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1、地下水污染的治理与修复环境工程实验班 黄朋 学号：3130206216摘 要 ： 地 下 水 是 人 类 宝 贵 的 淡 水 资 源 ， 由 于 受 到 人 类 活 动 的 影 响 ， 目 前却 在 遭 受着日益严重的污染,地下水污染防治迫在眉睫。本文通过介绍地下水资源现状、地下水污染状况、污染的途径和污染防治的研究进展，提出了几种治理地下水污染 的 技 术 方 法 ， 例 如 ， 微 生 物 修 复 技 术 ， 原 位 修 复技 术 ， 地 下 水 原 位 治 理 的 渗 透性反应墙技术。关键词：地下水污染；防治；研究进展；Abstract：G roundwater is a kind of
2、 precious fresh water resourceHowever，groundwater is b ecoming 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
3、 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 ；r esearch progress； 前 言地下水是水资源的重要组成部分，已经成为城市和
4、工农业用水的主要水源。在干旱、半干旱地区，地下水则是主要的，甚至是唯一的可用水源。在全国660多个城市中，利用地下水作为饮用水的城市有400多个，全国有近1/3人口饮用地下 水 。 由 于 地 下 水 自 净 能 力 较 弱 ， 一 旦 受 到 污 染 ， 将 难 以 更 新 和 恢 复 ， 会 对 生 态环境造成严重影响，直接对人类及其活动造成危害。大量未经处理或未达到一定排放标准的生活和工业污水的无序排放、工业废水和城市垃圾填埋场渗滤液的泄漏、农药化肥的生产及超量施用、生活和工业有害固体废弃物的随降雨入渗，使中国地下水污染的问题日益突出。因此，了解地下水的污染现状，加强对地下水污染的防治，
5、开发相应的一些高新技术来挽救我们日益恶化的地下水环境，是我们当前所面临的一项迫切的任务。随着人口的增长和社会经济的快速发展，对水资源的需求量也大幅度增长。近30年来，我国地下水的开采量以每年2 5亿 立 方 米的 速 度 递 增 ， 全 国 有 400个城市开采地下水，4 0%的耕地部分或全部依靠地下水进行灌溉，地下水的供给量已经占到了全国总供水量的20%，北方缺水地区占到了52%，在华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来满足对水资源的需求。而在广大的农村，地下水更成为主要的饮用水源。对地下水资源的过度开发利用，导致地下水位下降，水源枯竭，有些地区还形成了严重的
6、地下水漏斗。根据国土资源部发布的我国主要城市和地区地下水水情通报(2005年 度 ) ，2005年在具备系统统计数据的1 71个地下水漏斗中，漏斗面积扩大的就有65个 ， 占 到 了 统 计 数 的38%， 面 积 扩 大 了6 736平 方 公 里 ， 仅 河 北沧 州 第 承 压 含 水 层 面 积 就 扩 大 了2 089平 方 公 里 ， 最 大 水 位 埋 深 达 到 101米 。 由 此 导致 了 湿 地 消 失 、 植 被 死 亡 和土地沙漠化等严重的生态灾难，以及地面沉降、岩溶塌陷、海水入侵等自然灾害的频频发生。地表环境污染加剧引发地下水污染，构成对人体健康和生命财产安全的严重
7、威胁。根据中国地质境监测院公布的信息，目前，我国地下水污染呈现由点到面、由浅到深、由城市到农村的扩展趋势，污染程度日益严重。全国195个城市监测结果表明，97%的城市地下水受到不同程度污染，40%的城市地下水污染趋势加重；北方17个省会城市中16个污染趋势加重，南方14个 省 会 城 市 中 3个污染趋势加重。在一些地区，地下水污染已经造成了严重危害，危及到供水安全。地下水超采与污染互相影响，形成恶性循环。水污染造成的水质性缺水，进一步加剧了对地下水的超采，使地下水漏斗面积不断扩大，地下水水位大幅度下降；地下水位的下降又改变了原有的地下水动力条件，引起地面污水向地下水的倒灌，浅层污水不断向深层
8、流动，地下水水污染向更深层发展，地下水污染的程度不断加重。日益严峻的地下水环境问题已经成为自然、社会、经济可持续发展的制约因素。第一章地下水污染源(1)工业污染源工 业 污 染 源 主 要 指 未 经 处 理 的 工 业 “三 废 ”， 即 废 气 、 废 水 和 废 渣 。 工业 废 气如二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等物质会对大气产生严重的一次污染，而这些污染物又会随降雨落到地面，随地表径流下渗对地下水造成二次污染，未经处理的工业废水如电镀工业废水、工业酸洗污水、冶炼工业废水、石油化工有机废水等有毒有害废水直接流入或渗入地下水中，造成地下水污染；工业废渣如高炉矿 渣 、 钢 渣 、 粉 煤
9、灰 、 硫 铁 渣 、 电 石 渣 、 赤 泥 、 洗 煤 泥 、 硅 铁 渣 、 选 矿 场 尾 矿 及污水处理厂的淤泥等，由于露天堆放或地下填埋隔水处理不合格，经风吹、雨水淋滤，其中的有毒有害物质随降水直接渗入地下水，或随地表径流往下游移过程下渗至地下水中，形成地下水污染。(2)农业污染源农业用水占全部用水量的70%以上，污染的影响面广泛。一是过量施用农药、化 肥 ， 残 留 在 土 壤 中 的 农 药 、 化 肥 随 雨 水 淋 滤 渗 入 地 下 ， 引 起 地 下 水 污 染 二 是由于地表水污染严重，农业灌溉使用被污染的地表水，造成污水中的有毒有害物质侵蚀土壤，并下渗到地下水中，造
