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1、地下水污染方法 目录 1地下水污染与防治基础 2地下水污染调查与监测 3地下水污染评价 4地下水污染修复技术 2 2 地下水污染调查 Groundwater Contamination Survey 目 录 1地下水污染调查的目的 2地下水污染调查方法 3地下水污染调查内容 （1）地下水系统 （2）污染源、物、途径调查 3 2-1 地下水调查的目的 o以地下水系统理论为指导，通过钻探、物探 、试验等手段深入调查研究区水文地质条件 ，重点揭示介质空间、水动力场和水化学场 的特征，提供污染调查背景 o通过监测、示踪、模拟等方法，识别污染， 查明污染源、污染物、污染途径，为地下水 污染评价、污染防治
2、提供基础参数和数据 介质空间 污染物 种类 浓度 迁移性 水动力场 污染源 分布 岩性（矿物组成） 空隙（含水、隔水） 水位 流向 流速 资料收集 地球物理 钻探 监测、试验 地下水污染调查 地下水系统特征 水化学场 pHEhTDST 水化学类型及分带性 特征组分空间分布 地下水污染特征 污染途径 5 2-2 地下水污染调查的方法 o资料收集 o现场踏勘 o遥感方法 o地球物理方法 o钻探方法 o监测方法 o实验或试验 2-2-1 资料收集 类型：数据、图件、研究报告、论文等 （1）数据：地形、水文、参数、水位、水质、 开采量、实验数据 （2）图件：地形图、地质图、水文地质图、钻 孔分布图、钻
3、孔柱状图、监测孔分布图、等水位 线图、水位动态曲线、水化学图、水质动态曲线 、水质监测点分布、排污口与取水口分布图 （3）研究报告：调查报告、专题报告等 （4）论文：学术论文、学位论文等 6 2-2-2 现场踏勘 o 了解工作区基本情况，增加感性认识 n 踏勘前，尽可能多地收集研究区信息 n 探勘时，备野外用车、向导、记录本、照相机、地形图、地质图、地质锤 、GPS、放大镜、望远镜、岩土样以及水样采集器具、便携式仪器 n 制高点，观望研究区地形、地貌，核对图中的关键点 n 核实监测井、采水井、排污口、水质监测点和剖面等具体情况 n 确定交通路线、遴选实验场、采样点 n 了解研究区工农业生产活动
4、情况，地下水开发利用情况 n 对重要的工农业生产活动场所进行实地走放，了解用水、原料、工艺、产 品、废水、废渣、废气情况 n 7 2-2-3 地球物理探测（Geophysic） o特点 n无破坏性，可遥测地下介质多种特性的三维变化 ，效率高、成本低 o种类 n重力法、探地雷达、磁法、电法和电磁法、地震 法、放射性方法及测井等 8 探地雷达（Ground Penetrating Radar ） 估算导水系数试验结果 9 电法、电磁法 确定水质类型、盐度、腐蚀性 水质类质类 型 电导电导 率（mmho/cm ） 正常地下水 0.14 污污染的 地下水 市政填埋滤滤液5.99 粉煤灰沉淀物4.61
5、海水 36.30 分类类电导电导 率（ mmho/cm） 无盐盐度0-2 轻轻微盐盐度2-4 中等盐盐度4-8 重盐盐度8-16 极端盐盐度16 腐蚀蚀性 电导电导 率（ mmho/cm） 严严重100 10 电法、电磁法 监测污染物迁移扩散过程 11 控源音频大地电磁法（CSAMT） San Manuel斑岩铜矿铜提取液监测 San Manuel斑岩铜矿CSAMT法反演电阻 率南北向某剖面 小于20m的区域推测为提取液扩散范围 San Manuel斑岩铜矿根据CSAMT法探测结果 绘制的铜提取液三维分布 图中圆点表示CSAMT测量点位，纵向实线表 示解释深度 12 2-2-4 钻探（bori
