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地下水污染特點范文1
[關鍵字] 地下水污染 水資源 治理技術 治理措施
[中圖分類號]X52 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-2-158-2
水資源是我們人類賴以生存的必需品之一,但經過我們人類長年累月對水資源的過度索取和污染,水資源缺乏已經成為了當今世界性的一個重要問題。
地下水是人類可用的淡水資源的重要組成部分,在我國,地下水資源量占了總水資源量的三分之一,占全國總用水量的五分之一,是我國大約7成的人口的主要飲用水源。
地下水的特點是水質好、分布廣, 因此得到廣泛利用。可見地下水資源對我國的重要性。除此之外,地下水還是維持水系統平衡的重要保障,支撐著整個大自然的正常運作。但是隨著我國經濟的高速發展和人口的急劇增長,地下水污染的程度日益嚴重。現今,如何治理地下水污染已經成為全社會急需解決的一個重要問題。
因此,本文就分析我國地下水的污染現狀,然后有針對性地提出一些治理措施,希望為我國在地下水污染的治理上提供一點幫助。
1 我國的地下水的污染現狀
近年,我國地下水的污染狀況越來越嚴重,大部分地區的地下水環境受到污染,有部分地區污染嚴重到已不宜飲用,且污染程度每天都在加深。
根據最近的水質監測報告,我國大部分地區的地下水水質都在不斷惡化。其中,以北方城市地區最為嚴重,污染元素多且超標率高,主要污染超標因素有礦化度、總硬度、氟化物、氯化物、細菌和大腸菌群等。
除了以上的無機污染物之外,還有例如苯并花、氯代烴等持久性的有機污染物。部分重污染區水質污染屬于嚴重超標,超標原因多為硬度、汞、鉻和氨氮含量較大等,該地區地下水的水質已不宜人類飲用,其中汞和鉻等有毒有害物質更會對人體造成直接損害。
2 地下水污染的治理技術措施
經過長時間的研究和實踐,人們總結出了比較系統的地下水污染治理技術。以下我們就列舉一些比較有效的措施:
2.1 物理處理法
顧名思義,物理處理法就是采用物理手段來治理受污染的地下水,物理處理法主要有屏蔽法、被動收集法和水動力控制法三種方法。
(1)屏蔽法
屏蔽法的做法就是在受污染的地下水體周圍建立起各種物理屏障, 以防止污染范圍進一步擴大。在通常情況下屏蔽法只作為地下水污染治理初期中的一種臨時性控制辦法,除了對小范圍的帶有劇毒的重度污染物時進行屏蔽時才作為永久性的辦法。
(2)被動收集法
被動收集法就是在地下水流的下游部分挖出一條溝道,目的是利用設置在溝內的收集系統將漂浮在水面的污染物質統一收集起來然后方便集中處理。
(3)水動力控制法
水動力控制法是通過向含水層注水或者抽水從而使地下水的水力坡度發生改變, 運用井群系統來將受清潔的水體與受污染的水體分隔開,有效地保證清潔水體免受污染,根據井群系統布置方式的不同,水力控制法又可分為上游分水嶺法和下游分水嶺法。
2.2 化學處理法
(1)加藥法
將化學藥劑通過井群系統注入到受污染的水體中, 例如添加氧化劑使有機物降解或沉淀無機化合物,注入中和劑用來中和酸、堿性溶液等。
(2)沖洗法
是治理有機烴類污染的有效辦法,可分為蒸汽沖洗、空氣沖洗或者酒精沖洗等。蒸汽沖洗是通過令機物熱解,逼使揮發性組份溢出。而空氣沖洗就是將空氣直接注入受污染水體的底部, 然后空氣在水中上升時,會攜帶污染物中的揮發性組份一同溢出,最后再用集氣系統統一將氣體收集起來進行處理。
(3)土壤改性法
通過把有機改性物質和原位注入表面活性劑注射到土壤的粘土層中,促使粘性變成有機粘土,而有機粘土的特性就是能有效吸附有機污染物,對改善水質很有幫助。
(4)射頻放電加熱法
通入電流到受污染水體中使水中的污染物降解。
2.3 穩定和固化技術
穩定化技術是指將污染物的有害性轉化為毒性較小甚至無毒性和不易溶解的狀態。而固化技術是指將液態的污染物質包起來變成顆粒狀或塊狀的固態,從而使污染物難以受周圍環境的影響,也難以對環境作出破壞,處于一個相對穩定的狀態。穩定化技術與固化技術融合運用對控制重金屬離子和放射性物質,使其變得穩定有很大效用。
穩定、固化技術的步驟是:
1、中和重金屬離子和放射性物質的酸堿度;
2、破壞金屬絡合物;3、控制金屬的氧化還原態;
4、轉化成毒性低、不溶性的穩定形態;
5、最后使用固化劑令污染物轉變成相對穩定的固態物。
2.4 抽出處理法
抽出處理法指的是我們將地下受污染的地下水通過抽水系統抽到地面來再進行治理的方法。這種方法能直接有效地治理受污染的地下水,由于已經把地下水抽到地表,則可以按照地表水的治理方法來治理:
1、物理法,包括過濾法、吸附法、反滲透法、重力分離法、空氣吹脫法、氣提法和焚燒法等;
2、化學法,包括混凝離子交換法、氧化還原法、沉淀法和中和法等;
3、生物法,包括厭氧消化法、生物膜法、活性污泥法和土壤處置法等。
