地下水污染的治理与修复 2(DOC)

第一篇：地下水污染的治理与修复 2(DOC)

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：Groundwater is a kind of precious fresh water resource．However，groundwater is becoming 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 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；research progress；

前言

地下水是水资源的重要组成部分，已经成为城市和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，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25亿立方米的速度递增，全国有400个城市开采地下水，40%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171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Ⅲ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，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。

一、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。

二、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(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。

三、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

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。生物法：包括：活性污泥法、生物膜法、厌氧消化法和土壤处置法等。 原位处理法

原位处理法是地下水污染治理技术研究的热点，不但处理费用相对节省，而且还可减少地表处理设施，最大程度地减少污染物的暴露，减少对环境的扰动，是一种很有前景的地下水污染治理技术。原位处理技术又包括物理化学处理法及生物处理法。物理化学处理法 ①加药法。

通过井群系统向受污染水体灌注化学药剂，通过井群系统向受污染水体灌注化学药剂，c渗滤液，添加氧化剂降解有机物或使无机化合物形成沉淀等。②渗透性处理床。

渗透性处理床主要适用于较薄、较浅含水层，一般用于填埋渗滤液的无害化处理。

具体做法是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粘土层，然后在沟内填充能与污染物反应的透水性介质，受污染地下水流入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。常用的填充介质有：

a.灰岩，用以中和酸性地下水或去除重金属；

b.活性炭，用以去除非极性污染物和CCl4、苯等；

c.沸石和合成离子交换树脂，用以去除溶解态重金属等。③土壤改性法。

利用土壤中的粘土层，通过注射井在原位注入表面活性剂及有机改性物质，使土壤中的粘土转变为有机粘土。经改性后形成的有机粘土能有效地吸附地下水中的有机污染物。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，刺激原位微生物的生长，从而强化污染物的自然生物降解过程。通常原位生物修复的过程为：先通过试验研究，确定原位微生物降解污染物的能力，然后确定能最大程度促进微生物生长的氧需要量和营养配比，最后再将研究结果应用于实际。现在所使用的各种原位生物修复技术都是围绕各种强化措施来进行的，例如强化供氧技术大致有以下几种：

①生物气冲技术。该技术与原位物化法中的气冲技术相似，都是将空气注入受污染区域底部，所不同的是生物气冲的供气量要小一些，只要能达到刺激微生物生长的供气量即可。

②溶气水供氧技术。这是由维吉尼亚多种工艺研究所

(VirginiaPolytechnicInstitute)的研究人员开发的技术，它能制成一种由2/3气和1/3水组成的溶气水，气泡直径可小到55μm。把这种气水混合物注入受污染区域，可大大提高氧的传递效率。

该技术是把过氧化氢作为氧源注入到受污染地下水中，过氧化氢分解以后产生氧以供给微生物生长。过氧化氢常常要与催化剂一起注入，催化剂用以控制过氧化氢的分解速度，使之与微生物的耗氧速度相一致。

第四章 我国现状

全国地下淡水的天然补给资源约为每年8840亿m3，占水资源总量的三分之一，其中山区6 560亿m3，平原区2 280亿m3；地下淡水可开采资源为每年3 530亿m3，其中山区为1 970亿m3，平原区为1 560亿m3。按赋存介质划分，地下水主要有孔隙水、岩溶水和裂隙水三种类型，孔隙水天然淡水资源量每年2 500亿m3，可采资源量每年l 686亿m3，岩溶水天然淡水资源量每年2 080亿m3，可开采资源量每年870亿m3，裂隙水天然淡水资源量每私260亿m3，可开采资源量每年971亿m3。总体上，中国地下水资源地域分布差异明显，南方地下水资源丰富，北方相对缺乏，南、北方地下淡水天然资源分别约占全国地下淡水总量的70%和30%。北方地区70%生活用水、60%工业用水和45%农业灌溉用水来自地下水。据统计，全国181个大中城市，有61个城市主要以地下水作为供水水源，40个城市以地表水、地下水共同作为供水水源，全国城市总供水量中，地下水的供水量占30%。根据《全国环境质量报告书》（1993），在中国，只有不到11%的人能喝到符合我国卫生标准得水。再饮用只来水的2亿人中，1.1亿人饮用的是高硬度水，7000万人喝的是高氟水3000万人则喝的是高硝酸盐水。因为大部分作为水源的江河湖海都受到工业及城市排污的污染。2011年发布的《全国地下水污染防治规划(2011—2020年)》(下称地下水污染防治规划)，初步判断我国地下水污染正在由点状、条带状向面上扩散，由浅层向深层渗透，由城市向周边蔓延。

清澈的小河，透亮的井水，已成为记忆。赵亮2012年7月在对海河流域调查时，发现村民大都被迫放弃了饮用井水。

2000年-2002年国土资源部进行了全国地下水资源评价，按照《地下水质量标准》，37%已是不能饮用的Ⅳ类、Ⅴ类水。

2011年，全国共200个城市开展了地下水质监测，其中“较差—极差”水质监测点比例为55%。与2010年相比，15.2%的监测点水质在变差。

根据《地下水污染防治规划》，2009年中国地下水开采总量1098亿立方米，占总供水量的18%。在全国655个城市中，400多个以地下水为饮用水源，约占城市总数的61%。在传出有工厂将污水通过高压井排到1000多米地下的消息后，潍坊市称未排查到相关问题，并悬赏10万元征集线索。

2月21日，潍坊对媒体称尚未发现有价值的举报线索。而事件仍进一步发酵。网络上关于地下排污线索也不断涌现。媒体日前又曝出，潍坊下辖的寿光市存在打井排污现象，当地一个工业园区普遍存在地下排污。环保机构“公众环境研究中心”主任马军22日接受记者采访认为，有关部门不必纠缠“1000米”的字眼，民众对地下水污染的焦虑，折射的是地下水严重污染的现状。

美国地下水污染事

1947年至1952年，美国当地一家名为“福卡”的化学公司把二噁英和笨等82种致癌物质的21800吨工业废料排入运河，运河被填埋后，这一带变成一片广阔的土地，开发商盖起了大量的住宅和一所学校。从1977年开始，这里的居民不断发生各种怪病，孕妇流产、儿童夭折、婴儿畸形、癫痫、直肠出血等也频频发生。后来，多种有毒物质的黑色液体从地下渗出地面。1974年至1978年之间这里出生的孩子56%有生育缺陷，自从搬到拉夫运河，妇女流产率增加300%，泌尿系统疾病增加300%。

