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地下水污染特点范文1
[关键字] 地下水污染 水资源 治理技术 治理措施
[中图分类号]X52 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-158-2
水资源是我们人类赖以生存的必需品之一,但经过我们人类长年累月对水资源的过度索取和污染,水资源缺乏已经成为了当今世界性的一个重要问题。
地下水是人类可用的淡水资源的重要组成部分,在我国,地下水资源量占了总水资源量的三分之一,占全国总用水量的五分之一,是我国大约7成的人口的主要饮用水源。
地下水的特点是水质好、分布广, 因此得到广泛利用。可见地下水资源对我国的重要性。除此之外,地下水还是维持水系统平衡的重要保障,支撑着整个大自然的正常运作。但是随着我国经济的高速发展和人口的急剧增长,地下水污染的程度日益严重。现今,如何治理地下水污染已经成为全社会急需解决的一个重要问题。
因此,本文就分析我国地下水的污染现状,然后有针对性地提出一些治理措施,希望为我国在地下水污染的治理上提供一点帮助。
1 我国的地下水的污染现状
近年,我国地下水的污染状况越来越严重,大部分地区的地下水环境受到污染,有部分地区污染严重到已不宜饮用,且污染程度每天都在加深。
根据最近的水质监测报告,我国大部分地区的地下水水质都在不断恶化。其中,以北方城市地区最为严重,污染元素多且超标率高,主要污染超标因素有矿化度、总硬度、氟化物、氯化物、细菌和大肠菌群等。
除了以上的无机污染物之外,还有例如苯并花、氯代烃等持久性的有机污染物。部分重污染区水质污染属于严重超标,超标原因多为硬度、汞、铬和氨氮含量较大等,该地区地下水的水质已不宜人类饮用,其中汞和铬等有毒有害物质更会对人体造成直接损害。
2 地下水污染的治理技术措施
经过长时间的研究和实践,人们总结出了比较系统的地下水污染治理技术。以下我们就列举一些比较有效的措施:
2.1 物理处理法
顾名思义,物理处理法就是采用物理手段来治理受污染的地下水,物理处理法主要有屏蔽法、被动收集法和水动力控制法三种方法。
(1)屏蔽法
屏蔽法的做法就是在受污染的地下水体周围建立起各种物理屏障, 以防止污染范围进一步扩大。在通常情况下屏蔽法只作为地下水污染治理初期中的一种临时性控制办法,除了对小范围的带有剧毒的重度污染物时进行屏蔽时才作为永久性的办法。
(2)被动收集法
被动收集法就是在地下水流的下游部分挖出一条沟道,目的是利用设置在沟内的收集系统将漂浮在水面的污染物质统一收集起来然后方便集中处理。
(3)水动力控制法
水动力控制法是通过向含水层注水或者抽水从而使地下水的水力坡度发生改变, 运用井群系统来将受清洁的水体与受污染的水体分隔开,有效地保证清洁水体免受污染,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。
2.2 化学处理法
(1)加药法
将化学药剂通过井群系统注入到受污染的水体中, 例如添加氧化剂使有机物降解或沉淀无机化合物,注入中和剂用来中和酸、碱性溶液等。
(2)冲洗法
是治理有机烃类污染的有效办法,可分为蒸汽冲洗、空气冲洗或者酒精冲洗等。蒸汽冲洗是通过令机物热解,逼使挥发性组份溢出。而空气冲洗就是将空气直接注入受污染水体的底部, 然后空气在水中上升时,会携带污染物中的挥发性组份一同溢出,最后再用集气系统统一将气体收集起来进行处理。
(3)土壤改性法
通过把有机改性物质和原位注入表面活性剂注射到土壤的粘土层中,促使粘性变成有机粘土,而有机粘土的特性就是能有效吸附有机污染物,对改善水质很有帮助。
(4)射频放电加热法
通入电流到受污染水体中使水中的污染物降解。
2.3 稳定和固化技术
稳定化技术是指将污染物的有害性转化为毒性较小甚至无毒性和不易溶解的状态。而固化技术是指将液态的污染物质包起来变成颗粒状或块状的固态,从而使污染物难以受周围环境的影响,也难以对环境作出破坏,处于一个相对稳定的状态。稳定化技术与固化技术融合运用对控制重金属离子和放射性物质,使其变得稳定有很大效用。
稳定、固化技术的步骤是:
1、中和重金属离子和放射性物质的酸碱度;
2、破坏金属络合物;3、控制金属的氧化还原态;
4、转化成毒性低、不溶性的稳定形态;
5、最后使用固化剂令污染物转变成相对稳定的固态物。
2.4 抽出处理法
抽出处理法指的是我们将地下受污染的地下水通过抽水系统抽到地面来再进行治理的方法。这种方法能直接有效地治理受污染的地下水,由于已经把地下水抽到地表,则可以按照地表水的治理方法来治理:
1、物理法,包括过滤法、吸附法、反渗透法、重力分离法、空气吹脱法、气提法和焚烧法等;
2、化学法,包括混凝离子交换法、氧化还原法、沉淀法和中和法等;
3、生物法,包括厌氧消化法、生物膜法、活性污泥法和土壤处置法等。
虽然抽出处理法直接有效,但毕竟要将地下水抽到地面上,需要的人力物力和专业器械肯定不少,导致治理成本升高,如果抽取的过程处理不善还有可能会引起地面塌陷等问题。
