修復(fù)技術(shù)在大量的實(shí)踐應(yīng)用中得到了不斷地改進(jìn)和創(chuàng)新, 較典型的地下水污染修 復(fù)技術(shù)已經(jīng)有十多種。

2.1物理法修復(fù)技術(shù)

物理法修復(fù)技術(shù)指技術(shù)的核心原理或關(guān)鍵部分是以物理規(guī)律起主導(dǎo)作用的 技術(shù),主要包括以下幾種方法:水動(dòng)力控制法、流線控制法、屏蔽法、被動(dòng)收集 法、水力破裂處理法等。

2.2化學(xué)法修復(fù)技術(shù)

地下水污染的化學(xué)修復(fù)技術(shù)指技術(shù)的核心流程使用化學(xué)原理的技術(shù), 歸納起 來主要有兩種方式,即有機(jī)粘土法和電化學(xué)動(dòng)力修復(fù)技術(shù)。

2.3生物法修復(fù)技術(shù)

所謂生物修復(fù),是指利用天然存在的或特別培養(yǎng)的生物(植物、微生物和原 生動(dòng)物 在可調(diào)控環(huán)境條件下將有毒污染物轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)的處理技術(shù)。現(xiàn)在發(fā) 展起來的主要是原位生物修復(fù)技術(shù)。

2.4復(fù)合法修復(fù)技術(shù)

復(fù)合法修復(fù)技術(shù)是兼有以上兩種或多種技術(shù)屬性的污染處理技術(shù), 其關(guān)鍵技 術(shù)同時(shí)使用了物理法、化學(xué)法和生物法中的兩種或全部。如滲透性反應(yīng)屏修復(fù)技 術(shù)同時(shí)涉及物理吸附、氧化~還原反應(yīng)、生物降解等幾種技術(shù);抽出處理修復(fù)技 術(shù)在處理抽出水時(shí)同時(shí)使用了物理法、化學(xué)法和生物法;注氣-土壤氣相抽提技 術(shù)則同時(shí)使用了氣體分壓和微生物降解兩種技術(shù)。一般認(rèn)為。幾種原理并列性較 強(qiáng)的技術(shù)才能被稱為復(fù)合技術(shù)。

3結(jié)論

綜上所述, 面對(duì)我國日益嚴(yán)峻的地下水污染形勢, 地下水污染防治迫在眉睫。必須進(jìn)一步加強(qiáng)地下水污染防治的制度建設(shè), 加大對(duì)地下水污染防治的投入, 將 地下水的開發(fā)利用與保護(hù)協(xié)調(diào)起來,才能實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用,以及自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的全面協(xié)調(diào)發(fā)展。雖然我國的地下水污染研究取得了豐碩的成果但是 與國外相比還存在一定的差距, 應(yīng)大力關(guān)注和借鑒國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)不斷探索適合 本國國情的研究方法和研究體系使地下水污染研究工作向新的深度和廣度發(fā)展。