10、成污染。(3)生活污染源随着我国城镇化步伐的加快，生活垃圾与生活污水量激增，由于无害化处理率低，造成对陆地生态环境和水生态环境的严重污染。我国每年累计产生垃圾达720亿吨，占地约5.4亿平方米，并以每年占地约3000万平方米的速度发展，全国已有200多个城市陷入垃圾重围之中。第二章 污染方式、途径、类型地下水污染主要指人类活动引起地下水化学成分、物理性质和生物学特性发生改变而使质量下降的现象。地表以下底层复杂，地下水流动极其缓慢，因此，地下水污染具有缓慢过程，不易发现和难以治理的特点。地下水一旦受到污染，即使彻底消除污染源也得十几年，甚至几十年才能使水质恢复。至于要进行人工的地下含水层的更新，
11、问题就更复杂了地下水污染的主要原因主要有：工业废水向地下直接排放，受污染的地下水浸入到地下含水层，人类粪便或因过量使用农药而受污染的水渗入地下等。污染的结果是使地下水中有害成分如酚，铬，汞，放射性物质、细菌、有机物等的含量增高。污染的地下水对人体健康和工农业生产都有危害。1、污染方式直接污染特点是污染物直接进入含水层，在污染过程中污染物的性质不变。这是对地下水污染的主要方式。间接污染特点是地下水污染并非由于污染物直接进入含水层引起的，而是由于污染物作用于其他物质，使这些物质中的某些成分进入地下水造成的。2、污染途径 间歇入渗型污染物通过大气降水或灌溉水的淋滤，使固体废物、表层土壤或地层中的有害
12、或有毒组分，周期性地从污染源通过包气带深入含水层。这种渗入多半是呈非饱和状态的淋雨状渗流形式，或者呈短时间的饱水状态连续渗流形式此种污染，无论在其范围或浓度上，均可能有季节性的变化。主要污染对象是潜水。 连续入渗型 污染物随污水或污水溶液连续不断地渗入含水层。最常见的是污水聚积地段(污 水 池 、 污 水 渗 坑 、 污 水 快 速 渗 滤 场 、 污 水 管 道 等)的 渗 漏 ， 以 及 被 污 染 地 表 水体和污水渠的渗漏。其主要污染对象也多半是潜水。 越流型污染物通过层间弱透水层以越流的形式转移到其他含水层。这种转移或者是通过天然途径(水文地质天窗)， 或 者 通 过 人 为 途 径
13、 (结构不合理的井管、破损的老井管等)，或者人为开采引起的地下水动力条件的变化而改变了水流方向，是污染水流通过大面积的弱透水层越流转移到其他含水层。其污染来源可能是地下水环境本身的，也可能是外来的，它可能污染承压水也可能污染潜水。研究这一类型污染的困难之处是难于查清越流具体地点及地质部位。 径流型污染物通过地下径流的形式进入含水层，即通过废水处理井，或者通过岩溶发 育 的 巨 大 岩 溶 通 道 ， 或 者 通 过 废 液 地 下 储 存 层 的 隔 离 层 的 破裂 进 入 其 他 含 水 层。海水入侵是海岸地区地下淡水超量开采而造成海水向陆地流动的地下径流。此种形式的污染。其污染物可能是人
14、为来源也可能是天然来源，可能污染潜水也可能污染承压水。其污染范围可能不很大，但其污染程度往往由于缺乏自然净化作用而显得十分严重。3、污染类型1地下淡水的过量开采导致沿海地区海（碱）水入侵2地表污（废）水排放和农田污染造成的硝酸盐污染3石油和石油化工产品的污染4垃圾填埋场渗滤污染第三章 污染与保护时采取措施，防微杜渐。最好是尽量减少污染物进入地下含水层的机会和数量，诸如污水聚集地段的防渗，选择具有最优的地质、水文地质条件的地点排放污染物等。治理技术 物理处理法屏蔽法该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
15、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、板桩阻水墙、块状置换、膜和合成材料帷幕圈闭法等，原理都与灰浆帷幕法相似。总的来说，物理屏蔽法只有在处理小范围的剧毒、难降解污染物时才可考虑作为一种永久性的封闭方法，多数情况下，它只是在地下水污染治理的初期，被用作一种临时性的控制方法。被动收集法该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如油类污染物等收集起来，或将所有受污染地下水收集起来以便处理的一种方法。被动收集法一般在处理轻质污染物(如油类等)时比较有效，它在美国治理地下水油污染时得到过广泛的应用。 水动力控制法
16、水动力控制法是利用井群系统，通过抽水或向含水层注水，人为地改变地下水的水力梯度，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。上游分水岭法是在受污染水体的上游布置一排注水井，通过注水井向含水层注入清水，使得在该注水井处形成一地下分水岭，从而阻止上游清洁水体向下补给已被污染水体；同时，在下游布置一排抽水井将受污染水体抽出处理。而下游分水岭法则是在受污染水体下游布置一排注水井注水，在下游形成一分水岭以阻止污染羽流向下游扩散，同时在上游布置一排抽水井，抽出清洁水并送到下游注入。同样，水动力控制法一般也用作一种临时性的控制方法，在地下水污染治理的初期用于防止污染物的扩散蔓延。 抽出处理法抽出处理法是当前应用很普遍的一种方法，可根据污染物类型和处理费用来选用，大致可分为三类：物理法：包括：吸附法、重力分离法、过滤法、反渗透法、气吹法和焚烧法等。化学法：包括：混凝沉淀法、氧化还原法、离子交换法和中和法等。生物