2.5 原位处理技术
原位处理技术是当下最受重用的治理技术之一,原位处理技术分为物理化学处理法和生物处理法,其拥有治理费用相对低下,有效减少水体中污染物,减少对环境的破坏等优势,是一种综合性能很不错的地下水污染治理技术。原位处理技术。活性渗滤墙是其中一种常见的物理化学处理法,活性渗滤墙一般运用在地下储水层中,它的原理是当地下水通过活性渗滤墙时,活性墙体的物质与地下水中的污染物接触产生物理化学反应,然后污染物被消除,从而达到修复的目的。而生物修复就是其中一种最常见的生物处理法,它的原理是通过利用原生微生物对污染区域产生微生物反应,从而达到降解污染物质的目的。一般原生微生物进行降解污染物的能力不高,降解效率偏低。因此,我们必须专门培养一些拥有高降解能力的特异微生物。将这些高效的特异微生物添加到受污染的地下水中来降解那些难降解的有机物,从而使污染的地下水得到有效净化。
3 地下水污染的预防措施
对于改善地下水污染的状况,只是采取不同的治理措施是不够的,还需要采取预防措施从源头控制地下水污染,尽量做到防治结合,把污染的危害减小到最低限度,这样才可以令地下水污染的治理效果事半功倍。
(1)建设完备的法律法规体系对地下水污染进行全面监管, 事实证明,仅凭借现有的法律法规是不足以解决现时严重的地下水污染状况的,政府应该有针对性地逐步加强相关的法律法规体系,使在对地下水环境污染的监管工作上拥有更为完善的法律凭据。
(2)加大投入力度建设地下水监测网络,为了时刻能对水环境质量进行检测,政府应加大投入力度,逐步增加负责监测地下水环境的基础设施, 使监测设施形成一个地下水环境监测系统,从而不断完善水环境监测体系,达到更方便、及时地对地下水进行检测的目的。
(3)进行系统的全国地下水污染情况调查,开展全国地下水污染调查工作水质总体状况、污染来源,划分地下水质量区域,科学制定水资源保护与防治规划。因此急需开展全国地下水污染调查评价,并建立地下水污染区域的评价指标体系,为地下水污染的防治工作提供基础资料。
(4)设定全国地下水污染预警与应急预案,实现大区域范围内的地下水污染信息进行实时监控,对地下水污染严重的地区及时预报,使我们能够在第一时间掌握地下水污染的情况并及时采取措施控制污染的蔓延。
(5)加大宣传力度,提高公众环保意识。可通过广播、电视、报纸等信息媒体及培训班等不同宣传手段提高全社会对地下水污染危害的认识,增强全民的环境意识,提高公众环境保护的参与意识。
4 结束语
本文分析了我国地下水的污染现状,提出了一些地下水污染的治理和预防措施,目的就是为解决地下水污染问题提供建议。对于已经受污染的地下水,要以预防为主,防治结合为原则,采用有效的治理措施,同事还要查明和整治污染源,在实践中不断积累经验,借鉴国内外优秀的治理技术,研究出更加有效、更有效率的治理技术措施,为任重道远的地下水治理事业出一份力。
参考文献
[1] 梁亦欣,刘祥,于鲁冀.我国地下水污染现状及趋势[J].科技信息,2007,(27):584.
[2] 张秀芳.我国地下水的开发利用现状与可持续发展[J].北京地质,2002,14(3):40-42.
[3] 路青艳,李朝林,李涛.我国地下水污染概况[J].中华劳动卫生职业病杂质,2006,24(5):317-320.
[4] 陈秀成,曹瑞钰.地下水污染治理技术的进展[J].中国给排水,2001,17(4):23-26.
地下水污染特点范文2
【关键词】水资源;现状;煤炭对地下水污染;防治
中图分类号:TV213 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
煤炭中含有大量的元素,其在开采和加工过程中,会对地下水造成不同程度的污染。面对当前水资源匮乏的现状,如何加强煤矿开采和加工过程中对地下水的污染防治,是摆在我们面前的一个重点问题,也是难点问题。
二、当前我国地下水污染现状
地下水占中国水资源总量的1/3,也是居民生活用水的重要来源。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%的监测点水质变差。全国90%的地下水遭受不同程度污染,60%污染严重。地下水污染与地表水污染有明显的不同:一是地下水的污染源不易确定;二是在排除地下水污染源之后,进入其含水层的污染物仍将长期产生不良影响。
三、地下水中的污染源
我国地下水开采以每年25 亿立方米的速度递增,由于地下水占到水资源总量的1/3,全国近70%的人口饮用地下水,因此地下水是重要的饮用水源。但地下水正在面临污染加剧,我国大约有90% 的地下水正在遭受着不同程度的污染。进入地下水的污染物有人为因素,也有自然过程。我们常说的地下水污染是人为因素造成地下水水质恶化的现象。
质种类繁多,一般根据物质成分及其对人体的影响划分为地下水细菌污染与地下水化学污染两大类,也有人把地下水的热污染单独划分一类,而成为三种类型划分。细菌污染与热污染的时间与范围均有限;而化学污染则常具有区域性分布特点,时间上长期稳定,难以消除。地下水污染源具体包括:
1、自然源:无机物、痕量金属、放射性元素、有机物、微生物。
2、农林业污染源:化肥、农药、禽畜粪便、灌溉回归水、秸杆残余、造林与砍伐。
3、城市污染源:生活固体废物处置、生活废水排放、废水集中排放、废物堆场、其他城市污染源。
4、工矿业污染源:尾矿、采矿排水、采矿废水、工业固液废物、废水回注井、倾泄与滴漏。
5、管理失误造成的污染源:地下水源地选址失误、咸水入侵、海水入侵、成井失误、废弃钻孔、无序土地开发和灌溉。
四、造成地下水污染主要的因素
根据分析,管网建设滞后、污水直接排放、固体废弃物渗滤液、开采活动、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、管网建设滞后:城市快速扩张,管网维护保养不及时,污水外渗进入地下水体。
2、污水直接排放:部分工业企业通过渗井、渗坑和裂隙排放、倾倒工业废水,造成地下水污染。
3、固废渗滤液:城市生活垃圾处理能力尚存较大缺口,垃圾渗滤液对地下水形成巨大威胁;监管不严,2008 年新的渗滤液标准尚未全面实行,国内大量垃圾填埋场需改造;全国超过2 亿吨工业废弃物待处置,渗漏污染地下水。
4、开采活动:石油化工行业勘探、开采及生产等活动显著影响地下水水质。
5、土壤污染物淋溶:国内土壤污染问题相当严重,其中一些污染物易于淋溶,对相关区域地下水环境安全构成威胁
6、地表水污染:在地表水污染较严重地区,因地表水与地下水相互连通,地下水污染十分严重。
五、采煤与煤加工对地下水的污染
1、采煤
煤的采掘生产活动需排放各类废弃物,如矿坑水、废石和尾矿等。这些废弃物的不合理排放和堆存,对矿区及其周围地下水环境构成了以下危害:
一是矿坑充水。矿坑充水使处于封闭状态的煤系地下含水层与空气接触, 由于煤层中含有大量的黄铁矿及其他金属硫化物, 矿坑充水可在较短时间内使地下水形成酸水。
二是废石、尾矿。废石经过雨水的冲泡之后所形成渗滤液会对矿区地下水带来危害,具体情况根据废石所含微量元素的不同影响程度也不相同。
煤矸石和粉煤灰渗滤污染地下水。在煤矿区,煤矸石分布广泛,粉煤灰在灰场区内排放堆存,在雨水和洒水作用下,煤矸石和粉煤灰中有毒有害元素可渗滤进入土壤,并向浅层地下水迁移,污染浅层地下水。
2、煤燃烧
煤在燃烧时会释放出重金属。在高温燃烧时难以气化的重金属元素在燃烧过程中被飞灰和底渣所吸附, 存留灰和底渣中,再经冲灰渣水排至贮灰场。灰渣中的部分可溶的微量重金属元素会因雨水冲洗、渗透等原因渗入地下水中,对地下水体造成污染。
3、 煤气化
煤的地下气化。是通过直接对地下蕴藏的煤炭进行可控制性的燃烧产生煤气后,输出地面的一种能源采集方式。煤的地下气化对地下水产生的有机污染物是酚类化合物且主要是石炭酸。在煤的地下气化带附近:一是煤层高温分解的有机污染物向周围岩层的扩散和渗透; 二是有机污染物通过地下水的渗透向含水层四周迁移;③逸出的气体如氨气、硫化物在溶解后会改变地下水的pH、Eh 值, 进而影响地下水的BOD 和COD。
六、煤炭开发对地下水污染的防治措施
1、充分利用矸石山
要消除矸石山灾害, 最好的办法是使其变废为宝进行综合利用。煤矸石的利用途径,分为以下三类:一是煤矸石的热能利用。利用煤矸石中含有一定数量煤炭的性质进行回收;二是煤矸石的建材利用,煤矸石作为建筑材料,是当前煤矸石综合利用的主要途径,技术相对比较成熟;三是煤矸石的其它方面利用。
2、地下含水层保护措施
消除地下水污染源和切除污染物渗入地下含水层的途径。如禁止用渗坑、渗井方式排放废水;严格控制污水灌溉水质;采矿过程中注意矸石及尾矿堆放点的选择;酸性矿井水、高矿化度矿井水经处理后方可外排;建立地下水动态监测网,及时发现水量、水质变化,找出影响因素。
3、煤燃烧前净化技术
一是清洁的加工技术。指在减少污染和提高利用效率的煤炭洗选加工、燃烧转化、烟气净化和污染控制等一系列新技术的总称,是使煤炭释放的污染控制在最低水平,达到煤炭的高效清洁利用的技术。
二是洗选煤技术。煤炭洗选是洁净煤的源头技术,煤炭通过先进的物理选煤技术可降低原煤灰分50%——80%,脱除黄铁矿硫60%——80%。洗选煤是降低燃煤烟尘和SO2,直接有效的洁净技术。采用先进的洗选技术可使煤中重金属元素含量明显降低。
三是型煤技术。是利用一定比例的粘结剂或固硫剂将一种或数种煤粉, 在一定压力下加工成具有一定形状和一定理化性能的煤加工技术。使用型煤的环境效益和节能效果非常明显。
4、煤燃烧后净化技术
采用高效除尘器脱除亚微米颗粒, 使重金属与煤灰尘一同减少; 如湿式烟气脱硫技术能有效地控制易挥发重金属元素;烟道后处理系统,采取能同时净化多种污染物的多段净化装置。
5、 矿区废水的控制技术
在矿区采取各种措施,严格控制废水的排放量,减少废水对地下水的污染。包括:
(1)改革生产工艺,尽量减少废水排放量。如选矿厂可采用无毒药剂代替有毒药剂,选择污染程度小的选矿工艺,减少选矿废水中的污染物质。