6、ng, drilling ） o 特点 n 费用高、可以获取某个点 上高精度信息 o 作用 n 精确揭示地下岩层层位、 岩性 n 成井供水 n 采集岩样、水样 n 现场试验 n 用作监测孔 o 方法 n 中空螺旋钻进 n 实心钻杆螺旋钻进 n 绳索冲击钻进 n 空气回转钻进 n 夯击中空螺旋钻进 n 反循环钻进 n 泥浆钻进 o 3、附属工具 提引类 滑车、提引器、提引钩 夹持类 垫叉、钻杆夹持器、套管夹板 拧卸类 管钳、自由钳、链钳、扳手 打捞工具类 处理孔内事故专用工具，矢锥 、割管器等 1、钻塔 按材质分 金属、木质 按构造分 两脚、三角、四角、桅杆式 按角度分 直塔、斜塔 2、钻 具
7、钻头破碎孔底岩石 岩心管钻进时收容岩心、导向作用 套管保护孔壁 取粉管收集较大颗粒的岩屑 异径接头连接钻杆柱与岩心管 钻铤孔底加压、导向防斜作用 钻杆传递动力、输送冲洗液 水接头连接回转钻具和高压水管 14 2-2-5 监测（Monitor） 2-2-5-1 监测孔（Montor Hole） o井径：标准通常为50mm o套管与过滤器材料：聚氯乙烯、聚四氟乙烯、电 镀钢管、不锈钢管 o密封材料：彭润土、水泥、及其混合物 o过滤器长度：10-50cm或5m n 短滤管可测定特定深度水头及水化学特性，仅反映污染局 部的情况 n 长滤管，稀释效应很大，污染物提供通道，混合水位，可 反映总体污染情况
8、15 o 以浅层地下水和有开发利用价 值的含水层为主 o 适当兼顾与目标含水层有水力 联系的其它含水层或地表水体 o 按控制性布点与功能性布点相 结合 o 控制不同的水文地质单元、主 要含水层、易污染含水层和己 污染的含水层以及主要环境水 文地质问题的易发区或已发区 等 o 监测时间 n 当地地下水枯、平、丰水 期的月份各1次 总总数 上游及 两侧侧 场场地及 下游 一级级 733 二级级 532 三级级 312 2-2-5-2 监测孔数目与监测时间 2004-10-29 16 监测孔的三角形布设 h=8m 1 2 3 h=9m h=10m 9.5m 9.0m 8.5m 2004-10-29
9、17 监测孔的功能 “A”井为背景监测孔 “B”井用来验证处理 措施的有效性 “C”井及时探测地下 水水质的变化情况 废 物 B 地下水流向 A C C C B 2004-10-29 18 测压水头垂向分布 (m) 0 2 4 6 8 10 0 1 1 0 地下水位（埋深，m） 监测井 C（mg/L） t（day） 监测频率越大越能反映真实情况 监测时间对监测结果的影响 监测孔的安装 2-2-5-3 21 2-2-6 试验 2-2-6-1 现场试验（Test in situ） o现场试验 n抽水试验 n注水试验 n渗水试验 n弥散试验 n潜水水量垂直均衡试验 n流速试验(连通试验) n地下水含
10、水层储能试验 弥散试验弥散试验 目的：目的：研究污染物在地下水中运研究污染物在地下水中运 移时其浓度的时空变化规律，并移时其浓度的时空变化规律，并 通过试验获得进行地下水环境质通过试验获得进行地下水环境质 量定量评价的弥散参数量定量评价的弥散参数 示踪剂：示踪剂：如食盐、氯化铵、电解如食盐、氯化铵、电解 液、萤光染料、放射性同位素液、萤光染料、放射性同位素 131131I I等 等 方法：方法：天然状态法、附加水头法天然状态法、附加水头法 、连续注水法、脉冲注入法、连续注水法、脉冲注入法 22 潜水水量垂直均衡试验潜水水量垂直均衡试验 目的：目的：获得评价区潜水水均衡计算获得评价区潜水水均衡计
11、算 中有关均衡要素，以便配合其它水中有关均衡要素，以便配合其它水 文地质资料，进行地下水均衡计算文地质资料，进行地下水均衡计算 参数：参数：降水垂直入渗补给系数，潜降水垂直入渗补给系数，潜 水蒸发系数，灌溉水回渗补给系数水蒸发系数，灌溉水回渗补给系数 以及不同岩层的给水度以及不同岩层的给水度 地中渗透仪地中渗透仪：补偿式地中渗透仪补偿式地中渗透仪 零通量面法零通量面法：负压计和中子水分仪负压计和中子水分仪 地下水含水层储能试验地下水含水层储能试验 地下含水层储能可以调节地下水流量地下含水层储能可以调节地下水流量 ，储存地表水，恢复超采含水层的能，储存地表水，恢复超采含水层的能 力，扩大地下水水