雖然抽出處理法直接有效,但畢竟要將地下水抽到地面上,需要的人力物力和專業器械肯定不少,導致治理成本升高,如果抽取的過程處理不善還有可能會引起地面塌陷等問題。
2.5 原位處理技術
原位處理技術是當下最受重用的治理技術之一,原位處理技術分為物理化學處理法和生物處理法,其擁有治理費用相對低下,有效減少水體中污染物,減少對環境的破壞等優勢,是一種綜合性能很不錯的地下水污染治理技術。原位處理技術。活性滲濾墻是其中一種常見的物理化學處理法,活性滲濾墻一般運用在地下儲水層中,它的原理是當地下水通過活性滲濾墻時,活性墻體的物質與地下水中的污染物接觸產生物理化學反應,然后污染物被消除,從而達到修復的目的。而生物修復就是其中一種最常見的生物處理法,它的原理是通過利用原生微生物對污染區域產生微生物反應,從而達到降解污染物質的目的。一般原生微生物進行降解污染物的能力不高,降解效率偏低。因此,我們必須專門培養一些擁有高降解能力的特異微生物。將這些高效的特異微生物添加到受污染的地下水中來降解那些難降解的有機物,從而使污染的地下水得到有效凈化。
3 地下水污染的預防措施
對于改善地下水污染的狀況,只是采取不同的治理措施是不夠的,還需要采取預防措施從源頭控制地下水污染,盡量做到防治結合,把污染的危害減小到最低限度,這樣才可以令地下水污染的治理效果事半功倍。
(1)建設完備的法律法規體系對地下水污染進行全面監管, 事實證明,僅憑借現有的法律法規是不足以解決現時嚴重的地下水污染狀況的,政府應該有針對性地逐步加強相關的法律法規體系,使在對地下水環境污染的監管工作上擁有更為完善的法律憑據。
(2)加大投入力度建設地下水監測網絡,為了時刻能對水環境質量進行檢測,政府應加大投入力度,逐步增加負責監測地下水環境的基礎設施, 使監測設施形成一個地下水環境監測系統,從而不斷完善水環境監測體系,達到更方便、及時地對地下水進行檢測的目的。
(3)進行系統的全國地下水污染情況調查,開展全國地下水污染調查工作水質總體狀況、污染來源,劃分地下水質量區域,科學制定水資源保護與防治規劃。因此急需開展全國地下水污染調查評價,并建立地下水污染區域的評價指標體系,為地下水污染的防治工作提供基礎資料。
(4)設定全國地下水污染預警與應急預案,實現大區域范圍內的地下水污染信息進行實時監控,對地下水污染嚴重的地區及時預報,使我們能夠在第一時間掌握地下水污染的情況并及時采取措施控制污染的蔓延。
(5)加大宣傳力度,提高公眾環保意識。可通過廣播、電視、報紙等信息媒體及培訓班等不同宣傳手段提高全社會對地下水污染危害的認識,增強全民的環境意識,提高公眾環境保護的參與意識。
4 結束語
本文分析了我國地下水的污染現狀,提出了一些地下水污染的治理和預防措施,目的就是為解決地下水污染問題提供建議。對于已經受污染的地下水,要以預防為主,防治結合為原則,采用有效的治理措施,同事還要查明和整治污染源,在實踐中不斷積累經驗,借鑒國內外優秀的治理技術,研究出更加有效、更有效率的治理技術措施,為任重道遠的地下水治理事業出一份力。
參考文獻
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地下水污染特點范文2
【關鍵詞】水資源;現狀;煤炭對地下水污染;防治
中圖分類號:TV213 文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
煤炭中含有大量的元素,其在開采和加工過程中,會對地下水造成不同程度的污染。面對當前水資源匱乏的現狀,如何加強煤礦開采和加工過程中對地下水的污染防治,是擺在我們面前的一個重點問題,也是難點問題。
二、當前我國地下水污染現狀
地下水占中國水資源總量的1/3,也是居民生活用水的重要來源。2011 年,全國共200 個城市開展了地下水質監測,其中“較差”、“極差”水質監測點比例為55%;與2010 年相比,15.2%的監測點水質變差。全國90%的地下水遭受不同程度污染,60%污染嚴重。地下水污染與地表水污染有明顯的不同:一是地下水的污染源不易確定;二是在排除地下水污染源之后,進入其含水層的污染物仍將長期產生不良影響。
三、地下水中的污染源
我國地下水開采以每年25 億立方米的速度遞增,由于地下水占到水資源總量的1/3,全國近70%的人口飲用地下水,因此地下水是重要的飲用水源。但地下水正在面臨污染加劇,我國大約有90% 的地下水正在遭受著不同程度的污染。進入地下水的污染物有人為因素,也有自然過程。我們常說的地下水污染是人為因素造成地下水水質惡化的現象。
質種類繁多,一般根據物質成分及其對人體的影響劃分為地下水細菌污染與地下水化學污染兩大類,也有人把地下水的熱污染單獨劃分一類,而成為三種類型劃分。細菌污染與熱污染的時間與范圍均有限;而化學污染則常具有區域性分布特點,時間上長期穩定,難以消除。地下水污染源具體包括:
1、自然源:無機物、痕量金屬、放射性元素、有機物、微生物。