(2)循环用水,一水多用。开展水采矿井煤泥水处理技术的研究, 使水采煤泥和洗煤厂洗煤煤泥经浮选后全部厂内回收。
七、结束语
世界能源的紧张,需要加大对我国煤炭资源的开采和利用。水资源的匮乏,需要加强对水资源的保护。这两个方面是同等重要,不能只抓一面而放弃另外一面。因此,在煤炭开发利用的过程中,就要在各环节加强对地下水的保护。
参考文献
[1] , 燃煤污染现状及其治理技术综述[J]煤炭资源,2012
[2] 李曼,我国地下水污染现状及防治对策[J]环境保护,2011
地下水污染特点范文3
关键词:污染 变化趋势 预测
中图分类号:X5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)01(b)-0156-01
1 自然概况
盘锦市位于地处东经121°34′~122°29′,北纬40°41′~41°27′。全境东西横距77 km,南北纵距85 km,总土地面积4071 km2,属下辽河冲积平原。地势北高南低,地面高程一般在海拔2~4 m之间。全境的地理特征是:地势低洼平坦,土质盐碱,地貌单一,素有“九河下梢”之称。
盘锦市属暖温带大陆性半湿润季风气候。受季风影响,春季少雨多风,夏季高温多雨,秋季天高气爽,冬季寒冷干燥,形成雨热同步,干冷同期,温度适宜的特点。多年平均气温摄氏8.3 ℃,年平均降雨量675.3 mm。
2 地下水资源及其开发利用现状
随着区域内工农业生产的不断发展,对于水资源的需求量也不断的增加。盘锦市第四系地下水开采区主要集中在石山、东郭、羊圈子、甜水、胡家、高升、大荒、喜彬及棠树林子等地,其中石山水源、高升水源为市政水源,东郭、欢采、甜水为场、乡自来水,其余开采地下水均为农业用水,第四系地下水开发现状见表1。
3 地下水污染变化趋势预测
地下水的污染来源繁多,从其形成原因不外乎两大类:人为污染源和天然污染源。人为污染源主要包括:生活污水、工业废水、地表雨水径流、城市固体废物、农业生产及采矿活动。天然污染源是天然存在的。地下水开采活动可能导致天然污染源进入开采层,天然污染源主要是含盐量高和水质差的地下水。由于地下水存储于地表以下一定深度处,上部有一定厚度的包气带土层作为天然屏障,地面污染物在进入地下水含水层之前,首先要经过包气带土层,并且地下水直接储存于多孔介质之中,并进行缓慢的运移。因此,这里只对地下水水质的年际变化情况进行预测,并采用Danile的趋势检验。
(1)方法原理。
将秩相关系数的绝对值r同Spearman秩相关系数中的临界值Wp进行比较。如果r>Wp,则表明变化趋势有显著意义。
(2)地下水水质变化趋势预测结果。
在评价的九项水质参数只有硫酸盐呈下降趋势,其余8项水质参数均呈上升趋势,其中呈显著上升趋势的是钠离子、钙离子、氯化物、重碳酸根、总硬度。硫酸盐呈显著下降趋势。预测结果见表2。
地下水污染特点范文4
摘 要:六价铬离子为重金属离子,对人和其他生物危害较大。地下水是人们生活及饮用用水的主要来源。地下水污染具有隐蔽性和难以逆转性的特点,地下水一旦受到重金属离子的污染,很难恢复。国内外对地下水污染研究较多,方法主要有抽出处理法和原位处理法等。根据国内外六价铬污染地下水治理的研究现状,确定以粉煤灰+铁屑为介质,对铬离子污染的地下水进行处理,并确定实验方案,确定了介质的用量和去除效率,为地下水中重金属污染的治理做了有益的尝试。
关键词:地下水污染;六价铬;粉煤灰;铁屑
地下水作为地球上的淡水资源,具有很高的生态价值和经济价值。近几年来,由于我国人口的增长、经济的发展和城市化进程的加快,地下水资源发生了严重的危机,突出表现在城市地下水资源超量开采和污染加剧,其中地下水的重金属污染的现状给城市居民生产和生活带来了巨大危害。我国城市地下水污染日益加剧。据有关部门对118个城市2~7年的连续监测资料,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%[1]。
焦作市的地表水贫乏且污染比较严重,随着工农业生产的发展及城市人口增长对水需求量也越来越大。工业“三废”的大量排放使地下水污染呈扩展趋势。焦作市环境监测站监测结果表明,焦作市地下水在1996年各项指标均未超标,但已有超标趋势。在随后的几年内,部分污染物已经超标,尤其在工业区,由于企业废水,废渣的无组织排放或处理不当,使其中的污染物经过大气降水或地表水的淋溶作用渗透入地下造成地下水污染,导致部分地区地下水中重金属严重超标[2]。
铬属于铁族元素,是一种有毒的重金属元素,其毒性对人体及环境产生极大的危害。因此,预防Cr6+对地下水的污染以及处理已经被污染了的地下水,是现阶段一个亟待解决的问题,也是本论文讨论研究的主要目的和意义。
1处理Cr6+污染地下水的技术综述
对于已经被Cr6+污染的地下水,目前国内外常采用的治理方法按照治理方式分主要有传统的抽出处理法和原位修复法。下面对这两种方法做一个简单的介绍。
1.1抽出处理法
