略論地下水污染與防治措施

王蕊

三精制藥股份有限公司 哈爾濱 150018

略論地下水污染與防治措施

王蕊

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本文分析了地下水污染源的情況，提出了具體的解決方法和技術(shù)，為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供參考。

地下水；污染；農(nóng)藥

1.前言

水是人類生存環(huán)境中的重要組成部分，以氣、液、固三種狀態(tài)而存在，遍布于海洋，地面的江河湖泊，地下淺層和深層的水，高山積雪與寒冷地區(qū)的冰雪、大氣中的水蒸氣等等之中。水在自然界循環(huán)中形成海洋、河流、湖泊、地下水層等天然水體。同時，在自然界循環(huán)中，幾乎每個環(huán)節(jié)都有雜質(zhì)混入，使水質(zhì)發(fā)生變化，形成不同水質(zhì)的水。人類社會為了滿足生活和生產(chǎn)的需要，從天然水體中取用大量水作為生活用水和生產(chǎn)用水，在使用過程中隨時都有雜質(zhì)混入，使水受到不同程度的污染，變成了相應(yīng)的生活污水和工業(yè)廢水，排入到天然水體，構(gòu)成了水的社會循環(huán)。

2.地下水污染源分析

按照污染物產(chǎn)生的行業(yè)類型，可以將地下水污染源分為工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、生活污染源和自然污染源。

2.1 工業(yè)污染源

工業(yè)污染源主要是指工業(yè)“三廢”(廢水、廢氣、廢渣)。工業(yè)廢水如電鍍廢水、酸洗廢水、輕工業(yè)廢水(如紡織印染廢水)、冶煉工業(yè)廢水、石油化工有機(jī)廢水等有毒有害廢水，若直接流入或滲人地下水體，都是導(dǎo)致地下水化學(xué)污染的主要原因。工業(yè)廢氣如SO、HS、CO、CO、氮氧化物等隨降雨落到地面，通過地表徑流下滲對地下水造成二次污染。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、污水處理廠的污泥等，由于露天堆放或者地下填埋防滲防漏措施不合理，風(fēng)雨淋濾后其中的有毒有害物質(zhì)直接或間接污染地下水。

2.2 農(nóng)業(yè)污染源

農(nóng)業(yè)污染源主要包括剩余農(nóng)藥、化肥以及不合理的污水灌溉。中國農(nóng)業(yè)面源污染日趨嚴(yán)重，據(jù)不完全統(tǒng)計，中國有機(jī)氯農(nóng)藥年施用量為86.23×10t，有機(jī)磷農(nóng)藥24.26×10t，平均施用強(qiáng)度10.8kg／hm。灌水與降水等淋溶作用造成地下水大面積農(nóng)藥與化肥污染。另外，中國有污水灌溉農(nóng)田近133×10hm，農(nóng)灌污水大部分未經(jīng)處理，約有70%～80%的污水不符合農(nóng)灌水質(zhì)要求。每年由于污水灌溉滲漏的大量污水，直接造成污染地下水，使污灌區(qū)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，隨著日曬雨淋及地表徑流的沖刷，其溶出物會慢慢滲入地下，污染地下水；另一方面，生活污水不能有效處置后排放，特別是廣大農(nóng)村地區(qū)，生活污水有的直接排入附近水體，有的通過化糞池直接滲漏，對地表水和地下水均產(chǎn)生影響。

2.4 自然污染源

在有些地區(qū)，由于特殊的自然環(huán)境與地質(zhì)環(huán)境，地下水天然背景不良，有毒有害成分超標(biāo)。根據(jù)中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院調(diào)查統(tǒng)計，中國部分地區(qū)分布有高砷水、高氟水、低碘水等。

3.解決方法和技術(shù)

(一)物理法

1.屏蔽法。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、振動樁阻水墻、塊狀置換、膜和合成材料帷幕圈閉法等。適合在地下水初期用作一種臨時性的控制方法。

2.被動收集法。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質(zhì)收集起來，或?qū)⑹芪廴镜叵滤占饋硪员闾幚淼囊环N方法。在處理輕質(zhì)污染物(如油類等)時比較有效。

(二)水動力控制法

水動力控制法是利用井群系統(tǒng)通過抽水或向含水層注水，人為地區(qū)別地下水的水力梯度，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。水動力法不能保證從地下環(huán)境中完全、永久地去除污染物，被用作一種臨時性的控制方法，一般在地下水污染治理的初期用于防止污染物的蔓延。

(三)抽出一處理法

抽出一處理法是最早使用、應(yīng)用最廣的經(jīng)典方法，根據(jù)污染物類型和處理費(fèi)用分為物理法、化學(xué)法和生物法三類。在受污染地下水的處理中，井群系統(tǒng)的建立是關(guān)鍵，井群系統(tǒng)要控制整個受污染水體的流動。處理地下水的去向主要有兩個，一是直接使用，另一個則是多用于回灌。后者為主要去向，用于回灌多一些的原因是回灌一方面可以稀釋受污染水體，沖洗含水層；另一方面可以加速地下水的循環(huán)流動，從而縮短地下水的修復(fù)時間。此方法能去除有機(jī)污染物中的輕非水相液體，而對重非水相液體的治理效果甚微。此外，地下水系統(tǒng)的復(fù)雜性和污染物在地下的復(fù)雜行為常常干擾此方法的有效性。

(四)原位處理法

1.加藥法。通過井群系統(tǒng)向受污染水體灌注藥劑，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)物形成沉淀等。

2.滲透性處理床。適用于較薄、較淺含水層，一般用于滲濾液的無害化處理。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黏土層，然后在溝內(nèi)填充能與污染物反應(yīng)的透水性介質(zhì)，受污染地下水流人溝內(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。

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

4.沖洗法。對于有機(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)性組份會隨空氣在上升過程中，污染物的揮發(fā)性組份隨空氣一起溢出，再用集氣系統(tǒng)進(jìn)行收集處理。

5.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)物等刺激原生微生物的生長，從而強(qiáng)化污染物的自然生物降解過程。另外，強(qiáng)化措施還可以從微生物的角度人手。在地表設(shè)施中對微生物進(jìn)行選擇性的培養(yǎng)，然后通過注射井注入到受污染區(qū)域。一般情況下，原位生物修復(fù)要與井群系統(tǒng)配合進(jìn)行，即通過抽水機(jī)與注水井的配合，以加速地下水的流動及氧和營養(yǎng)物的擴(kuò)散，從而縮短處理時間。

4.結(jié)束語

綜上所述，目前地下水污染形勢嚴(yán)峻，地下水污染防治工作迫在眉睫。各級政府和有關(guān)部門，應(yīng)高度重視，加大地下污染監(jiān)管和治理力度，發(fā)動全社會參與，確保地下水資源的可持續(xù)利用。

[1]高遠(yuǎn)至.斬斷污染地下轉(zhuǎn)移的黑手[J].半月談，20l0，8：13.

[2]趙章元.地下水污染不容忽視[J].環(huán)境經(jīng)濟(jì)雜志，2006(4)：37.

[3]彭文啟，張樣偉.現(xiàn)代水環(huán)境質(zhì)量評價理論與方法[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.