目前在美国，除了完备的立法外，技术革新也为地下水污染修复带来了曙光，可渗反应墙（简称“PPR技术”）是目前欧美许多发达国家新兴的用于原位去除地下水及土壤中污染的方法。

可渗反应墙是由一面活性铝、活性木炭及沸石等活性物质组成的埋在地下的“墙。”当污染物通过反应墙时，通过离子交换、表面络合、表面沉淀、生物降解等作用除去污染物。这项技术已在北美和欧洲地区成熟应用，在治理点污染上收效良好。相关规定

1）禁止企业利用渗坑、渗井、裂隙和溶洞倾倒含有毒物质的废水，含病原菌废水和其他废弃物；

2）禁止企业在无良好隔渗地层，使用无防渗措施的沟渠，坑塘输送或存贮含有毒废水、含病原体废水；

3）对已受污染的潜水和承压水不得混合开采地下水； 4）地下工程应采取防护性措施，防止地下水污染； 5）人工回灌补给地下水，不得恶化地下水质。

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第二篇：国外地下水污染治理及修复方法探讨

国外地下水污染治理及修复方法探讨

摘要：地下水污染问题在中国乃至全世界都是亟待解决的问题，特别是地下水微量有机污染问题已经成为问题的焦点。本文讨论了近年来国外地下水污染治理及修复的方法。关键词：地下水污染；治理；修复

当前欧、美、日等发达国家的环境保护中所面临的最紧迫的形势是环境中有毒有害化学物质污染。1997年美国EPA筛选出65类129种优先控制的污染物，其中有机化合物114种，占总数的88%。全球八大环境问题之一就是持久性有机污染，预计十年内有望取得一定程度的进展。国际环境法以空前的速度发展，2001年国际社会谈判通过了重大全球环境公约，其中包括《难降解有机污染物公约》（POPS Convention）（2001）。美国现行生活水质标准[4]52项，其中有机物27项，占总数的50%多。欧共体生活水质标准有机物6项。丹麦环保局有一项特别针对危险化学物质的咨询方案和一个有约束力的国际协议，逐渐淘汰了12种持久性有机污染物，并且制定了其它长久残留有机污染物的标准。地下水污染问题在各国工业不断发展的同时，人工合成的有机物越来越多，大致可分为两类：一类是天然有机物；另一类是人工合成有机物。现在已知的有机物种类约700万种之多，其中人工合成的有机物种类达十万种以上，且以每年2000种的速度递增。美国早就认识到水是国家最重要的资源，1972年就实施清洁水法。80年代美国已经将地下水的有毒化学污染问题列为三种重要的环境污染问题中的一种，这是因为：a地下水一旦被污染，将保持污染达数百年或者更久，而且将污染物清除是十分艰难的事情；b农业有一半的灌溉用水是地下水；c地下水是继海洋之后的另一个最大的水的贮藏库。

一、地下水污染治理技术

欧美国家自20世纪70年代以来，在地下水点源污染治理方面取得了很大的进展，且逐渐发展形成较为系统的地下水污染治理技术。地下水污染治理技术归纳起来主要有：物理处理法、水动力控制法、抽出处理法、原位处理法。1 物理处理法

物理法是用物理的手段对受污染地下水进行治理的一种方法，概括起来又可分为：

①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。

②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。2 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。3 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：①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。②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。③生物法。包括：活性污泥法、生物膜法、厌氧消化法和土壤处置法等。受污染地下水抽出后的处理方法与地表水的处理相同，需要指出的是，在受污染地下水的抽出处理中，井群系统的建立是关键，井群系统要能控制整个受污染水体的流动。处理后地下水的去向有两个，一是直接使用，另一 个则是用于回灌。用于回 灌多一些的原因是回灌一方面可稀释受污染水体，冲洗含水层；另一方面还可加速地下水的循环流动，从而缩短地下水的修复时间。其运行如图1所示。4 原位处理法

原位处理法是地下水污染治理技术研究的热点，不但处理费用相对节省，而且还可减少地表处理设施，最大程度地减少污染物的暴露，减少对环境的扰动，是一种很有前景的地下水污染治理技术。原位处理技术又包括物理化学处理法及生物处理法。4.1物理化学处理法 ①加药法。通过井群系统向受污染水体灌注化学药剂，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化合物形成沉淀等。

②渗透性处理床。渗透性处理床主要适用于较薄、较浅含水层，一般用于填埋渗滤液的无害化处理。具体做法是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粘土层，然后在沟内填充能与污染物反应的透水性介质，受污染地下水流入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。常用的填充介质有：a.灰岩，用以中和酸性地下水或去除重金属；b.活性炭，用以去除非极性污染物和CCl4、苯等；c.沸石和合成离子交换树脂，用以去除溶解态重金属等。

③土壤改性法。利用土壤中的粘土层，通过注射井在原位注入表面活性剂及有机改性物质，使土壤中的粘土转变为有机粘土。经改性后形成的有机粘土能有效地吸附地下水中的有机污染物。

图1 抽出处理工艺示意图

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分会随空气一起溢出，再用集气系统将气体进行收集处理；也可采用蒸汽冲洗，蒸汽不仅可以使挥发性组分溢出，还可以使有机物热解；另外，用酒精冲洗亦可。在理论上，只要整个受污染区域都被冲洗过，则所有的烃类污染物都会被去除。⑤射频放电加热法。通入电流使污染物降解。原位物化法在运用时需要注意的是堵塞问题，尤其是当地下水中存在重金属时，物化反应易生成沉淀，从而堵塞含水层，影响处理过程的进行。4.2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，刺激原位微生物的生长，从而强化污染物的自然生物降解过程。通常原位生物修复的过程为：先通过试验研究，确定原位微生物降解污染物的能力，然后确定能最大程度促进微生物生长的氧需要量和营养配比，最后再将研究结果应用于实际。现在所使用的各种原位生物修复技术都是围绕各种强化措施来进行的，例如强化供氧技术大致有以下几种：