顾名思义,抽出处理法是通过被污染地下水的下游的抽水机,把已经污染的地下水抽出,通过地面处理设施和方法,将废水中的污染物去除掉,达到了处理的标准,然后再排入自然界或者直接利用。
目前,国内外对受铬离子污染地下水的抽出处理法主要有如下几种:药剂还原法、离子交换法、活性炭吸附、反渗透法。
1.2原位处理法[3]
原位处理法即可渗透反应格栅。反应格栅法就是在地下水污染源的下游,在隔水层和地面之间的含水层中间,修筑一道一定厚度的可渗透格栅,中间填满生物或者化学介质,当受到Cr6+污染的地下水渗透流过格栅时,其中的介质和水中的Cr6+反应,生成无害的或者沉淀物质。这样就解决了Cr6+污染地下水的水质处理问题。
1.3受Cr6+污染的地下水处理方法综合分析和比较
活性炭吸附法,处理容量大,可去除各种金属离子和酸根离子。其优点是工艺简单,操作方便,处理效果好。缺点是再生效率低,使用寿命短,处理费用高,耗酸、耗碱等。而离子交换法,在我国现阶段只适用于处理含铬 (Cr6 +)漂洗废水,尽管基建费用高,工艺复杂,但可将有毒的六价铬回收为较纯的铬酸并可直接回镀槽使用,净化后的水可回到生产系统重复使用,从而达到综合利用的目的。因而,这两种抽出处理方法完全用于受重金属铬污染的地下水处理而言不合适。
原位处理法,工程量相对较小,处理过程简单,持续处理周期比较长。具有很大的发展前途。缺点是:设计要根据当地的地质条件进行,还要考虑地下水运动方面的问题,所选的介质也要根据水质分析及处理结果要求有所限制。
2实验方法过程以及数据处理
2.1实验装置简
1.水样;2.可控水速导管;3.玻璃管;4.介质;5.漏斗;6.出水水样
该实验模拟污染地下水原位处理的渗透格栅的原理,采用淋滤的方法,将Cr6+浓度达到0.203毫克/升的自配受污染水样,通过Ф15mm×40cm的玻璃管制成吸附柱;水样在上端用可控水速的导管引出,以固定的速度流过玻璃管,其内装质量比为1:1的铁屑+粉煤灰共5g;水样在玻璃管中经反应后流出,玻璃管下端用纱布处理。实验装置如上图1
2.2实验过程技术数据统计及处理
①实验过程。根据对比设计的研究结果,设计试验时间为4天。实验时间从吸附管的下端开始出水计时;开始出水的时刻为7月13日的中午12:05分,然后每隔4个小时取一次水样,保存在事先准备好的干净的水瓶中,贴好标签及日期。试验中所得的数据主要包括出水的体积,水样的PH值 ,Cr6+的浓度(在实验中表现为水样在分光光度计540μm下的分光光度),在最后的一天时间内,由于出水速度变得比较慢,因此把取水样的间隔时间改为了8小时。
②数据处理。首先测量每次经过处理的出水的体积,并且作出体积随时间变化图(见图2),然后利用pH计测出每个出水水样的PH值,并做出pH值随时间变化图(见图3),最后对每个出水水样,根据分光光度法绘制标准曲线,先作出标准曲线,然后分析计算出水样的Cr6+浓度,可得图4。
3试验结果分析及存在问题
3.1结果分析
分析以上数据及图表,本次试验的结果可以表明:
在实验刚出水阶段,由于介质中的间隙比较大,水流速度较快,出水水样中的Cr6+浓度也比较大,达到了0.038mg/L,随后,Cr6+的浓度逐渐降低,但是可以看到,其浓度变化并不稳定,始终没有达到超标的0.05mg/L,而且在随后的4天时间内,一直没有出现有规律的变化情况。
通过PH值随时变化图可以看到,本试验的出水水样的PH值随着时间的变化有着很明显的变化,从刚开始12.04逐渐递减到了7.7左右,然后趋向与稳定。
而出水水样的体积变化规律及结果是,在刚开始的时候出水量大一些,而后逐渐的减少,最后趋于一个稳定的体积范围。本次试验共配制水样5L。实验用水1171ml。
3.2试验结论
地下水原位处理法的处理装置应该考虑,流经渗透处理隔筛后的出水量,也就是地下水渗流速度,以及铬、pH值的处理后数据。根据实验数据以及分析,可以看出此次实验结果比较理想。根据《地下水质量标准》GB/T14848-93,经过模拟实验后,可以看出地下水处理后pH值在8.0以下,符合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类地下水标准(标准范围6.5~8.5)。
铬离子浓度在处理阶段的最初36小时,处理效果呈显著下降趋势,随后出现反弹,随着时间推移,铬离子浓度的下降和反弹没有固定规律,但是,总体来说铬离子的浓度完全低于0.05mg/L,符合Ⅲ类地下水标准,适用于集中式生活饮用水水源。
针对Cr6+浓度处理下降幅度平缓且有回复的原因,认为有以下一些方面的问题:
①试验期间实验室中的温度变化范围比较大,这也会对实验造成一定的影响。②在用分光光度法测定Cr6+的浓度的时候,所用的显色剂二苯碳酰二肼溶液不是当天配制,这样可能对测定水样的分光度造成影响。③由于在最后进行的测定实验中,所要加入的药品的量都比较小;小小的误差就有可能造成实验结果的偏差。
参考文献
[1]薛晓菲,崔建国.地下水环境修复技术进展[J].科技情报开发与经济,2006,16(6):148-149.