2、農林業污染源:化肥、農藥、禽畜糞便、灌溉回歸水、秸桿殘余、造林與砍伐。
3、城市污染源:生活固體廢物處置、生活廢水排放、廢水集中排放、廢物堆場、其他城市污染源。
4、工礦業污染源:尾礦、采礦排水、采礦廢水、工業固液廢物、廢水回注井、傾泄與滴漏。
5、管理失誤造成的污染源:地下水源地選址失誤、咸水入侵、海水入侵、成井失誤、廢棄鉆孔、無序土地開發和灌溉。
四、造成地下水污染主要的因素
根據分析,管網建設滯后、污水直接排放、固體廢棄物滲濾液、開采活動、土壤污染物淋溶、地表水污染等因素是造成地下水污染的最主要原因。
1、管網建設滯后:城市快速擴張,管網維護保養不及時,污水外滲進入地下水體。
2、污水直接排放:部分工業企業通過滲井、滲坑和裂隙排放、傾倒工業廢水,造成地下水污染。
3、固廢滲濾液:城市生活垃圾處理能力尚存較大缺口,垃圾滲濾液對地下水形成巨大威脅;監管不嚴,2008 年新的滲濾液標準尚未全面實行,國內大量垃圾填埋場需改造;全國超過2 億噸工業廢棄物待處置,滲漏污染地下水。
4、開采活動:石油化工行業勘探、開采及生產等活動顯著影響地下水水質。
5、土壤污染物淋溶:國內土壤污染問題相當嚴重,其中一些污染物易于淋溶,對相關區域地下水環境安全構成威脅
6、地表水污染:在地表水污染較嚴重地區,因地表水與地下水相互連通,地下水污染十分嚴重。
五、采煤與煤加工對地下水的污染
1、采煤
煤的采掘生產活動需排放各類廢棄物,如礦坑水、廢石和尾礦等。這些廢棄物的不合理排放和堆存,對礦區及其周圍地下水環境構成了以下危害:
一是礦坑充水。礦坑充水使處于封閉狀態的煤系地下含水層與空氣接觸, 由于煤層中含有大量的黃鐵礦及其他金屬硫化物, 礦坑充水可在較短時間內使地下水形成酸水。
二是廢石、尾礦。廢石經過雨水的沖泡之后所形成滲濾液會對礦區地下水帶來危害,具體情況根據廢石所含微量元素的不同影響程度也不相同。
煤矸石和粉煤灰滲濾污染地下水。在煤礦區,煤矸石分布廣泛,粉煤灰在灰場區內排放堆存,在雨水和灑水作用下,煤矸石和粉煤灰中有毒有害元素可滲濾進入土壤,并向淺層地下水遷移,污染淺層地下水。
2、煤燃燒
煤在燃燒時會釋放出重金屬。在高溫燃燒時難以氣化的重金屬元素在燃燒過程中被飛灰和底渣所吸附, 存留灰和底渣中,再經沖灰渣水排至貯灰場。灰渣中的部分可溶的微量重金屬元素會因雨水沖洗、滲透等原因滲入地下水中,對地下水體造成污染。
3、 煤氣化
煤的地下氣化。是通過直接對地下蘊藏的煤炭進行可控制性的燃燒產生煤氣后,輸出地面的一種能源采集方式。煤的地下氣化對地下水產生的有機污染物是酚類化合物且主要是石炭酸。在煤的地下氣化帶附近:一是煤層高溫分解的有機污染物向周圍巖層的擴散和滲透; 二是有機污染物通過地下水的滲透向含水層四周遷移;③逸出的氣體如氨氣、硫化物在溶解后會改變地下水的pH、Eh 值, 進而影響地下水的BOD 和COD。
六、煤炭開發對地下水污染的防治措施
1、充分利用矸石山
要消除矸石山災害, 最好的辦法是使其變廢為寶進行綜合利用。煤矸石的利用途徑,分為以下三類:一是煤矸石的熱能利用。利用煤矸石中含有一定數量煤炭的性質進行回收;二是煤矸石的建材利用,煤矸石作為建筑材料,是當前煤矸石綜合利用的主要途徑,技術相對比較成熟;三是煤矸石的其它方面利用。
2、地下含水層保護措施
消除地下水污染源和切除污染物滲入地下含水層的途徑。如禁止用滲坑、滲井方式排放廢水;嚴格控制污水灌溉水質;采礦過程中注意矸石及尾礦堆放點的選擇;酸性礦井水、高礦化度礦井水經處理后方可外排;建立地下水動態監測網,及時發現水量、水質變化,找出影響因素。
3、煤燃燒前凈化技術
一是清潔的加工技術。指在減少污染和提高利用效率的煤炭洗選加工、燃燒轉化、煙氣凈化和污染控制等一系列新技術的總稱,是使煤炭釋放的污染控制在最低水平,達到煤炭的高效清潔利用的技術。
二是洗選煤技術。煤炭洗選是潔凈煤的源頭技術,煤炭通過先進的物理選煤技術可降低原煤灰分50%——80%,脫除黃鐵礦硫60%——80%。洗選煤是降低燃煤煙塵和SO2,直接有效的潔凈技術。采用先進的洗選技術可使煤中重金屬元素含量明顯降低。
三是型煤技術。是利用一定比例的粘結劑或固硫劑將一種或數種煤粉, 在一定壓力下加工成具有一定形狀和一定理化性能的煤加工技術。使用型煤的環境效益和節能效果非常明顯。
4、煤燃燒后凈化技術
采用高效除塵器脫除亞微米顆粒, 使重金屬與煤灰塵一同減少; 如濕式煙氣脫硫技術能有效地控制易揮發重金屬元素;煙道后處理系統,采取能同時凈化多種污染物的多段凈化裝置。
5、 礦區廢水的控制技術
在礦區采取各種措施,嚴格控制廢水的排放量,減少廢水對地下水的污染。包括:
(1)改革生產工藝,盡量減少廢水排放量。如選礦廠可采用無毒藥劑代替有毒藥劑,選擇污染程度小的選礦工藝,減少選礦廢水中的污染物質。
(2)循環用水,一水多用。開展水采礦井煤泥水處理技術的研究, 使水采煤泥和洗煤廠洗煤煤泥經浮選后全部廠內回收。
七、結束語
