簡(jiǎn)析地下水重金屬污染及其防治措施

田 劍

（河北地質(zhì)大學(xué)，河北 石家莊 050031）

隨著我國(guó)近年來(lái)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，地下水重金屬污染問(wèn)題的處理質(zhì)量和處理效率受到了社會(huì)各界的高度重視，究其原因不僅是因?yàn)榈叵滤撬Y源的重要組成部分，最主要的是它對(duì)于居民的生活和工業(yè)生產(chǎn)而言具有重要影響[1]。但從目前來(lái)看，由于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)時(shí)代背景下，人們對(duì)于各項(xiàng)資源的不合理開(kāi)發(fā)與利用，重金屬物質(zhì)通過(guò)多種渠道流入地下水中，最終誘發(fā)地下水重金屬污染問(wèn)題產(chǎn)生的同時(shí)，也給社會(huì)整體發(fā)展造成了極為不利的影響[2]。

1 地下水重金屬污染的基本概述

1.1 地下水重金屬污染現(xiàn)狀

與其它污染相比，不確定性、隱蔽性、延時(shí)性、廣泛性、不可還原性等是地下水重金屬污染的顯著特征。從目前來(lái)看，在當(dāng)前城市和農(nóng)村地區(qū)，地下水重金屬污染程度也不盡相同，具體而言城市地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和對(duì)地下水利用率的不斷提高，地下水污染也日趨嚴(yán)重，尤其是在工業(yè)企業(yè)或者市區(qū)等地區(qū)，地下水重金屬污染較為嚴(yán)重，污染物多為鋁、鎳等重金屬；而在農(nóng)村地區(qū)，在生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，農(nóng)業(yè)是社會(huì)群體主要的生產(chǎn)模式，雖然工業(yè)欠發(fā)達(dá)，但由于人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)較低，生活垃圾就地填埋、生活廢水直接排放等問(wèn)題也較為顯著[3]。此外農(nóng)藥和化肥的過(guò)度，都會(huì)給地下水造成一定的污染，靠近工礦企業(yè)的農(nóng)村地區(qū)其受到的重金屬污染問(wèn)題尤為嚴(yán)重，其中地下水重金屬污染物多為鐵、錳等重金屬。

1.2 地下水重金屬污染原因

（1）人為原因。在當(dāng)前多元化產(chǎn)業(yè)時(shí)代背景下，工業(yè)的快速發(fā)展在一定程度上雖然顯著地提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)，但與此同時(shí)卻也帶來(lái)了較為嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，其中地下水重金屬污染無(wú)論是對(duì)人們?nèi)粘Ｉ钸€是工業(yè)生產(chǎn)，都造成了極為不利的影響，而導(dǎo)致上述問(wèn)題產(chǎn)生的人為原因主要有：未能嚴(yán)格按照工業(yè)發(fā)展規(guī)劃要求對(duì)礦物進(jìn)行定區(qū)存放、露天堆放礦物和礦渣受雨水沖刷滲流到地下、在金屬冶煉和金屬加工中產(chǎn)生的廢水直接排放到河流中、人們隨意燃燒生活垃圾和化石燃料以及汽車尾氣大肆派發(fā)導(dǎo)致其進(jìn)隨降雨進(jìn)入地下。

（2）天然原因。從目前來(lái)看，導(dǎo)致地下水重金屬污染問(wèn)題的產(chǎn)生，除人為原因外，土壤自身由于受侵蝕和風(fēng)化等天然原因的影響，也導(dǎo)致進(jìn)入到地下水中的重金屬含量增加，從而顯著地增加了地下水重金屬的污染程度，給人們的生命財(cái)產(chǎn)埋下了巨大的安全隱患。在地下水流動(dòng)過(guò)程中，水流會(huì)對(duì)巖層產(chǎn)生溶蝕和潛蝕作用，巖層中的可溶性礦物會(huì)溶于地下水中并隨著水的流動(dòng)參與到水的循環(huán)中去，從而導(dǎo)致地下水中的重金屬含量不斷提高；而另一方面由于化學(xué)風(fēng)化、生物風(fēng)化、物理風(fēng)化等問(wèn)題的存在，使得巖層變得松散起來(lái)，從而增加了地下水受污染的概率，引發(fā)地下水重金屬污染問(wèn)題。