地下水污染特点范文5
论文关键词:地下水污染 评价 淮南
论文摘要:该文在深入开展淮南市区环境地质工作的基础上,分别应用模糊理论和综合水质指数法,从不同角度对该区浅层地下水环境质量进行了评价。其结果表明,本区不同的水质级别与污染源有着明显的相关性,污染程度和规模与城市功能分区具一定的关系。
淮南市浅层地下水在正常情况下是清澈透明、无臭无味的,且悬浮物少,基本上反映了本区水质的本底状况。但由于淮南市是一个以煤炭行业为主体的综合性工业城市(由中、小城区组成的多中心城镇群),且随厂建镇、城乡结合。因而人类活动程度高,所造成的污染源不仅种类繁多、规模大而且有一定特点。浅层地下水的污染已不仅体现在微量成分上,常量组分上也有反映。
1淮南市浅层地下水环境现状
1.1微量成分
铜、锌、铅、铬的特点是除铜外,其它检出率皆超过50%,检出率较高;但除11号点下邪村(参见图1)铅检出超标(国家饮用水标准,下同)外,其它皆未超标(表l),整个市区所取样点没有检出汞和镐。
酚的检出率较低,但超标率较高达24%。其检出最高值为0.29mg/l(赖山新河纸厂),超标1朽倍。氰普遍检出,但含量一般在标准的一、二个数量级以下。调查中发现,一些距工业区甚远的地区水井中酚、氰含量较高(潘集西北部农村),表明其不完全来自工业污染,很可能是长期引用水灌溉日渐累积造成的。区内化学耗氧量最高达9.smg/1,超标近4倍,反映出局部有机污染较重。
1.2常蟹组分
(l)硬度和硫化度75个水样点统计表明,矿化度最大值为1.859/1,超标率为6.6肠;硬度最大值为49.7H“,超标率为8%。两者超标率相当,且分布规律一致,于区内形成了较为稳定的分布面积(图1)。
(2)州值统计表明,1987年市区浅层地下水PH平均值为7.578,其中淮河以南为7.567,淮河以北为7.619;1990年PH平均值为7.171,其中淮河以南为7.129,淮河以北为7.340。可见,pH值变化呈下降趋势,下降速率淮河以南大于淮河以北。由此可见市区地下水污染源大多属酸性。1982年市区曾测得弱酸性酸雨说明地下水从补给源开始已遭到了酸的污染。
(3)三氮三氮含量较低。硝酸根含量最高为14.97mg/1,远低于45mg/1.但NH+及NO3-离子普遍检出,且局部超标,进一步说明了区内存在有机污染。
1.3地下水化学类型
市区地下水化学类型较为复杂。按舒氏分类法有11种类型,其中多数是以HCO3为主要阴离子类型(图2).局部地带如位于山前地带的山王镇工农村3号点,HCO3却降为次要阴离子,而Cl一成了主要阴离子,显然是污染所致。
上述可见,市区浅层地下水微量成分含量表明,个别点或局部地段已严重超标;常量组分大都具明显的异常表现。浅层地下水污染已具一定规模,局部已相当严重。
2浅层地下水污染现状评价
2.1评价方法及原理
地下水质量评价方法很多,在评价模式、评价标准和质量分级等方面都存在不同的认识。本文在认真分析了区域地下水污染特征的基础上,采用了模糊集理论与综合水质指数相结合的评价方法。
(1)模糊集理论法首先建立各评价参数相对于不同水质级别的隶属函数关系,构成模糊矩阵,并对诸评价参数配以适当权重,通过复合运算,求出不同水质级别的隶属度,然后根据隶属度大小确定水质级别。
(2)综合水质指数法该法是通过计算出每个监测点单个指标的污染指数和权重大小,考虑多个指标复合而得到综合水质指数(PI),然后据水质分指数的检出和超标情况确定PI的分级界线来进行评价的。
2.2参数及地下水分级
淮南市城市特点,决定了市区浅层地下水污染是以工业、煤矿生产影响为主,兼有农业生产、居民生活等方面因素共同作用造成的。考虑区内所取的分布较为均匀的97个水样点所检的37个水化学成分的检出及超标情况,选取了酚、氰、氟、COD、三氮、氯、硬度、矿化度等8个评价参数。
分级考虑的基本原则是地下水饮用卫生标准和区域本底浓度。通常国家饮水标准考虑了各指标对人体健康危害的限量,是正常生理活动的卫生标准,只要参数含量接近或超过饮水准,便可认为地下水已明显受到污染,并以此作为三级水。而把区域本底浓度作为地下水开始受到污染的起始浓度(据区域检测数据计算)确定为一级水标准。据此限制条件并参照前人评价标准,把本区浅层地下水水质分为5个级别(见表2)。
2.3权重的选取
权重选取的合理性,直接关系到评价结果的准确性。本文采用国家饮水标准与主观分析判断相结合的方法。一方面,根据水质指数Ci/Si (Ci为实测值,Si为国家饮水标准)的大小确定权重。Ci/Si大权重亦大,反之就小。因为国家饮水标准已考虑了各参数对人体健康的危害限量,含有一定的权重因素,另一方面,考虑各参数本身地球化学特性及对环境的危害程度,人为地对各参数赋予权重大小。考虑上述两方面因素将所得的两种权重(ai.bi)进行代数积并归一化,得到修正后的权重Ai,即
2.4综合评价
(l)模糊集法综合评价是通过复合运算实现的。鉴于本次评价的8项参数主因素控制并非突出的特点,选用了一次型作为隶属函数模型。用Q表示综合评价结果(1x5)阶行模糊矩阵,则Q=A·R。式中A为经归一化得到的一个(lx8)阶行权重模糊矩阵;R为由单个评价因子行矩阵组成的一个(8x5)阶模糊关系矩阵。最后通过复合运算得出综合评价结果.