世界能源的緊張,需要加大對我國煤炭資源的開采和利用。水資源的匱乏,需要加強對水資源的保護。這兩個方面是同等重要,不能只抓一面而放棄另外一面。因此,在煤炭開發利用的過程中,就要在各環節加強對地下水的保護。
參考文獻
[1] , 燃煤污染現狀及其治理技術綜述[J]煤炭資源,2012
[2] 李曼,我國地下水污染現狀及防治對策[J]環境保護,2011
地下水污染特點范文3
關鍵詞:污染 變化趨勢 預測
中圖分類號:X5 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)01(b)-0156-01
1 自然概況
盤錦市位于地處東經121°34′~122°29′,北緯40°41′~41°27′。全境東西橫距77 km,南北縱距85 km,總土地面積4071 km2,屬下遼河沖積平原。地勢北高南低,地面高程一般在海拔2~4 m之間。全境的地理特征是:地勢低洼平坦,土質鹽堿,地貌單一,素有“九河下梢”之稱。
盤錦市屬暖溫帶大陸性半濕潤季風氣候。受季風影響,春季少雨多風,夏季高溫多雨,秋季天高氣爽,冬季寒冷干燥,形成雨熱同步,干冷同期,溫度適宜的特點。多年平均氣溫攝氏8.3 ℃,年平均降雨量675.3 mm。
2 地下水資源及其開發利用現狀
隨著區域內工農業生產的不斷發展,對于水資源的需求量也不斷的增加。盤錦市第四系地下水開采區主要集中在石山、東郭、羊圈子、甜水、胡家、高升、大荒、喜彬及棠樹林子等地,其中石山水源、高升水源為市政水源,東郭、歡采、甜水為場、鄉自來水,其余開采地下水均為農業用水,第四系地下水開發現狀見表1。
3 地下水污染變化趨勢預測
地下水的污染來源繁多,從其形成原因不外乎兩大類:人為污染源和天然污染源。人為污染源主要包括:生活污水、工業廢水、地表雨水徑流、城市固體廢物、農業生產及采礦活動。天然污染源是天然存在的。地下水開采活動可能導致天然污染源進入開采層,天然污染源主要是含鹽量高和水質差的地下水。由于地下水存儲于地表以下一定深度處,上部有一定厚度的包氣帶土層作為天然屏障,地面污染物在進入地下水含水層之前,首先要經過包氣帶土層,并且地下水直接儲存于多孔介質之中,并進行緩慢的運移。因此,這里只對地下水水質的年際變化情況進行預測,并采用Danile的趨勢檢驗。
(1)方法原理。
將秩相關系數的絕對值r同Spearman秩相關系數中的臨界值Wp進行比較。如果r>Wp,則表明變化趨勢有顯著意義。
(2)地下水水質變化趨勢預測結果。
在評價的九項水質參數只有硫酸鹽呈下降趨勢,其余8項水質參數均呈上升趨勢,其中呈顯著上升趨勢的是鈉離子、鈣離子、氯化物、重碳酸根、總硬度。硫酸鹽呈顯著下降趨勢。預測結果見表2。
地下水污染特點范文4
摘 要:六價鉻離子為重金屬離子,對人和其他生物危害較大。地下水是人們生活及飲用用水的主要來源。地下水污染具有隱蔽性和難以逆轉性的特點,地下水一旦受到重金屬離子的污染,很難恢復。國內外對地下水污染研究較多,方法主要有抽出處理法和原位處理法等。根據國內外六價鉻污染地下水治理的研究現狀,確定以粉煤灰+鐵屑為介質,對鉻離子污染的地下水進行處理,并確定實驗方案,確定了介質的用量和去除效率,為地下水中重金屬污染的治理做了有益的嘗試。
關鍵詞:地下水污染;六價鉻;粉煤灰;鐵屑
地下水作為地球上的淡水資源,具有很高的生態價值和經濟價值。近幾年來,由于我國人口的增長、經濟的發展和城市化進程的加快,地下水資源發生了嚴重的危機,突出表現在城市地下水資源超量開采和污染加劇,其中地下水的重金屬污染的現狀給城市居民生產和生活帶來了巨大危害。我國城市地下水污染日益加劇。據有關部門對118個城市2~7年的連續監測資料,約有64%的城市地下水遭受了嚴重污染,33%的城市地下水受到輕度污染,基本清潔的城市地下水只有3%[1]。
焦作市的地表水貧乏且污染比較嚴重,隨著工農業生產的發展及城市人口增長對水需求量也越來越大。工業“三廢”的大量排放使地下水污染呈擴展趨勢。焦作市環境監測站監測結果表明,焦作市地下水在1996年各項指標均未超標,但已有超標趨勢。在隨后的幾年內,部分污染物已經超標,尤其在工業區,由于企業廢水,廢渣的無組織排放或處理不當,使其中的污染物經過大氣降水或地表水的淋溶作用滲透入地下造成地下水污染,導致部分地區地下水中重金屬嚴重超標[2]。
鉻屬于鐵族元素,是一種有毒的重金屬元素,其毒性對人體及環境產生極大的危害。因此,預防Cr6+對地下水的污染以及處理已經被污染了的地下水,是現階段一個亟待解決的問題,也是本論文討論研究的主要目的和意義。
1處理Cr6+污染地下水的技術綜述
對于已經被Cr6+污染的地下水,目前國內外常采用的治理方法按照治理方式分主要有傳統的抽出處理法和原位修復法。下面對這兩種方法做一個簡單的介紹。
1.1抽出處理法
顧名思義,抽出處理法是通過被污染地下水的下游的抽水機,把已經污染的地下水抽出,通過地面處理設施和方法,將廢水中的污染物去除掉,達到了處理的標準,然后再排入自然界或者直接利用。