①生物气冲技术。该技术与原位物化法中的气冲技术相似，都是将空气注入受污染区域底部，所不同的是生物气冲的供气量要小一些，只要能达到刺激微生物生长的供气量即可。②溶汽水供氧技术。这是由维吉尼亚多种工艺研究所的研究人员开发的技术，它能制成一种由2/3气和1/3水组成的溶汽水，汽泡直径可小到55 μm。把这种汽水混合物注入受污染区域，可大大提高氧的传递效率。③过氧化氢供氧技术。该技术是把过氧化氢作为氧源注入受污染地下水中，过氧化氢分解以后产生氧以供给微生物生长。过氧化氢常常要与催化剂一起注入，催化剂用以控制过氧化氢的分解速度，使之与微生物的耗氧速度相一致。强化营养物供应的技术包括有渗透墙技术等。该技术是在污染区域内垂直于地下水流方向建一道渗透墙，先将渗透墙内的水抽出，添加营养物后再回灌入渗透墙。这时，添加了营养物的渗透墙就成了一个营养物扩散源，在渗透墙下游就会形成一个生物活跃区，从而强化了生物降解过程。另外，强化措施还可以从微生物的角度入手。可以先在地表设施中对微生物进行选择性培养，然后再通过注射井注入到受污染区域，或直接引进商品化菌种，都可以起到强化生物降解过程的作用。

美国采用生物处理系统治理地下水污染。美国三谷市拉彭特谷县水管局会同巴尔德温帕克可运行单位管理委员会，正在进行一项试验工程，它将使用生物处理系统来去除圣加布里埃尔地下水中的高氯酸盐和另一种常见的污染物氮以及今年初刚发现的名为亚硝基二甲胺氮（NDMA）的混合物。三谷市水管局总工程师理查德.W.汉森称，治理地下水中的高氯酸盐是一个全国性的问题。无疑，南加州在探索处理技术方面走在了全国前列。该系统构思独特，效果显著。他指出，生物降解法和离子交换法这两种人们一致看好的处理高氯酸盐的方法各有利弊。生物降解法在处理过程中使用微生物来消除高氯酸盐；离子交换法则是先吸附住高氯酸盐后再将其去除掉。离子交换法的不足之处是最终必须将废水中的聚集的高氯酸盐清除掉后才能排放，而生物降解法则不存在这一问题，但必须先弄清处理时化学物质的相互

作用是否会把新的污染物引入水中。这种新型处理系统由杀菌和过滤等流程组成。

二、地下水污染修复

生物修复描述了在地下水和土壤中进行的微生物自然降解过程，该过程是在厌氧（缺氧）条件下进行的。既需要电子给予者（如氧），也需要电子接收者（如氢）。多数情况下由于这些基本要素的需要（氧或氢），土壤很快会变得贫乏。氧或氢会以最快的速度阻止自然微生物污染的扩散并达到降解目的。通过固有细菌和自然土壤过程（固有衰减）使土壤和地下水污染物衰减的很大优势是避免了昂贵的泵吸系统、相关工作、维修和加工处理成本。缺点是固有衰减的速度很慢，除有限环境中所有条件都适宜外，固有衰减不是一个很好地去除污染物的“方法”。

加利福尼亚洲的一个名为Regenesis的基础公司研制出一系列从地下水中快速降解和分离污染物的产品，其降解速度远大于固有衰减。其中最有名的产品是氧释放化合物（ORC）和氢释放化合物（HRC），它们能有效地促进燃料、溶剂和许多其它类型地下水污染物的固有衰减。在世界范围内已有9000多个项目正在使用这两种产品。Regenesis公司的另一目标是处理带有溶解金属的地下水污染物，包括：从填土地渗透滤液；阴沟污泥的土地应用；从尾矿和其它废矿淋滤液；从工业废水渗漏和从工业金属加工厂渗漏（如金属加工车间，电镀车间等）。在含水层中溶解金属受到一系列地球化学因素的影响，包括pH、Eh、络合作用、吸附作用和离子交换。通过沉淀、氧化、吸附和络合作用处理和控制这些因素的能力可直接影响地下水中溶解金属的物理状态、流动性和存在形式。Regenesis公司于2003年研制出一种慢释放、无毒的金属修复化合物（MRC），这种化合物通过原位固定作用从地下水中分解出溶解金属，为溶解氢提供了一种发酵性基质来保证氯化物的生物降解作用。对金属污染物修复的主要设计方案在复合金属和溶解羽处理方面很适宜，能快速、有效地从地下水中分解出金属物质且费用很低。向受污染土壤注入MRC化合物后，MRC化合物在还原条件下从地下水中分解出溶解金属。它的活性成分是一种有益健康、环保安全的有机硫化合物。当MRC化合物变为氢氧化物时，在微生物生物降解作用下将缓慢释放有机硫化合物，与金属离子接触时单向与其发生反应产生一种金属—有机硫混合物（络合物）。随后这种金属—有机硫混合物稳固的吸附于土壤并保持稳定状态，有效地实现了地下水净化。络合物生物降解的有机部分脱离硫和金属残留物，独特地渗入土壤基质从而形成硫化物固体。有机部分与其它金属硫化矿物一样主要取决于标准土壤地化学作用，所以固定金属在低氧还原条件下将保持稳定，在氧化条件下可以保持稳定。MRC化合物可有效地沉淀溶解砷、铬、铜、镉、汞、铅和其它溶解金属。在地下水中，通常氧是喜氧微生物的主要限速因素。没有充足的氧仍可继续进行污染物降解作用，但厌氧降解速度很慢且由于局部降解生成物或残留物可形成堆积物质。

Regenesis公司早在1995年就对氧释放化合物（ORC）作过介绍，它是过氧化镁的主要组成部分，在地下水中依靠水化作用可缓慢释放氧分子。通过向过氧化镁组织中添入磷酸盐，ORC化合物能提供一个稳定、可靠的溶解氧释放。无需起泡、鼓泡或其它不可控制的氧消耗，ORC化合物可提供一种线性的长达6到9个月的氧释放。氧释放结束后加速降解作用仍可持续相当长的时间。在此期间喜氧微生物很活跃，加速了汽油和柴油机燃料（BTEX和MTBE）、添加剂、煤油，喷射燃料、凝析油、燃料油、润滑剂、船用油、PAHs、杀虫剂和工业溶剂（乙

醇和酮）的固有衰减并沉淀一些非金属（如砷）。ORC化合物在水井应用中具有良好的护壁作用，或者在地下水应用中可把它用作注入泥浆。更好的应用方法是使用手提式泵直接泵入和直接注入探测。