(2)综合水质指数法综合水质法指数(月)是通过下式计算得到,即
式中俄为评价参数权重(同上),Ii为水质分指数,C为实测值,C0为评价标准值。评价的水质质量分级方法是将水样点的计算值PI依大小顺序排列,列出表格,并写明各水样点的水质分指数,据各样点的乙检出和超标情况确定PI分级界线。据上述原则将该区地下水水质分为5级(表3)并与表1的水质级别相对应。由此可得出每个水样点的综合评价结果
3评价结果分析
3.1两种评价方法比较
(l)两种评价方法所得结果进行比较发现,所得出的水质级别都具有中间多两头少的特点(见表4、表5)。说明评价结果是可信的。
(2)“模法”是一种主因素突出型的评价方法。“模法”评价的分辨率比综合水质指数法高,能较准确地反映客观实际。本次评价按水质指数法没有划出一级水质,不太合理,如69、70号样点(图5),其评价参数水质分指数没有一个超过0.5,指数法定为I级水,显然不合实际。此外水质指数法评价中往往掩盖了较大值的存在,从而使地下水恶化程度降低,造成评价上的错误,如87、33号等样点的评价参数中有两项超标,水质指数法却定为I级水,显然有误,而“模法”定为I级水较为有据。
由于“模法”能较好地处理这类不确定间题,因而本次评价主要采用该法的评价结果。只是在“模法”评价中出现了确定级别较为困难的4个样点时,采用了指数法评价的结果。如80号点(0.45、0.45、0、0、0)、73号点(0.46、0.46、0、0、0)等,考虑到指数法评价出水质级别偏低而上述4个水样均处于I、l级水准,故4个水样点均取l级。
3.2评价结果分析
据综合评价结果(图6),淮南市区浅层地下水水质状况具有如下特点。
(l)在92个评价水样点中,从I至v级皆有分布,其中1级水最少(4个)。说明本区地下水大多出现了程度不同的污染。总体看,I、l级水点居多,占65.2%,W、v级水点较少,占30.4%;从分布面积看,l、,级水点占面积的72.74%,IV、v级水点约占24.5%。可见本地下水大都处轻污染状态,重及严重污染的水分布较为局限,但已具一定比例(表4)。
(2)淮河以北和淮河以南的水质级别统计资料表明,两区域I至v级水皆有分布,但污染程度和规模有明显差别(表6)。淮河以北l、l级水质点27个,占71.79%;重及严重污染点9个,占23.08%。而淮河以南l、皿级水质点32个,占60.38%;N、v级水质点19个,占35.85%。明显淮河南面较北面污染严重。这与南面厂矿企业集中(建有矿井九对,工业企业800多家)、北面厂矿企业少且分散(三对矿井,乡镇企业为主)以农村环境为主的城市功能分区有关。
(3)淮北南质变好该严与此区块长期引用北面的茨淮新河劣质水灌溉有关。靠近淮河因受淮河污水(全市工业企业排放废水的90%以上进入淮河)影响,水质渐差。特别于河道弯曲地带,因地势低洼,水质明显变差。如段湾、祁集两地(图5)。泥河两岸的地下水质受泥河污水影响不甚明显,仅在下游有所反映,可能与该河上游切割不深,下游水位较低河道开阔有关。
地下水污染特点范文6
关键词:地下水探测;地球物理
中图分类号: P641.7 文献标识码: A 文章编号:
1 地球物理方概述
1)地面电法
这是一类涉及范围较为广泛的勘测方法 ,按照被动源和主动源划分 ,其被动源的方法有 :(1)自然电场法 ,即勘测地下水流向即地下水域与地表水之间的补给关系、此生层的热水范围等 ;(2)声频大地电场法 ,主要勘测的是岩性接触带和构造破碎带的情况。
地面电法的主动源勘测形式还可以分为 :电阻率法和激发极化法 ,激发极化法 ,主要使用在勘测岩溶发育分析 ,断裂构造分析 ,划分岩层分布等 ;而电阻率为机理的检测方法还有三种 :(1)电测深法 ,这种方法可以划分近水平位 ,确定含水层厚度、深度。勘测基岩埋深 ,查明基本构造、风化壳厚度。划分咸水、淡水边界等 ,应用广泛 ,而且勘测准确 ,技术成熟 ;(2)电剖面法 ,这种方法在实际的应用中有 ,联合剖面法、对称四极剖面、中间梯度法 ,主要用于对断裂破碎带的勘测 ,探索古河道 ,探索各种高低阻倾斜地电体及其接触表面 ,勘测岩溶发育地带等 ;(3)高密度电阻率法 ,这种方法主要用于岩溶发育的勘测 ,断裂构造及岩层的划分等。
2)电测井法
电测井中的主动源法是电阻率测井法 ,这种方法可划分钻井剖面 ,确定岩质的电阻率参数 ,确定含水层的位置及淡水和咸水的分界等 ;被动源法是自然电位测井法 ,这种方法主要的勘测的是渗透层 ,并划分咸淡水的边界 ,估计地下水的电阻率等。
3)磁法
这种方法也是一种被动源法 ,即地面磁测。主要是对磁场的研究 ,寻找具有磁性差异的地质结构 ,勘测圈定赋水花岗岩风化的情况和裂隙断裂带情况等。
2 地球物理方法在地下水勘测中的应用
