地下水文学论文

浅谈地下水污染与防治 马聪2010150118 摘要:随着经济和社会的发展,人们对地下水的索取越来越多,随之带来的地下水污染问题也越来越严重。在此主要讲述一下地下水污染来源,处理方法和防治。 关键词:来源,方法,防治思考 一、地下水污染主要来源 常见的地下水污染分为可溶性和非混合性两大类。 可溶性污染物一般为无机物,污染源主要有两种类型:一是点源类型污染,主要是指工业废物中的各种有害物质(汞、镉、铅、铬等重金属及难分解的有机物,或放射性物质)经地表径流及雨水的冲淋而渗入地下进入到含水层中;人类生活产生大量的生活垃圾,随着日晒雨淋及地表径流的冲洗其溶出物慢慢渗入地下;生活污水、粪池等没有经过任何处理而直接排放后下渗。二是面源类型污染,主要是指现代农业生产区大量使用化肥、农药,未被作物吸收的农药或肥料随雨水或灌溉水渗入地下蓄水层造成污染;矿坑排出的水或矿山废渣的淋滤水中可能含有重金属和放射性元素,有时是卤水或酸性水;用劣质水或未经处理的废水回灌。 非混合性污染物是以液态存在的,称为非水相液体(NAPL)。NAPL多为微溶于水的有机碳氢化合物,多由于石油的大规模勘探、开采。油化工业的发展及其产品的广泛应用而引起,当污染源停止排放NAPL时,未挥发、未溶于水的NAPL在移动过程中逐渐分离形成无数独立、不连续的小液滴,可被孔隙介质长期束缚,其可溶性成分还会逐渐扩散至地下水中,从而成为一种持久性的污染源。 二、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。 三、防治思考 全社会要在思想认识上高度重视地下水污染问题,有关部门要投入足够的人力、物力,财力对地下水污染的机理、监测、预报和保护措施等进行全面研究。在有效的管理控制下进行操作,在预防上下功夫,而不要在污染发生后付出更大代价去治理。 各级政府职能部门切实做好本职工作,落实责任人和问题追责,加大监管力度,严格要求工业和生活污水污染物排放量,依法办事。根据“谁污染、谁治理”的原则,出现问题必须高额罚款,对下游地下水造成严重影响的企业应关、停、并、转,决不姑息迁就任何一家污染企业和个人。