Regenesis公司研制的氢释放化合物（HRC）是一种特殊配制的能在地下水中缓慢释放氢的环保安全多乳酸脂。可把这种粘性液体直接注入受污染地下水和饱和土壤。这种化合物与水接触后可缓慢释放乳酸。由微生物产生溶解氢使乳酸发酵，在一个被称为还原脱氯的自然过程中通过能够降解氯化物的土壤细菌，把发酵乳酸当作一种高能量（食物）源。能用HRC化合物降解一系列氯化物，包括：脱脂剂（PCE，TCE，TCA及它们的压裂产物）、四氯化铁、三氯甲烷、亚甲氯化物、杀虫剂、高氯化物、硝酸盐、硝芳香爆炸物与染料和氟氯烷碳，并能沉淀特殊金属和放射性核素。在还原脱氯中氯化物是在厌氧条件下被生物降解。在氯化污染物分子中用氢（H）代替氯（cl）实现氯化物脱氯。在一般含水层中（能量贫乏）进行的还原脱氯速度很慢，对大多数修复目的来说是不适宜的。HRC化合物通过多种数量级来增加脱氯的速度，在逐渐脱氯过程中快速去除污染物并最终形成无毒化合物，如乙烯和乙烷。在HRC化合物的影响下这种加速的降解过程可持续18个月，或者HRC化合物的另一种配制产品（延长释放HRC－X）可持续3到5年。也可用HRC－X化合物降解同类污染物（HRC降解），但HRC－X化合物处理残留非水相液体（DNAPLs）时费用非常昂贵。残留DNAPLs可引起一个残留、有害的地下水污染源，并增加了额外的去除污染物成本。HRC－X是一种经过检验的用于解决这一复杂问题的溶液。HRC化合物也被廉价地应用到野外工作中，HRC化合物进入地面后促进了污染物的生物降解并可持续相当长的时间，这就消除了多次注入的需要。低费用应用化合物、持续延长的释放范围、更多工作和保养费用的消除、局部断裂的最小化和依靠外部电源的消除，所有这些使HRC在处理污染物上具有更大的优势。所以，可控释放提供了另一个优点，即在低渗透体系中可使污染物均匀地受到HRC化合物的影响，例如粉土、粘土和多孔岩石体系。实用性实例研究

钻井者认为Regenesis公司产品的优势在于，通过使用工业标准钻机和设备可进行场地修复。可通过使用不同的技术进行场地修复，如直接－推进注入和钻孔回填。其它方法包括坑道和过滤保护套应用，最普遍的使用方法是直接注入。这种应用过程包括用中空钻杆把液态ORC和HRC化合物直接泵入处理区。该方法简单、快捷、有应用价值并可在多个位置使用。使用直接注入法可把ORC和HRC化合物应用于更难达到的位置，包括一些裂隙基岩或邻近大型建筑物的地下污染区。在这些位置常需要特殊的设备，如定向钻进钻机和在有效位置使用双层封隔器。实际上，在水平/定向钻进应用中也可把ORC化合物用作钻探泥浆。

在过滤/滤筒保护套结构中，把ORC保护套下入专用水井中并安装在隔水层位置，使污染物流过氧化区实现降解。通过替换用过的保护套来补充ORC化合物继续生物降解。

在美国华盛顿第四平原服务站，由于其地下石油储蓄罐泄漏而产生了大量BTEX化学物质，包括易挥发的单芳香碳氢化合物、甲苯、苯乙烷和二甲苯，通常在汽油和其它石油产品中可发现这些化学物质。地下含水层主要由沙子和砾石组成，这表明在这些污染物中进行的自然生物降解速度会很慢，通过提供额外的氧可加速自然生物降解过程。最高管理者决定使用ORC化合物来增强生物降解速度，因为ORC化合物在6个月内预期的降解了含水层中超过

50％的污染物。在此修复过程中通过15个土壤钻孔用ORC化合物对污染羽进行降解。每个钻孔被回填60磅的ORC浆液，150天后整个BTEX污染羽被降解58％。使用ORC化合物的成本为4万美元，而使用常规的泵抽－处理系统需要约25万美元。

在美国加利福尼亚洲Hollister的一个军工厂，其地下含水层受到多种化合物的污染。其中主要污染物为高氯酸盐－火箭推进剂的主要成分，从健康角度来看它能损坏甲状腺功能；六价铬(铬－6)，它是一种人们公认的致癌物；冷却剂1,1,2—三氯—1,2,2—三氯甲烷，它是一种能损耗大气臭氧层的环境污染物。其含水层主要由粉砂组成，地下水以每天约0.07英尺的速度向西北方向流动。在探索研究中通过25个注入点把600磅的HRC化合物注入污染区。取样网覆盖面积约为1200平方英尺。对其监测79天后发现高氯化物浓度被减弱88％，而六价铬几乎被完全降解。

一个由俄勒冈州环境质检部门管理的清洁区，其地下水中PCE浓度达到10万微克/每升，这表明在该地区存在DNAPLs残留物，在该位置通过5个定向注入点把700磅的HRC－X注入地面，通过水井JEMW－4来监测HRC－X化合物的影响效果，结果清楚地表明HRC－X化合物促进了PCE的降解速度和原位吸附。

第三篇：地下水污染与治理方法

地下水污染与治理方法

地下水污染与治理方法

摘要:地下水作为水资源的重要组成部分,不仅是主要的饮用水源和工农业生产的原料,对于我国国民经济和社会发展,安全供水保证具有十分重要的作用,而且它又是重要的环境要素,对支撑生态系统,维持水系统良性循环有着突出的作用.因此,我们要加以保护,好好治理污染的地下水,维持生态平衡.关键词:治理,防治,预防.中图分类号:X523 Y598

1.1地下水污染的定义

不同学者从不同的角度出发,给予“地下水污染”不同的定义.争论的焦点主要集中在两个方面:一是衡量地下水受污染的标准;二是天然条件下地下水中有害组分增加是不是会使其受污染.国家环境保护总局编写的<<中国环境影响评价>>中对地下水污染的定义是:“地下水的污染物超过了下水的自净能力,从而实地下水的组成及其性质发生变化的现象.”

1.2地下水污染物

地下水污染物种类繁多,按性质可分为三类:

1.2.1化学污染物

地下水中有机化合物主要有二氯乙烯,三氯乙烯,四氯乙烯等,含量甚微.最普遍的无机污染物是NO,其次是CL, 微金属主要有Cr, Hg, Zn等.1.2.2生物污染物

主要是细菌,病毒和寄生虫.人类粪便中的细菌多达400余种,病毒100余种,生物污水若进入含水层,会污染地下水.1.2.3放射性污染物

放射性矿床或放射性的地层是地下水中放射性污染物的天然来源,核电厂,核试验散落物以及医院,实验室使用的放射性同位素等,也可进入地下水.1.3国内外地下水污染治理技术

