略论地下水污染与防治措施

2014-12-13王蕊

决策与信息 2014年18期

关键词：污染源废水水体

王蕊

三精制药股份有限公司哈尔滨 150018

略论地下水污染与防治措施

王蕊

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本文分析了地下水污染源的情况，提出了具体的解决方法和技术，为相关领域的研究提供参考。

地下水；污染；农药

1.前言

水是人类生存环境中的重要组成部分，以气、液、固三种状态而存在，遍布于海洋，地面的江河湖泊，地下浅层和深层的水，高山积雪与寒冷地区的冰雪、大气中的水蒸气等等之中。水在自然界循环中形成海洋、河流、湖泊、地下水层等天然水体。同时，在自然界循环中，几乎每个环节都有杂质混入，使水质发生变化，形成不同水质的水。人类社会为了满足生活和生产的需要，从天然水体中取用大量水作为生活用水和生产用水，在使用过程中随时都有杂质混入，使水受到不同程度的污染，变成了相应的生活污水和工业废水，排入到天然水体，构成了水的社会循环。

2.地下水污染源分析

按照污染物产生的行业类型，可以将地下水污染源分为工业污染源、农业污染源、生活污染源和自然污染源。

2.1 工业污染源

工业污染源主要是指工业“三废”(废水、废气、废渣)。工业废水如电镀废水、酸洗废水、轻工业废水(如纺织印染废水)、冶炼工业废水、石油化工有机废水等有毒有害废水，若直接流入或渗人地下水体，都是导致地下水化学污染的主要原因。工业废气如SO、HS、CO、CO、氮氧化物等随降雨落到地面，通过地表径流下渗对地下水造成二次污染。工业废渣如高炉矿渣、钢渣、粉煤灰、硫铁渣、电石渣、赤泥、洗煤泥、硅铁渣、选矿场尾矿、污水处理厂的污泥等，由于露天堆放或者地下填埋防渗防漏措施不合理，风雨淋滤后其中的有毒有害物质直接或间接污染地下水。

2.2 农业污染源

农业污染源主要包括剩余农药、化肥以及不合理的污水灌溉。中国农业面源污染日趋严重，据不完全统计，中国有机氯农药年施用量为86.23×10t，有机磷农药24.26×10t，平均施用强度10.8kg／hm。灌水与降水等淋溶作用造成地下水大面积农药与化肥污染。另外，中国有污水灌溉农田近133×10hm，农灌污水大部分未经处理，约有70%～80%的污水不符合农灌水质要求。每年由于污水灌溉渗漏的大量污水，直接造成污染地下水，使污灌区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，随着日晒雨淋及地表径流的冲刷，其溶出物会慢慢渗入地下，污染地下水；另一方面，生活污水不能有效处置后排放，特别是广大农村地区，生活污水有的直接排入附近水体，有的通过化粪池直接渗漏，对地表水和地下水均产生影响。

2.4 自然污染源

在有些地区，由于特殊的自然环境与地质环境，地下水天然背景不良，有毒有害成分超标。根据中国地质环境监测院调查统计，中国部分地区分布有高砷水、高氟水、低碘水等。

3.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。