目前,國內外對受鉻離子污染地下水的抽出處理法主要有如下幾種:藥劑還原法、離子交換法、活性炭吸附、反滲透法。
1.2原位處理法[3]
原位處理法即可滲透反應格柵。反應格柵法就是在地下水污染源的下游,在隔水層和地面之間的含水層中間,修筑一道一定厚度的可滲透格柵,中間填滿生物或者化學介質,當受到Cr6+污染的地下水滲透流過格柵時,其中的介質和水中的Cr6+反應,生成無害的或者沉淀物質。這樣就解決了Cr6+污染地下水的水質處理問題。
1.3受Cr6+污染的地下水處理方法綜合分析和比較
活性炭吸附法,處理容量大,可去除各種金屬離子和酸根離子。其優點是工藝簡單,操作方便,處理效果好。缺點是再生效率低,使用壽命短,處理費用高,耗酸、耗堿等。而離子交換法,在我國現階段只適用于處理含鉻 (Cr6 +)漂洗廢水,盡管基建費用高,工藝復雜,但可將有毒的六價鉻回收為較純的鉻酸并可直接回鍍槽使用,凈化后的水可回到生產系統重復使用,從而達到綜合利用的目的。因而,這兩種抽出處理方法完全用于受重金屬鉻污染的地下水處理而言不合適。
原位處理法,工程量相對較小,處理過程簡單,持續處理周期比較長。具有很大的發展前途。缺點是:設計要根據當地的地質條件進行,還要考慮地下水運動方面的問題,所選的介質也要根據水質分析及處理結果要求有所限制。
2實驗方法過程以及數據處理
2.1實驗裝置簡
1.水樣;2.可控水速導管;3.玻璃管;4.介質;5.漏斗;6.出水水樣
該實驗模擬污染地下水原位處理的滲透格柵的原理,采用淋濾的方法,將Cr6+濃度達到0.203毫克/升的自配受污染水樣,通過Ф15mm×40cm的玻璃管制成吸附柱;水樣在上端用可控水速的導管引出,以固定的速度流過玻璃管,其內裝質量比為1:1的鐵屑+粉煤灰共5g;水樣在玻璃管中經反應后流出,玻璃管下端用紗布處理。實驗裝置如上圖1
2.2實驗過程技術數據統計及處理
①實驗過程。根據對比設計的研究結果,設計試驗時間為4天。實驗時間從吸附管的下端開始出水計時;開始出水的時刻為7月13日的中午12:05分,然后每隔4個小時取一次水樣,保存在事先準備好的干凈的水瓶中,貼好標簽及日期。試驗中所得的數據主要包括出水的體積,水樣的PH值 ,Cr6+的濃度(在實驗中表現為水樣在分光光度計540μm下的分光光度),在最后的一天時間內,由于出水速度變得比較慢,因此把取水樣的間隔時間改為了8小時。
②數據處理。首先測量每次經過處理的出水的體積,并且作出體積隨時間變化圖(見圖2),然后利用pH計測出每個出水水樣的PH值,并做出pH值隨時間變化圖(見圖3),最后對每個出水水樣,根據分光光度法繪制標準曲線,先作出標準曲線,然后分析計算出水樣的Cr6+濃度,可得圖4。
3試驗結果分析及存在問題
3.1結果分析
分析以上數據及圖表,本次試驗的結果可以表明:
在實驗剛出水階段,由于介質中的間隙比較大,水流速度較快,出水水樣中的Cr6+濃度也比較大,達到了0.038mg/L,隨后,Cr6+的濃度逐漸降低,但是可以看到,其濃度變化并不穩定,始終沒有達到超標的0.05mg/L,而且在隨后的4天時間內,一直沒有出現有規律的變化情況。
通過PH值隨時變化圖可以看到,本試驗的出水水樣的PH值隨著時間的變化有著很明顯的變化,從剛開始12.04逐漸遞減到了7.7左右,然后趨向與穩定。
而出水水樣的體積變化規律及結果是,在剛開始的時候出水量大一些,而后逐漸的減少,最后趨于一個穩定的體積范圍。本次試驗共配制水樣5L。實驗用水1171ml。
3.2試驗結論
地下水原位處理法的處理裝置應該考慮,流經滲透處理隔篩后的出水量,也就是地下水滲流速度,以及鉻、pH值的處理后數據。根據實驗數據以及分析,可以看出此次實驗結果比較理想。根據《地下水質量標準》GB/T14848-93,經過模擬實驗后,可以看出地下水處理后pH值在8.0以下,符合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類地下水標準(標準范圍6.5~8.5)。
鉻離子濃度在處理階段的最初36小時,處理效果呈顯著下降趨勢,隨后出現反彈,隨著時間推移,鉻離子濃度的下降和反彈沒有固定規律,但是,總體來說鉻離子的濃度完全低于0.05mg/L,符合Ⅲ類地下水標準,適用于集中式生活飲用水水源。
針對Cr6+濃度處理下降幅度平緩且有回復的原因,認為有以下一些方面的問題:
①試驗期間實驗室中的溫度變化范圍比較大,這也會對實驗造成一定的影響。②在用分光光度法測定Cr6+的濃度的時候,所用的顯色劑二苯碳酰二肼溶液不是當天配制,這樣可能對測定水樣的分光度造成影響。③由于在最后進行的測定實驗中,所要加入的藥品的量都比較小;小小的誤差就有可能造成實驗結果的偏差。
參考文獻
[1]薛曉菲,崔建國.地下水環境修復技術進展[J].科技情報開發與經濟,2006,16(6):148-149.