1.3.1物理处理方法

物理处理方法是物理得手段对污染地下水进行的一种方法,分为屏蔽法和被动收集法.1.3.1.1屏蔽法

屏蔽法是在地下建立各种物理屏障,将受污染的地下水体圈闭起来,以防污染物进一步扩散蔓延.常用得是灰浆帷幕法,用压力向地下灌注灰浆,在受污染的水体周围形成一道帷幕,从而经受污染的水圈闭起来.其他的物理屏蔽法还有泥浆阻水墙,震动桩阻水墙,板桩阻火墙,块状置换,膜和合成材料帷幕屏闭法等。原理与灰浆帷幕法相似.物理屏蔽法只有在处理小范围的剧毒,难降接污染物时才考虑作为永久性的封闭方法.多数

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情况下只是在地下水污染治理的初期,被作为一种临时性的控制方法.1.3.1.2被动收集法

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(如油类)等收集起来,或所有的受污染的地下水收集起来以便处理的一种法.被动收集法一般在处理轻质污染物(如油类)时较有效,该方法在美国治理地下油污染时得到过广泛得应用.1.3.2水动力控制方法

水动力控制方法是利用静群系统,通过抽水或含水层注水,人为的改变地下水的水力梯度,从而将受污染的水体与清洁水分割开来.根据井群系统布置方式的不同,水动力控制方法可分为上游分水岭法和下游分水岭法.1.3.2.1上游分水岭法

上游分水岭法是在受污染的水体的上游布置一排注水井,通过注水井向含水层主入清水,使得在该注水井形成一地下分水岭,目的在阻止上游清洁水下补给以被污染的水体,同时,在下游布置一排抽水井,将受污染的水体抽出.1.3.2.2下游分水岭法

下游分水岭法是在受污染水体下游布置一排注水井注水,在形成一地下分水岭,一阻止污染羽流 向下游扩散,同时,在上游布置一排抽水井,抽出清洁的水送到下游注入.水动力控制方法一般也是作为一种临时的控制方法,在地下水污染治理的初期用于防止污染物的扩散蔓延.1.3.3抽出处理法

抽出处理法是当前应用相当普遍的方法,处理方法与地表水处理方法相同.大致可分为三类,物理法,化学法和生物法.具体采用那种方法,要根据污染物的类型和处理费用来选择.1.3.3.1物理法

物理法包含吸附法,重力分离法,过滤法,反渗透法,气吹法和焚烧法等.1.3.3.2化学法

化学法包含混凝沉降法,氧化还原法,离子交换法和中和法等

1.3.3.3生物法

生物法包含活性污泥法,生物膜法,厌氧消化法和土壤处理法等.虽然抽出处理法与地表处理方法相同,但抽水井群系统的建立是关键,因井群系统能控制受污染地下水的流动.处理后的地下水有两个去向,一是直接使用,二是用于回灌,且多用于回灌,原因是回灌溉可稀释受污染的水体,冲洗含水层,又可加速地下水体的循环流动从而缩短地下水的修复时间.1.3.4原位处理方法

原位处理法即可渗透反应格栅是目前在欧美等发达国家新兴起来的在原位去除水中污染组分的方法

1.3.4.1原位物理化学处理法

1.3.4.1.1加药法

通过井群系统向受污染水体灌注化学药剂,如灌注中和剂一中和酸性或碱性渗滤液,添加氧化剂降解有机物或无机化合物形成沉淀等.1.3.4.1.2渗透处理床

该方法主要适合与较薄,较浅的水层.一般用于天埋渗透液的无害化处理.具体方法是:在污染羽流的下游挖一条沟,挖至含水层底部或不透水的粘土层;在沟内填充能与污染物反应的透水层介质.受污染的地下水流入沟内后与该介质发生反映,生成有害化学物或沉淀物而被除去.常用的填充介质有:灰岩碎石,用于中和酸性地下水或去除重金属;火性炭,用于去除非机性污染物.沸是和合成离子交换树脂,用于去除溶解态重金属等.1.3.4.1.3土壤改性法

利用土壤的粘土层,通过注射并在原位注入表面火性剂和有机性改性物质,使土壤中的粘土转变为有机粘土.经改性后的有机粘土能有效的吸附地下水中的有机污染物.1.3.4.1.4冲洗法

对于有机烃类污染,可用空气注入到受污染的区域底部,空气在上升过程中将污染物中的挥发气体一同溢出,再用集气系统进行收集处理.也可采用蒸汽冲洗,蒸汽不仅可是挥发组分溢出,而且还可以使有机物热解.也可用酒精冲洗.从理论上讲,只要整个受污染的区域都被冲洗过,所有的烃类污染物都会被除去.1.3.4.1.5射频放电加热法

通入电流,使污染物降解.1.3.4.2原位生物处理方法

原位生物修复的原理实际上是自然生物降解过程得人工强化.它通过采用人为措施,包含添加氧和营养物质等,刺激原位微生物生长,从而强化污染物的自然生物将解过程.1.3.4.2.1生物气冲技术

该技术与原位物化法中的气冲技术相似,都是将空气注入到受污染区域的底部,所不同的是生物气冲的供气量要小一些,只要能达到刺激微生物生长的供气量即可.1.3.4.2.2溶气水供氧技术

该技术费吉尼吉亚多种工艺研究所的研究人员开发的技术,它能制成一种由2/3和1/3水组成的溶气,把这种混合物注入到受污染区域,可大大提高氧的传递效率.1.3.4.2.3过氧化氢供氧的技术

该技术是把过氧氢作为氧源注入到受污染的地下水中,过氧氢分解以后产生氧以供给微生物生长.过氧化氢常常需要于催化剂一同注入,催化剂用于控制过氧化氢的分解速度,使之与微生物的耗氧速度一致.1.3.4.2.4渗透墙技术

在污染区域内,与地下水流方向建设一道渗透墙,先将渗透墙内的水抽出,添加营养物后在灌回渗透墙,这时添加了营养物的渗透墙就成了一个营养物扩源,在渗透墙下游就会形成一个生物活跃区,从而可以起到强化生物降解过程.1.3.4.2.5微生物强化措施

先在地表设施中对微生物进行选择性培养,然后在通过注射井注入到受污染的区域,或直接引进商品化菌种,就可起到强化生物降解作用.通常,原位生物修复要与井群系统配合进行,即通过抽水井与注水井的配合,一加速地下水的流动及氧和营养物的扩散,从而缩短处理的时间.参考文献：

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第四篇：我国地下水污染状况与治理

我国地下水污染状况与治理

摘要：地下水在生态环境和社会发展中都具有重大作用，而我国地下水污染状况日渐恶化，我国的治理工作的开展起步较晚。本文旨在分析当前我国地下水污染整体状况、地域分布特点、污染原因并探讨我国地下水污染的治理措施，并提出行之有效的建议与意见。关键字：地下水污染，治理措施