综合的看 ,多种地球物理的勘测方式有其特有的应用范围和局限性 ,利用其中一种是不能完全达到勘测地下水的目的的 ,因此在实践中应当利用各种技术措施的组合和优化对地下水进行准确的勘测。下面就几种地下水分布情况的勘测进行研究和分析。
2.1 孔隙水的勘测
浅层的孔隙水的勘测技术目前已经达到了成熟阶段 ,通常情况下采用电测法和激电测方法 ,通过电阻率的参数值测定来反映含水层的结构。但是在特殊干燥的地方 ,如沙漠地区 ,常规的电阻率法应用起来难度交大 ,电极接地电阻大、供电困难等都会局限勘测。因此采用瞬变电磁法进行勘测是较为理想的。一些浅部高度矿化的地质结构 ,其电阻率往往过低 ,因此电流大 ,测量的电压信号也就小 ,降低了勘测的精度 ,因此可采用大地电磁法进行探测 ,输入的信号阻抗较高 ,可以消除电阻率低而造成的观测精度下降的情况。
2.2 裂隙层地下水的勘测
勘测中 ,浅层的裂隙水包括了构造裂隙、碎屑岩的孔隙裂隙水。构造裂隙水主要是指山区的基岩裂隙水和浅层的风化裂隙水。对山区基岩的裂隙水来说 ,因为地形的影响 ,施工难度很大 ,应考虑首选高精度的时变重力资料和遥感技术来进行实际的勘测 ,然后利用激电法或者瞬变电磁法等受地形影响小的方法进行勘测 ;如不能采用重力资料和遥感技术时 ,应选择采用电剖面法、可控源音频大地电磁法等来探明裂隙的特征 ,然后利用地段了解构造带下方的空间发展特性和富水性 ;当地质背景、地面条件相对简单的时候采用激电法勘测 ,通过电阻率参数就可以对构造带的岩性结构变化和激化参数 ,以此确定富水层 ;而地质条件复杂时可以采用大地电磁测深法 ,对整个的构造和裂隙发育进行评价。
对浅层风化裂隙水 ,则采用的是高密度电阻率和探底雷达技术勘测风化壳厚度、埋深。而浅层碎屑岩孔隙裂隙水的探测则与浅层的孔隙水相似 ,通常利用电测深、大地电磁测深、瞬变电磁、α 卡放射性等技术进行勘测。
当遇到含水层深度超过 100m 的时候 ,多种物探方法都不能获得较好的探测结果 ,这时可以采用地震勘探的方式 ,对岩性构造进行全面的分析 ,然后再与探测深度较大且低阻目标反应灵敏的瞬变电磁法结合 ,就可以获得较为准确的深层低阻裂隙水的基本参数。
2.3 岩溶水勘测
同样从浅层的岩溶水进行讨论 ,这种岩溶水主要集中在西南地区 ,由于岩溶地区的地表水和地下水之间频繁的转换 ,地下水的空间分布极为不均匀 ,且情况复杂。物探勘测的目的是为探明岩溶的地质结构特征 ,但是受到规模和深度的限制 ,物探的方法实施难度较大。在埋深小于 100m 的情况下 ,采用核磁共振的方法较为有效 ,同时也可以采用可控源音频大地电磁法 ,瞬变电磁法 ,或者高密度电阻法等对其空间位置进行确定。当岩溶水的深度大于 100m 的时候 ,应利用瞬变电磁法和浅层的地震勘测技术进行探测。
3地球物理方法在地下水污染监测中的应用前景
3.1地下水污染监测
有些工厂把废液排入地下,这些污水含有大量的氯、苯、酸,碱等污染物,这是造成地下水污染的重要原因之一。这些污染物排入地下后,形成良导电溶液,即形成所谓的动态导体,即形态、规模、导电性随时间而变化的导体。应用动态导体充电法可以对污染的程度、范围进行有效监测。在监测中需查明污染物的成分及地质构造,确定污染通道,以控制污染源,阻断污染运移。
目前许多地下水源受污染的程度主要决定于污染途径所处的含水层之上覆盖层的构造。若覆盖层断裂构造发育或为松散岩层,那么工业污水和生活水将沿裂隙或孔隙向地下渗入,造成地下水污染。应用物探方法可一方面检测覆盖层构造特征、污染通道性质、污染水渗透率等;另一方面又可动态监测污染的速度和范围。浅层污水对深层水的污染中,类似上海深层取水,地面回灌水沿取水通道向地下渗漏,造成深层水污染,用物探方法可以进行动态监测,以指导治理。
当地面水体大范围受到不同程度污染时,也可用物探方法进行不同程度的监测。如昆明滇池采用电阻率测量及自电测量监测水体污染;杭州西湖采用直流电法在换水前后进行动态和静态观测,确定江水入湖后的扩散范围,以指导换水工作的进行。
3.2沿海地区部分地段海水入侵范围确定
中国沿海城市工业发展过程中,过量开采地下水,使地下水位下降,加剧了海水入侵速度,造成沿海地区严重的海水污染问题。物探方法在解决这方面问题上具有其他方法无可比拟的优点,根据海水与淡水电性性质的差异,利用电法可以快速确定海水与淡水分界线、海水入侵的范围、入侵的规模、入侵的途径。它不仅成本低,速度快,而且由于在地面或孔中遥测,不会扩大或形成污染通道、使污染源进一步扩大,具有无破坏性原位检测的特点。在华北、西北地下水盐碱化较严重的地区,20世纪70年代就已经利用电法圈定咸水与淡水的界线。今后运用物探方法开展划分咸水与淡水界线工作,指导地下水的开发利用,将有着重要意义。
参考文献
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