地下水污染特點范文5
論文關鍵詞:地下水污染 評價 淮南
論文摘要:該文在深入開展淮南市區環境地質工作的基礎上,分別應用模糊理論和綜合水質指數法,從不同角度對該區淺層地下水環境質量進行了評價。其結果表明,本區不同的水質級別與污染源有著明顯的相關性,污染程度和規模與城市功能分區具一定的關系。
淮南市淺層地下水在正常情況下是清澈透明、無臭無味的,且懸浮物少,基本上反映了本區水質的本底狀況。但由于淮南市是一個以煤炭行業為主體的綜合性工業城市(由中、小城區組成的多中心城鎮群),且隨廠建鎮、城鄉結合。因而人類活動程度高,所造成的污染源不僅種類繁多、規模大而且有一定特點。淺層地下水的污染已不僅體現在微量成分上,常量組分上也有反映。
1淮南市淺層地下水環境現狀
1.1微量成分
銅、鋅、鉛、鉻的特點是除銅外,其它檢出率皆超過50%,檢出率較高;但除11號點下邪村(參見圖1)鉛檢出超標(國家飲用水標準,下同)外,其它皆未超標(表l),整個市區所取樣點沒有檢出汞和鎬。
酚的檢出率較低,但超標率較高達24%。其檢出最高值為0.29mg/l(賴山新河紙廠),超標1朽倍。氰普遍檢出,但含量一般在標準的一、二個數量級以下。調查中發現,一些距工業區甚遠的地區水井中酚、氰含量較高(潘集西北部農村),表明其不完全來自工業污染,很可能是長期引用水灌溉日漸累積造成的。區內化學耗氧量最高達9.smg/1,超標近4倍,反映出局部有機污染較重。
1.2常蟹組分
(l)硬度和硫化度75個水樣點統計表明,礦化度最大值為1.859/1,超標率為6.6腸;硬度最大值為49.7H“,超標率為8%。兩者超標率相當,且分布規律一致,于區內形成了較為穩定的分布面積(圖1)。
(2)州值統計表明,1987年市區淺層地下水PH平均值為7.578,其中淮河以南為7.567,淮河以北為7.619;1990年PH平均值為7.171,其中淮河以南為7.129,淮河以北為7.340。可見,pH值變化呈下降趨勢,下降速率淮河以南大于淮河以北。由此可見市區地下水污染源大多屬酸性。1982年市區曾測得弱酸性酸雨說明地下水從補給源開始已遭到了酸的污染。
(3)三氮三氮含量較低。硝酸根含量最高為14.97mg/1,遠低于45mg/1.但NH+及NO3-離子普遍檢出,且局部超標,進一步說明了區內存在有機污染。
1.3地下水化學類型
市區地下水化學類型較為復雜。按舒氏分類法有11種類型,其中多數是以HCO3為主要陰離子類型(圖2).局部地帶如位于山前地帶的山王鎮工農村3號點,HCO3卻降為次要陰離子,而Cl一成了主要陰離子,顯然是污染所致。
上述可見,市區淺層地下水微量成分含量表明,個別點或局部地段已嚴重超標;常量組分大都具明顯的異常表現。淺層地下水污染已具一定規模,局部已相當嚴重。
2淺層地下水污染現狀評價
2.1評價方法及原理
地下水質量評價方法很多,在評價模式、評價標準和質量分級等方面都存在不同的認識。本文在認真分析了區域地下水污染特征的基礎上,采用了模糊集理論與綜合水質指數相結合的評價方法。
(1)模糊集理論法首先建立各評價參數相對于不同水質級別的隸屬函數關系,構成模糊矩陣,并對諸評價參數配以適當權重,通過復合運算,求出不同水質級別的隸屬度,然后根據隸屬度大小確定水質級別。
(2)綜合水質指數法該法是通過計算出每個監測點單個指標的污染指數和權重大小,考慮多個指標復合而得到綜合水質指數(PI),然后據水質分指數的檢出和超標情況確定PI的分級界線來進行評價的。
2.2參數及地下水分級
淮南市城市特點,決定了市區淺層地下水污染是以工業、煤礦生產影響為主,兼有農業生產、居民生活等方面因素共同作用造成的。考慮區內所取的分布較為均勻的97個水樣點所檢的37個水化學成分的檢出及超標情況,選取了酚、氰、氟、COD、三氮、氯、硬度、礦化度等8個評價參數。
分級考慮的基本原則是地下水飲用衛生標準和區域本底濃度。通常國家飲水標準考慮了各指標對人體健康危害的限量,是正常生理活動的衛生標準,只要參數含量接近或超過飲水準,便可認為地下水已明顯受到污染,并以此作為三級水。而把區域本底濃度作為地下水開始受到污染的起始濃度(據區域檢測數據計算)確定為一級水標準。據此限制條件并參照前人評價標準,把本區淺層地下水水質分為5個級別(見表2)。
2.3權重的選取
權重選取的合理性,直接關系到評價結果的準確性。本文采用國家飲水標準與主觀分析判斷相結合的方法。一方面,根據水質指數Ci/Si (Ci為實測值,Si為國家飲水標準)的大小確定權重。Ci/Si大權重亦大,反之就小。因為國家飲水標準已考慮了各參數對人體健康的危害限量,含有一定的權重因素,另一方面,考慮各參數本身地球化學特性及對環境的危害程度,人為地對各參數賦予權重大小。考慮上述兩方面因素將所得的兩種權重(ai.bi)進行代數積并歸一化,得到修正后的權重Ai,即
2.4綜合評價
(l)模糊集法綜合評價是通過復合運算實現的。鑒于本次評價的8項參數主因素控制并非突出的特點,選用了一次型作為隸屬函數模型。用Q表示綜合評價結果(1x5)階行模糊矩陣,則Q=A·R。式中A為經歸一化得到的一個(lx8)階行權重模糊矩陣;R為由單個評價因子行矩陣組成的一個(8x5)階模糊關系矩陣。最后通過復合運算得出綜合評價結果.