The situation and control of groundwater pollution in China

Abstract:Groundwater plays a significant role in the ecological environment and social development, while the pollution of groundwater in China is worsening day by day.The present situation of groundwater pollutionin China, regional characteristics, causes, and measures to control will be discussed in this article.Some effective suggestions will be put forward.Keywords: Groundwater pollution, pollution treatment 1 引言

地下水是水资源的重要组成部分，具有良好的资源价值、环境价值。数十年来，随着工业、农业、城市建设的发展等人类活动的增加，我国地下水大范围地受到不同程度的污染。地下水污染对人类生活、社会生产、生态系统都有着极大的危害，比如以受污染的地下水作为饮用水水源的地方出现“癌症村”等现象。所以，分析我国地下水污染的现状、开展全国性的地下水污染治理工作已经成为当前的迫切任务。

2地下水资源和地下水污染概述

2.1 我国地下水资源

地下水广义上是指埋藏和运动于地面以下各种不同深度的土层和岩石孔隙、裂隙、洞穴中的水。狭义上是指浅层地下水，即第一个隔水层以上的重力水。地下水是自然界水体的组成部分，也是水资源的重要组成部分。

我国地下水天然资源约为8288亿立方米/年，占我国水资源总量的30％左右，能够直接利用的地下水资源为2900亿立方米/年。我国地下水资源地域分布不均，总体上由东南向西北逐渐降低。

健康的地下水环境自身组织结构稳定、物质循环良好、能量流动守恒，拥有一定的自我调节和修复功能。地下水资源的开发利用对我国的重要工业基地及城市发展建设、国土开发、农林业、畜牧业的发展都起着举足轻重的作用。因此，地下水具有巨大的资源价值和环境价值。2.2 地下水污染定义和分级指标

根据国家环境保护总局所编写的《中国环境影响评价》，地下水污染的定义是：地下水的污染物超过了下水的自净能力,从而实地下水的组成及其性质发生变化的现象。

根据“国家地下水质量标准”，地下水污染的评价方法是将地下水质量与天然条件下的地下水质量相对照，确定地下水污染程度和污染物组分。地下水污染程度分为三级：污染严重、污染中等和污染较轻；污染组分包括：硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、铅、砷、汞、铬、氰化物、挥发性酚、石油类、高锰酸盐指数等指标。

3我国地下水污染状况

3.1 我国地下水污染整体情况

就全国范围而言，我国地下水质量总体较好。按照《地下水质量标准》（GB/T 14848-93）进行评价，全国地下水资源符合Ⅰ类－Ⅲ类水质标准的占63%，符合Ⅳ类－Ⅴ类水质标准的占37%。然而，我国城市地下水质量则比较差，对118个城市2至7年的连续监测显示，中国约有64%的城市地下水遭受了严重污染，33%的城市地下水受到轻度污染，基本清洁的城市地下水只有3%。

我国地下水污染的趋势为：由点状、条带状向面上扩散，由浅层向深层渗透，由城市向周边蔓延。

3.2 我国地下水污染地域分布特征

我国不同地域的地下水污染有着不同特点，与当地的人口密集程度、工业发展水平、人类活动干扰程度密切相关。国土资源部的全国地下水资源评价显示，全国地下水环境质量的整体特征呈现为：南方优于北方，山区优于平原，深层优于浅层。

东北地区重工业和油田开发区地下水污染严重。松嫩平原的主要污染物为亚硝酸盐氮、氨氮、石油类等；下辽河平原硝酸盐氮、氨氮、挥发性酚、石油类等污染普遍。各大中城市地下水的污染程度不同，其中，哈尔滨、长春、佳木斯、大连等城市的地下水污染较重。

华北地区地下水污染普遍呈加重趋势。华北地区人类经济活动强烈，从城市到乡村地下水污染比较普遍，主要污染组分有硝酸盐氮、氰化物、铁、锰、石油类等。此外，该区地下水总硬度和矿化度超标严重，大部分城市和地区的总硬度超标，其中，北京、太原、呼和浩特等城市污染较重。

西北地区地下水受人类活动影响相对较小污染较轻。西北地区地下水污染总体较轻。内陆盆地地区的主要污染组分为硝酸盐氮；黄河中游、黄土高原地区的主要污染物有硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、铬、铅等，以点状、线状分布于城市和工矿企业周边地区，其中，兰州、西安等城市污染较重。

南方地区地下水局部污染严重。南方地区地下水水质总体较好，但局部地区污染严重。西南地区的主要污染指标有亚硝酸盐氮、氨氮、铁、锰、挥发性酚等，污染组分呈点状分布于城镇、乡村居民点，污染程度较低，范围较小。中南地区主要污染指标有亚硝酸盐氮、氨氮、汞、砷等，污染程度低。东南地区主要污染指标有硝酸盐氮、氨氮、汞、铬、锰等，地下水总体污染轻微，但城市及工矿区局部地域污染较重，特别是长江三角洲地区、珠江三角洲地区经济发达，浅层地下水污染普遍。南方城市中，武汉、襄樊、昆明、桂林等污染较重。

3.3地下水污染危害

地下水污染对自然环境、社会生产和人类生活都有严重的危害。对于环境，污染的地下水可能导致生物的减少或灭绝，造成各类环境资源的价值降低，破坏生态平衡。对于人类健康而言，被污染的地下水一旦被饮用，将导致很多慢性病症，例如高氟、砷水是地氟、地砷病最主要和最直接的致病原因。

3.4 地下水污染原因和污染源

地下水污染原因主要分为沿海地区海水入侵和倒灌、工业三废、农业污染和城市生活污染。

海水倒灌是海水入侵淡水含水层的现象，是地下水污染的主要因素之一。造成海咸水入侵的主要原因是地下水淡水的过量开采。如果地下淡水过量开采，滨海或岛屿上淡水—海水界面可以处于不平衡状态。我国北方沿海地区曾出现连续多年的干旱，地下水补给量减少，但是工农业需用水量却不断增加，导致海水入侵。

工业废水、废气、废渣也会导致地下水污染。工业废水如工业电镀废水、工业酸洗污水、石油化工有机废水等不经过处理而排人城市下水道、江河湖海或直接排到水沟、大渗坑里，导致地下水化学污染。工业废气如二氧化硫、硫化氢、氮氧化物等物质首先污染大气，而后随降雨下落，通过地表径流进入水循环中，对地下水造成二次污染。工业废渣经风吹、雨水淋滤，其中污染物重金属、挥发性酚、氰化物部分随降水、地表径流迁移并下渗，从而对地下水形成面状和线状污染。