12、源，抬高地下水位力，扩大地下水水源，抬高地下水位 ；借回灌水建立地下水幕，拦阻污水；借回灌水建立地下水幕，拦阻污水 ，防止海水入侵或阻拦地下水水源外，防止海水入侵或阻拦地下水水源外 流，调节地下水温、储藏冷、热源。流，调节地下水温、储藏冷、热源。 借助人工回灌淡水，改善水质等，获借助人工回灌淡水，改善水质等，获 得地下水动力场、温度场、化学场等得地下水动力场、温度场、化学场等 有关参数有关参数 试验场的观测设施和采灌工程，一般试验场的观测设施和采灌工程，一般 包括储能井、观测井、专门测温井、包括储能井、观测井、专门测温井、 土层分层观测标和孔隙水压力观测井土层分层观测标和孔隙水压力观测井 、地
13、表水准点等组成、地表水准点等组成 流速试验流速试验( (连通试验连通试验) ) 一般是在地下水的水平运动为主的一般是在地下水的水平运动为主的 裂隙、岩溶含水层中进行。裂隙、岩溶含水层中进行。 23 2-2-6-2 室内实验（Experiment） o溶浸实验（Leaching ） n固体废弃物中的污染物的浸出规律 o土柱实验（Column） n模拟降雨淋滤下，污染物浸出规律 n模拟污染物在地下水中一维流条件下的迁移、转化、 富集规律 o模拟槽实验 地下水污染、监测与修复模拟槽 要点介绍 1模拟槽在实验教学中的必要性 2模拟槽的设计与组成 3模拟槽的功能与实验 地下水污染与修复教学实验室 Lab
14、oratory of groundwater pollution (b) 2005 samples; : TDS less than 1.0 g/L; : TDS greater than 1.0 g/L. Most of high As/F groundwaters are soda waters Under the aerobic and acidic to near-neutral conditions, arsenic is usually strongly adsorbed by oxide minerals as the arsenate ion. As pH increases,
15、 arsenic desorbs from the oxide surfaces, thereby increasing its concentration in water. Importance of soda water for arsenic enrichment The arsenic concentration is high at pH above pH 8.0. 37 2-3-2 地下水污染源、物、途径调查 o工作思路 n 工作区地下水水质异常识别 n 对水质异常点（区、带）进一步识别污染物及其时空变化 特征 n 研究区内工业、农业、生活等废弃物的产生、排放、组成 、运行历史等
16、调查 n 结合研究区水文地质特征，筛选可疑污染源 n 进一步开展监测、样品采集、示踪、实验模拟等，确定污 染源、污染物、污染途径，获取相关参数和数据 污染物 种类、浓度、动态变化 农业区农业活动 有无灌溉，水源来自？次数、时间 有无施用农药，何种农药，组成？ 有无施用化肥，何种化肥，组成？ 农民的生活废弃物排放情况？ 居民饮用水源情况 河、塘、湖、库等 大气降雨补給灌溉入渗补給 样品采集 水样：地表水、雨水、 灌溉水、地表水、地下 水 土样：土壤、包气带 、包水带 HCO3-Ca 10 50 100 试 验 入渗试验 抽水试验 示踪试验 弥散试验 4、地下水污染源、物、途径调查 41 污染源与污染途径调查 工业污染源 l主要产品、副产品 l生产工艺中使用的化学药品及使用量 l“三废”中有害物质的排放量、排放浓度和排放途径 农业污染源 l污水灌区的污水成分、污灌范围、污灌次数和污灌量 、多余污水入渗情况 l使用