(2)綜合水質指數法綜合水質法指數(月)是通過下式計算得到,即
式中俄為評價參數權重(同上),Ii為水質分指數,C為實測值,C0為評價標準值。評價的水質質量分級方法是將水樣點的計算值PI依大小順序排列,列出表格,并寫明各水樣點的水質分指數,據各樣點的乙檢出和超標情況確定PI分級界線。據上述原則將該區地下水水質分為5級(表3)并與表1的水質級別相對應。由此可得出每個水樣點的綜合評價結果
3評價結果分析
3.1兩種評價方法比較
(l)兩種評價方法所得結果進行比較發現,所得出的水質級別都具有中間多兩頭少的特點(見表4、表5)。說明評價結果是可信的。
(2)“模法”是一種主因素突出型的評價方法。“模法”評價的分辨率比綜合水質指數法高,能較準確地反映客觀實際。本次評價按水質指數法沒有劃出一級水質,不太合理,如69、70號樣點(圖5),其評價參數水質分指數沒有一個超過0.5,指數法定為I級水,顯然不合實際。此外水質指數法評價中往往掩蓋了較大值的存在,從而使地下水惡化程度降低,造成評價上的錯誤,如87、33號等樣點的評價參數中有兩項超標,水質指數法卻定為I級水,顯然有誤,而“模法”定為I級水較為有據。
由于“模法”能較好地處理這類不確定間題,因而本次評價主要采用該法的評價結果。只是在“模法”評價中出現了確定級別較為困難的4個樣點時,采用了指數法評價的結果。如80號點(0.45、0.45、0、0、0)、73號點(0.46、0.46、0、0、0)等,考慮到指數法評價出水質級別偏低而上述4個水樣均處于I、l級水準,故4個水樣點均取l級。
3.2評價結果分析
據綜合評價結果(圖6),淮南市區淺層地下水水質狀況具有如下特點。
(l)在92個評價水樣點中,從I至v級皆有分布,其中1級水最少(4個)。說明本區地下水大多出現了程度不同的污染。總體看,I、l級水點居多,占65.2%,W、v級水點較少,占30.4%;從分布面積看,l、,級水點占面積的72.74%,IV、v級水點約占24.5%。可見本地下水大都處輕污染狀態,重及嚴重污染的水分布較為局限,但已具一定比例(表4)。
(2)淮河以北和淮河以南的水質級別統計資料表明,兩區域I至v級水皆有分布,但污染程度和規模有明顯差別(表6)。淮河以北l、l級水質點27個,占71.79%;重及嚴重污染點9個,占23.08%。而淮河以南l、皿級水質點32個,占60.38%;N、v級水質點19個,占35.85%。明顯淮河南面較北面污染嚴重。這與南面廠礦企業集中(建有礦井九對,工業企業800多家)、北面廠礦企業少且分散(三對礦井,鄉鎮企業為主)以農村環境為主的城市功能分區有關。
(3)淮北南質變好該嚴與此區塊長期引用北面的茨淮新河劣質水灌溉有關。靠近淮河因受淮河污水(全市工業企業排放廢水的90%以上進入淮河)影響,水質漸差。特別于河道彎曲地帶,因地勢低洼,水質明顯變差。如段灣、祁集兩地(圖5)。泥河兩岸的地下水質受泥河污水影響不甚明顯,僅在下游有所反映,可能與該河上游切割不深,下游水位較低河道開闊有關。
地下水污染特點范文6
關鍵詞:地下水探測;地球物理
中圖分類號: P641.7 文獻標識碼: A 文章編號:
1 地球物理方概述
1)地面電法
這是一類涉及范圍較為廣泛的勘測方法 ,按照被動源和主動源劃分 ,其被動源的方法有 :(1)自然電場法 ,即勘測地下水流向即地下水域與地表水之間的補給關系、此生層的熱水范圍等 ;(2)聲頻大地電場法 ,主要勘測的是巖性接觸帶和構造破碎帶的情況。
地面電法的主動源勘測形式還可以分為 :電阻率法和激發極化法 ,激發極化法 ,主要使用在勘測巖溶發育分析 ,斷裂構造分析 ,劃分巖層分布等 ;而電阻率為機理的檢測方法還有三種 :(1)電測深法 ,這種方法可以劃分近水平位 ,確定含水層厚度、深度。勘測基巖埋深 ,查明基本構造、風化殼厚度。劃分咸水、淡水邊界等 ,應用廣泛 ,而且勘測準確 ,技術成熟 ;(2)電剖面法 ,這種方法在實際的應用中有 ,聯合剖面法、對稱四極剖面、中間梯度法 ,主要用于對斷裂破碎帶的勘測 ,探索古河道 ,探索各種高低阻傾斜地電體及其接觸表面 ,勘測巖溶發育地帶等 ;(3)高密度電阻率法 ,這種方法主要用于巖溶發育的勘測 ,斷裂構造及巖層的劃分等。
2)電測井法
電測井中的主動源法是電阻率測井法 ,這種方法可劃分鉆井剖面 ,確定巖質的電阻率參數 ,確定含水層的位置及淡水和咸水的分界等 ;被動源法是自然電位測井法 ,這種方法主要的勘測的是滲透層 ,并劃分咸淡水的邊界 ,估計地下水的電阻率等。
3)磁法
這種方法也是一種被動源法 ,即地面磁測。主要是對磁場的研究 ,尋找具有磁性差異的地質結構 ,勘測圈定賦水花崗巖風化的情況和裂隙斷裂帶情況等。
2 地球物理方法在地下水勘測中的應用