农业活动造成的地下水污染源主要包括土壤中剩余农药、化肥、动植物遗体的分解以及不合理的污水灌溉等。它们引起大面积浅层地下水质恶化，其中最主要的是氮氧化物的增加和农药、化肥的污染。

城市生活污染源主要是生活污水和生活垃圾。生活污水主要包括日常生活污水和医院排放的废水，其中污染物多为氨氮、磷、合成洗涤剂、厌氧细菌、挥发性酚、汞、病毒及放射性物质。这些污水排入河道、沟渠或渗坑，对地表水和地下水产生污染。生活垃圾随着日晒雨淋及地表径流的冲洗，其溶出物会慢慢渗入地下，污染地下水。

4我国地下水资源污染治理

4.1我国现行治理政策和措施

在法律和政策层次，我国出台了《全国地下水污染防治规划（2011—2020年）》，并且在《中华人民共和国水污染防治法》制订了有关地下水污染的防治条目。整体性的治理措施包括以下方面：实行排污总量控制；对一些污染较为严重的企业要实行限期治理；抓好化工资源的综合利用；严格标准，杜绝新污染源的产生；调整产业结构，深化企业环境管理；建立污水处理项目等。

4.2 治理策略

我国地下水污染需要从污染源控制、污染途径预防和污染场地治理技术方面着手解决，即控源、阻断、修复。

污染源控制包括：更新垃圾处理填埋技术，减少污染物渗漏；治理污染严重企业；调整产业结构，减少高排放企业；提高污染物排放标准，制定健全法律规定。

污染途径预防包括：城市地区加强雨污分流设施的建设，保证不泄露。

污染场地修复技术包括：原位修复、异位修复。原位修复包括监控条件下的自然衰减法、渗透性反应墙；异位修复包括抽出处理法等。

5建议与结语

综上所述，面对我国日益严峻的地下水污染形势，地下水污染防治迫在眉睫。我国地下水资源匮乏，可供饮用的地下水更少，且极大部分地水遭受污染，更加剧了地下水短缺的严重程度。地下水污染由于其自身的隐蔽性、延时性和不确定性，使得修复治理工作较难进行。目前我国地下水污染来源广，地下水污染场地类型多且复杂，治理工作存在很多问题亟待解决。常用的地下水污染场地修复技术，只能针对单一的指标，因此常常是几种技术的联合。此外，政府宏观调控，提供地下水污染修复治理资金，完善相关标准和法律法规，健全地下水污染场地管理和修复技术体系，对于推动我国地下水污染修复治理工作具有很大的积极意义。必须进一步加强地下水污染防治的制度建设，加大对地下水污染防治的投入，将地下水的开发利用与保护协调起来，才能实现水资源的可持续利用以及自然、经济、社会的全面协调发展。

参考文献

无

第五篇：我国地下水污染现状和修复技术.

我国地下水污染现状和修复技术 引言:近年, 随着我国人口的不断增长和社会经济的快速发展, 各种环境问题日趋 严重, 尤以水污染的形势最为严峻。其中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、有毒液体的泄漏、生活和工业有害固体废弃物的随 降雨入渗, 致使我国地下水污染的问题日益突出十多年来, 在国家和各级政府的 高度重视和全国人民的共同努力下, 我国的水污染治理取得了巨大成效, 各大流 域的水环境都有了很大改善。但目前我国的水污染依然相当严重, 多个河流和湖 泊的水质与规划目标还有较大的差距。水污染问题不仅影响、制约着我国经济的 发展,而且危及人们的身体健康,乃至社会的稳定。因此,加强对地下水污染的 治理和相应技术的开发就成为一种迫切的需要。

⒈我国地下水污染的研究现状

目前我国对地下水的研究主要集中在以下几个方面 1.1地下水水质研究

地下水水质研究是地下水污染研究的重要部分, 我国对地下水水质的研究集 中在两方面:一方面是污染物控制指标及水质标准的修订, 另一方面是水质评价 方法的探讨和改进。

1.1.1污染物控制指标及水质标准的修订

我国对污染物控制指标的研究始于 1949年以后,主要反映在水质标准的颁 布和不断修订上至今,我国已经颁布执行的地下水水质标准有地下水质量标准(GBT14848-1993 ,生活饮用水卫生标准(GB5749-85等。

1.1.2水质评价方法的探讨和改进

水质评价可以较好的反映地下水是否污染及污染程度, 水质评价方法是地下 水水质评价的工具和手段,由于水体污染的随机性和模糊性对于地下水水质评 价至今仍没有一个被广泛接受的评价模型。目前常用的地下水水质评价方法有单 因子评价方法和综合评价方法,我国传统的水质综合评价方法是 GB/T14848-1993推荐使用的内梅罗指数法。近年来世界各国的专家学者对地下水水质评价

方法进行了深入的探索, 提出了很多评价方法和模型, 主要有基于模糊数学的模 糊综合评判法、基于灰色系统理论的灰色聚类法、灰色关联度法、基于数学计算 机模型的 BP(误差反向传播算法人工神经网络模型基于 GIS 的评价模型、多 元线性回归模型、逻辑斯谛曲线 LOG 模型以及基于理论分析的集对分析法物元可 拓法等。

1.2地下水污染调查的研究

地下水污染调查是地下水污染研究的基础我国目前在调查内容和调查技术 上都有了一定的进展。

1.2.1地下水污染源的调查研究

污染与污染源有着必然的联系, 地下水污染源按其形成原因可分为人为污染 源和天然污染源两大类。按其分布形状又可分为点源线源和面源。按来源划分为 工业污染源、农业污染源、城市污染源、固体废物源及高尔夫球场、养殖场、排 污河流、加油站、污水处理厂等其它源四类。目前我国对地下水污染源的研究在 认识程度和研究内容上都有了一定的深入, 不断加强对地下水污染源的类型强度 和空间分布特征的认识及其对地下水影响程度的分析, 对地表污染水体的分布规 模利用情况及水质状况等也做了详细的调查。

1.2.2电法勘探应用

近年来, 国外的大量研究和试验表明, 电法勘探可成功地应用于地下水污染 的调查研究。应用不同的物探方法可以解决不同的问题:一是利用电阻率法可以 圈定地下水污染范围, 可以进行海岸环境下的地下水勘察;二是利用电磁法可以 探测导