2 地下水重金屬污染的防治措施

通常而言，作為水資源的重要組成部分，地下水一般不會(huì)受到重金屬的污染，但是一旦發(fā)生地下水重金屬污染問(wèn)題，則是很難處理或是根除的[4]。因此，要想從根本上推動(dòng)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，近年來(lái)基層產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)和相關(guān)主管部門的科研工作者經(jīng)過(guò)不斷地探索實(shí)踐，研發(fā)出了原位修復(fù)技術(shù)和異位修復(fù)技術(shù)，其中原位修復(fù)技術(shù)主要包括：

（1）可滲透性反應(yīng)墻。簡(jiǎn)單來(lái)講，所謂的“可滲透性反應(yīng)墻”指的是一道由特殊材料組成的反應(yīng)墻，其設(shè)置的主要目的是為了控制地下水徑流方向和吸附重金屬物質(zhì)，具體而言就是當(dāng)污染水流劉靜可滲透性反應(yīng)墻時(shí)，污水中的重金屬雜物會(huì)與反應(yīng)墻中的反映材料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，以此達(dá)到去除有毒重金屬亦或是降低重金屬毒性的目的。從某方面而言，零價(jià)鐵是常用的可滲透性反應(yīng)墻填充材料在，這種技術(shù)的應(yīng)用雖然在很大程度上具有操作簡(jiǎn)單、成本低以及不破壞環(huán)境等優(yōu)勢(shì)，但卻也存在一定的局限性，即長(zhǎng)期使用或者是在處理高濃度重金屬地下水時(shí)，通常其處理質(zhì)量無(wú)法達(dá)到預(yù)期的處理目的，降低處理效果，影響社會(huì)的穩(wěn)定性。

圖1 可滲透反應(yīng)墻處理技術(shù)

（2）化學(xué)修復(fù)技術(shù)。氧化和還原是化學(xué)修復(fù)技術(shù)的兩種技術(shù)類型，其本質(zhì)就是通過(guò)與地下水中的重金屬離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，以此來(lái)降低重金屬毒性亦或是使其產(chǎn)生沉淀，最終達(dá)到處理污水的目的。相比可滲透性反應(yīng)墻，這種防治技術(shù)的應(yīng)用，在很大程度上雖然具有良好的處理效率，但卻嚴(yán)重地增加了處理成本，給企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益造成極為不利的影響，而與此同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也存在一定的局限性，且在處理過(guò)程中還增加了二次污染的產(chǎn)生。

（3）電動(dòng)修復(fù)技術(shù)。從某方面而言，在進(jìn)行地下水污染處理過(guò)程中，電動(dòng)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用較為普遍，究其原因不僅是因?yàn)檫@種處理技術(shù)不僅具有操作簡(jiǎn)單、易于控制、成本較低以及高度選擇性，最主要的還是因?yàn)槠浯蚱屏丝蓾B透性反應(yīng)墻和化學(xué)修復(fù)技術(shù)的局限性，能很大程度上為國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，通過(guò)施加直流電壓行車韓國(guó)電場(chǎng)梯度，以此來(lái)將各種可溶態(tài)的重金屬污染物遷移出地下水是其應(yīng)用原理，且近年來(lái)伴隨信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用率和應(yīng)用范疇也在不斷提高。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在當(dāng)前城市化、工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程不斷加快的產(chǎn)業(yè)時(shí)代背景下，隨著工業(yè)建設(shè)規(guī)模和建設(shè)數(shù)量的不斷擴(kuò)增，地下水重金屬污染問(wèn)題也愈發(fā)嚴(yán)重，給人們生活和社會(huì)發(fā)展造成不良影響的同時(shí)，也阻礙了國(guó)家可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。為此要想從根本上切實(shí)解決上述問(wèn)題，根據(jù)地區(qū)污染的實(shí)況以及修復(fù)目的，采取合適的修復(fù)技術(shù)是現(xiàn)階段基層產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)和相關(guān)主管部門的核心發(fā)展方向，其中原位修復(fù)處理技術(shù)的操作較為簡(jiǎn)單、成本也更加便宜，而通過(guò)采取抽出處理法的異位修復(fù)技術(shù)雖然操作成本較高，但其技術(shù)更加成熟，因此常被應(yīng)對(duì)于突發(fā)性重金屬地下水污染處理中。