綜合的看 ,多種地球物理的勘測方式有其特有的應用范圍和局限性 ,利用其中一種是不能完全達到勘測地下水的目的的 ,因此在實踐中應當利用各種技術措施的組合和優化對地下水進行準確的勘測。下面就幾種地下水分布情況的勘測進行研究和分析。
2.1 孔隙水的勘測
淺層的孔隙水的勘測技術目前已經達到了成熟階段 ,通常情況下采用電測法和激電測方法 ,通過電阻率的參數值測定來反映含水層的結構。但是在特殊干燥的地方 ,如沙漠地區 ,常規的電阻率法應用起來難度交大 ,電極接地電阻大、供電困難等都會局限勘測。因此采用瞬變電磁法進行勘測是較為理想的。一些淺部高度礦化的地質結構 ,其電阻率往往過低 ,因此電流大 ,測量的電壓信號也就小 ,降低了勘測的精度 ,因此可采用大地電磁法進行探測 ,輸入的信號阻抗較高 ,可以消除電阻率低而造成的觀測精度下降的情況。
2.2 裂隙層地下水的勘測
勘測中 ,淺層的裂隙水包括了構造裂隙、碎屑巖的孔隙裂隙水。構造裂隙水主要是指山區的基巖裂隙水和淺層的風化裂隙水。對山區基巖的裂隙水來說 ,因為地形的影響 ,施工難度很大 ,應考慮首選高精度的時變重力資料和遙感技術來進行實際的勘測 ,然后利用激電法或者瞬變電磁法等受地形影響小的方法進行勘測 ;如不能采用重力資料和遙感技術時 ,應選擇采用電剖面法、可控源音頻大地電磁法等來探明裂隙的特征 ,然后利用地段了解構造帶下方的空間發展特性和富水性 ;當地質背景、地面條件相對簡單的時候采用激電法勘測 ,通過電阻率參數就可以對構造帶的巖性結構變化和激化參數 ,以此確定富水層 ;而地質條件復雜時可以采用大地電磁測深法 ,對整個的構造和裂隙發育進行評價。
對淺層風化裂隙水 ,則采用的是高密度電阻率和探底雷達技術勘測風化殼厚度、埋深。而淺層碎屑巖孔隙裂隙水的探測則與淺層的孔隙水相似 ,通常利用電測深、大地電磁測深、瞬變電磁、α 卡放射性等技術進行勘測。
當遇到含水層深度超過 100m 的時候 ,多種物探方法都不能獲得較好的探測結果 ,這時可以采用地震勘探的方式 ,對巖性構造進行全面的分析 ,然后再與探測深度較大且低阻目標反應靈敏的瞬變電磁法結合 ,就可以獲得較為準確的深層低阻裂隙水的基本參數。
2.3 巖溶水勘測
同樣從淺層的巖溶水進行討論 ,這種巖溶水主要集中在西南地區 ,由于巖溶地區的地表水和地下水之間頻繁的轉換 ,地下水的空間分布極為不均勻 ,且情況復雜。物探勘測的目的是為探明巖溶的地質結構特征 ,但是受到規模和深度的限制 ,物探的方法實施難度較大。在埋深小于 100m 的情況下 ,采用核磁共振的方法較為有效 ,同時也可以采用可控源音頻大地電磁法 ,瞬變電磁法 ,或者高密度電阻法等對其空間位置進行確定。當巖溶水的深度大于 100m 的時候 ,應利用瞬變電磁法和淺層的地震勘測技術進行探測。
3地球物理方法在地下水污染監測中的應用前景
3.1地下水污染監測
有些工廠把廢液排入地下,這些污水含有大量的氯、苯、酸,堿等污染物,這是造成地下水污染的重要原因之一。這些污染物排入地下后,形成良導電溶液,即形成所謂的動態導體,即形態、規模、導電性隨時間而變化的導體。應用動態導體充電法可以對污染的程度、范圍進行有效監測。在監測中需查明污染物的成分及地質構造,確定污染通道,以控制污染源,阻斷污染運移。
目前許多地下水源受污染的程度主要決定于污染途徑所處的含水層之上覆蓋層的構造。若覆蓋層斷裂構造發育或為松散巖層,那么工業污水和生活水將沿裂隙或孔隙向地下滲入,造成地下水污染。應用物探方法可一方面檢測覆蓋層構造特征、污染通道性質、污染水滲透率等;另一方面又可動態監測污染的速度和范圍。淺層污水對深層水的污染中,類似上海深層取水,地面回灌水沿取水通道向地下滲漏,造成深層水污染,用物探方法可以進行動態監測,以指導治理。
當地面水體大范圍受到不同程度污染時,也可用物探方法進行不同程度的監測。如昆明滇池采用電阻率測量及自電測量監測水體污染;杭州西湖采用直流電法在換水前后進行動態和靜態觀測,確定江水入湖后的擴散范圍,以指導換水工作的進行。
3.2沿海地區部分地段海水入侵范圍確定
中國沿海城市工業發展過程中,過量開采地下水,使地下水位下降,加劇了海水入侵速度,造成沿海地區嚴重的海水污染問題。物探方法在解決這方面問題上具有其他方法無可比擬的優點,根據海水與淡水電性性質的差異,利用電法可以快速確定海水與淡水分界線、海水入侵的范圍、入侵的規模、入侵的途徑。它不僅成本低,速度快,而且由于在地面或孔中遙測,不會擴大或形成污染通道、使污染源進一步擴大,具有無破壞性原位檢測的特點。在華北、西北地下水鹽堿化較嚴重的地區,20世紀70年代就已經利用電法圈定咸水與淡水的界線。今后運用物探方法開展劃分咸水與淡水界線工作,指導地下水的開發利用,將有著重要意義。
參考文獻
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