电的羽流的流向及状态, 圈定地下水污染区;三是利用频谱激发极化法探 测有机学污染,还可以根据不同目的而采取相应的物探方法。

1.2.3地下水有机污染调查

随着国际上对毒害有机物的普遍重视, 我国相关部门的科研单位及高校研究 人员借鉴国外的研究经验逐步展开这方面的研究工作。我国政府加大了地下水有 机污染调查与研究的投入, 地下水有机污染的危害已逐步得到重视, 地下水有机 污染的调查与研究将成为今后地下水污染调查研究的重要内容。

1.3地下水污染物的来源污染途径研究 1.3.1地下水污染的风险评价研究

地下水污染风险是指含水层中的地下水由于人类活动而遭受污染到不可接 受的水平的可能性。最早的地下水污染风险可以追溯到 1968年法国学者M arjat 提出的地下水脆弱性评价。仅从含水层的自然属性条件(土壤、气象、水文地质 等出发,称为含水层固有脆弱性或者含水层的防污性能。20世纪 80、90年代 针对面源污染造成的地下水污染问题, 研究者认识到地下水本质脆弱性污染负荷 与污染风险之间的复杂关系, 因此, 将污染物的特性和一些人类活动因素纳入到 地下水污染风险的研究体系中, 含水层的特殊脆弱性评价形成也称为早期的地下 水污染风险评价。截至目前地下水污染风险评价目前还没有一套公认的评价模型 和评价指标体系及方法,各国研究者都在不断地进行探索。

1.3.2地下水污染健康风险评价研究

地下水污染健康风险评价是以风险度作为评价指标, 把地下水污染与人体健 康联系起来, 定量地描述地下水污染对人体健康产生的危害大小。地下水污染健 康风险评价是在环境风险评价的基础上发展起来的, 随着水污染状况越来越严重 关于水环境对人体健康的风险评价也越来越受重视。目前国内的地下水污染健康 风险评价是在国外环境风险评价方法的基础上, 基于保护人类健康的考虑, 以地 下水质量标准和风险评价的健康基准值为基础客观科学地量化地下水污染对人 体健康的潜

在影响采用的方法主要是风险评价四步法。最初主要集中于对地表水 或污水回用的评价评价的污染物主要是无机物和金属污染物随着对地下水有机 污染物认识的加深地下水无机污染物的研究也在逐步加大。

1.3.3环境同位素在地下水污染研究中的应用

同位素技术在地下水勘测、地下水运动规律研究、地下水污染分析、坝堤渗 漏测定、地表水来源及组成分析等方面都有重要作用, 是目前世界上研究地下水 的先进技术手段。同位素有稳定同位素和放射性同位素放射性同位素存在放射性 衰变在地下水研究中的应用主要是定年作用和标记作用。20世纪 80年代同位素 水文学在我国的研究进入一个新阶段同位素水文地质的理论和方法的研究取得 了一定的进展, 20世纪 90年代在国家自然科学基金委员会的支持下,同位素在 地下水中的应用向更高层次发展。综合分析, 稳定同位素技术和放射性同位素技 术在地下水污染研究中的应用得到了长足的发展, 理论和方法研究比较系统、研

究案例非常丰富,取得了一定的成果,对于有机污染的单体同位素技术 CSIA 的 机理及应用的研究还处于探索阶段。

1.3.4地下水污染数值模拟研究

地下水污染的数值模拟研究包括数学模型的研究应用及模拟实验研究两个 方面, 地下水污染的数学模拟研究各种溶质的浓度在多孔介质中的时空变化规律, 较好地定性或定量地预测含水层中污染物现在或未来的分布状况。目前对地下水 水质模型的研究已有相当的水平, 相应的数学模型也日趋成熟, 主要的地下水质 模型有对流-弥散模型、随机模型和黑箱模型。目前, 我国地下水污染数值模拟 模型方面的研究在模型探讨及应用上取得了一定的成果, 污染物质的迁移、模型 中模拟参数以及溶质迁移的机理的研究越来越得到重视,开展了大量的工作。1.4地下水污染监测研究

地下水污染监测是地下水污染研究中的重要方面, 目前, 我国已经形成了由 一个国家级监测院、31个省级地质环境监测总站(院、中心 和 217个市(地 级地质

环境监测分站组成的地质环境监测工作体系;随着环境监测指标的不断增 加和监测精度要求的不断提高, 监测技术也得到了一定的发展, 监测井从传统的 混合式的地下水监测井逐渐向分层采样、分层监测为目的的监测井发展;地下水 监测网的建设工作也在逐步的扩大, 建立了由两万多个监测点组成的地下水监测 网络, 陆续建立和完善全国地下水监测数据库。自动化监测水平逐步提高, 部分 省市通过安装地下水自动检测仪,实现地下水的在线自动化监测。

2地下水修复技术

目前, 随着地下水污染事件的不断发生及科研人员的不断努力, 地下水污染 修复技术在大量的实践应用中得到了不断地改进和创新, 较典型的地下水污染修 复技术已经有十多种。

2.1物理法修复技术

物理法修复技术指技术的核心原理或关键部分是以物理规律起主导作用的 技术,主要包括以下几种方法:水动力控制法、流线控制法、屏蔽法、被动收集 法、水力破裂处理法等。

2.2化学法修复技术

地下水污染的化学修复技术指技术的核心流程使用化学原理的技术, 归纳起 来主要有两种方式,即有机粘土法和电化学动力修复技术。

2.3生物法修复技术

所谓生物修复,是指利用天然存在的或特别培养的生物(植物、微生物和原 生动物 在可调控环境条件下将有毒污染物转化为无毒物质的处理技术。现在发 展起来的主要是原位生物修复技术。

2.4复合法修复技术

复合法修复技术是兼有以上两种或多种技术属性的污染处理技术, 其关键技 术同时使用了物理法、化学法和生物法中的两种或全部。如渗透性反应屏修复技 术同时涉及物理吸附、氧化~还原反应、生物降解等几种技术;抽出处理修复技 术在处理抽出水时同时使用了物理法、化学法和生物法;注气-土壤气相抽提技 术则同时使用了气体分压和微生物降解两种技术。一般认为。几种原理并列性较 强的技术才能被称为复合技术。

3结论

综上所述, 面对我国日益严峻的地下水污染形势, 地下水污染防治迫在眉睫。必须进一步加强地下水污染防治的制度建设, 加大对地下水污染防治的投入, 将 地下水的开发利用与保护协调起来,才能实现水资源的可持续利用,以及自然、经济、社会的全面协调发展。虽然我国的地下水污染研究取得了丰硕的成果但是 与国外相比还存在一定的差距, 应大力关注和借鉴国外的先进经验不断探索适合 本国国情的研究方法和研究体系使地下水污染研究工作向新的深度和广度发展。