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地下水污染特征范文1
关键词 地下水;地下水污染;地下水保护制度:污染治理体系
文/井柳 新刘伟 江王 东张涛
地下水是我国重要的城乡供水水源;全国309个地级及以上城市的835个集中式饮用水源地,一半以上为地下水型水源地。目前,我国地下水环境质量状况不容乐观,局部地区出现重金属和有机物超标现象,严重威胁人民群众饮水安全和身体健康。党的十报告明确提出要“以解决损害群众健康突出环境问题为重点,强化水、大气、土壤等污染防治”、“完善最严格的耕地保护制度、水资源管理制度、环境保护制度”。面对我国严峻的地下水环境形势,构建最严格的地下水环境保护制度势在必行。
我国地下水环境形势严峻地下水环境状况不容乐观
《2013年中国环境状况公报》显示,全国地下水环境质量的监测点总数为4778个,其中国家级监测点800个。水质优良的监测点比例为10.4%,良好和较好的监测点比例分别为26.9%和3.1%,较差和极差的监测点比例分别为43.9%和15.7%。主要超标指标为总硬度、铁、锰、溶解性总固体、“三氮”(亚硝酸盐、硝酸盐和氨氮)、硫酸盐、氟化物、氯化物等。与2012年相比,有连续监测数据的地下水水质监测点总数为4196个,分布在185个城市,水质综合变化以稳定为主,其中变差的监测点比例为18.0%。《华北平原地下水污染防治工作方案》披露,华北平原局部地区存在地下水重金属、有机物超标现象,主要污染指标是汞、铬、镉、铅、苯、四氯化碳、三氯乙烯等。
经济发展给地下水环境保护带来压力
随着我国城镇化进程的加速,城镇人口不断增加,城镇化率大大提升,地下水环境保护压力不断升级。1978-2011年,城镇人口由1.72亿增加到6.9亿;城镇化率由18%增加到51%。城镇化建设改变了地下水天然人渗补给条件,减少了地下水补给量,同时地下水开采量不断提升,一些地区出现地下水超采现象,导致地下水位骤降,出现漏斗区域,并造成地面塌陷、海水入侵、土地盐渍化等灾害。另外,城镇化发展过程中工业废水、生活污水排放量不断增加,地下水污染事件时有发生。根据环境保护部2013年2月下旬至3月开展的华北平原排污企业地下水污染专项检查结果,涉水的25875家排污企业中查处各类环境违法行为558件,对其中88家企业处以罚款,总额达613万余元。
我国地下水环境保护制度不完善现有地下水环境保护相关制度
地下水资源保护相关制度。一是最严格水资源管理制度。2012年国务院了《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》,要求确立“三条红线”,即水资源开发利用控制、用水效率控制及水功能区限制纳污。二是水权交易制度。获得取水权的单位或个人通过各种合理措施节约出的水资源,可依据相关规定进行水的使用权有偿转换。
地下水污染防治相关制度。一是污染源普查及数据更新制度。2010年第一次全国污染源普查工作启动,对我国排放污染物的工业、农业、生活污染源及集中式污染治理设施开展调查,随后又开展了污染源普查数据动态更新调查工作。二是环境影响评价制度。2011年环保部了《环境影响评价技术导则地下水环境》,规范了我国地下水环境影响评价工作,填补了我国环境影响评价技术标准体系的空白。三是排污许可证制度。《排污许可证管理条例》(征求意见稿)中规定,国家对在生产经营过程中排放废气、废水、产生环境噪声污染和固体废物的行为实行许可证管理。对地下水来讲,排污许可证制度属于源头预防范畴。四是地下水环境质量报告制度。国土和环保部门每年公布我国地下水环境质量状况,《中国国土资源公报》和《中国环境状况公报》。
我国地下水环境保护制度体系存在的问题
虽然我国目前已初步形成了地下水环境保护制度体系,但从体系的完备程度和与时俱进角度看仍存在着很多问题。
地下水环境保护法律法规不健全,环境管理体制和运行机制不顺。目前我国颁布实施的有关法律法规中,涉及地下水环境保护的条款较少。《地下水质量标准》(GB/T14848-93)仅涉及39项指标,远不能满足现阶段地下水污染防治要求。我国地下水环境管理体制不顺,各部门职能划分不清,存在交叉,没有形成地下水环境保护的合力。
对地下水污染防治关注度低,缺少针对地下水污染源的管控制度。污染源普查范围大、数量多,没有针对垃圾填埋场、危险废物处置场、工工业园区、、石油化工企业、加油站和油库、高尔夫球场、再生水灌溉区和矿产开采及加工区等地下水特征污染源开展深入调查。未建立地下水污染源长期监管机制,导致我国目前地下水环境底数不清,地下水污染防治手段和措施落后。《中国国土资源公报》和《中国环境状况公报》每年的地下水环境质量信息,仅能反应出区域地下水环境状况,不能对地下水源地和地下水特征污染源及其周边的水质状况进行分析和评价,无法指导地下水污染防治工作。
国际地下水环境保护制度借鉴美国地下水环境保护制度框架
美国在地下水环境保护领域主要建立了以下六项制度。
统一管理与多部门合作制度。美国地下水环境保护工作由环保局、农业部、内政部和能源部共同管理,各有分工。
污染预防和长效监测制度。美国重视地下水污染源头预防工作,对埋地油罐、垃圾填埋场、危险废物储存池等均设置了防渗措施。目前已经建立了较为完善的地下水监测系统,地下水监测点位共计约42000个。
调查评价与风险评估制度。1991年,美国启动了国家水质评价计划(NAwoA),大约每10年对水质趋势进行一次评价。美国材料与试验协会(ASTM)将健康风险分析评价与地下水污染治理相结合发展出RBCA(Risk-based Corrective Action)模式。
污染场地分级管理与整治制度。《综合环境反应、赔偿与责任法》(CERCLA,即超级基金法案)要求,对发现的污染场地进行相关认定,以可能给人体健康和环境造成重大损害的程度来划分,并收录到“国家优先名录”上。
污染整治基金筹措制度。超级基金主要来源于对生产石油和某些无机化学制品行业征收的专门税、联邦财政拨款、年收入在200万美元以上企业的附加税、联邦普通税、基金利息和向违法者征收的罚款等。
信息共享与公众参与制度。美国环保局网站上,公众可以免费获取一些地下水环境信息;超级基金项目报告也在该网站上公开。
欧盟地下水环境保护制度框架
欧盟在地下水环境保护领域主要建立了以下三项制度。
统一管理与多部门合作制度。“欧盟环境委员会”统一制定水环境相关的法律、标准,以水质监测为主,大部分成员国由环保部门负责,地矿、卫生、公共事务等部门参与。
长效监测与信息共享制度。欧盟多数成员国每年开展2~4次水质监测,并上报数据库,多数数据可免费共享。
专家讨论制度。基于水框架指令成立地下水工作组,80多位专家一年2次会议讨论指令实施情况。
日本地下水环境保护制度框架
日本在地下水环境保护领域主要建立了以下三项制度。
统一管理制度。日本地下水环境管理的政府专职机构为其环境省下属水、大气环境局内设置的土壤环境科地下水室。
调查评价制度。2002年《土壤污染对策法》出台,要求对土地环境状况开展调查评价,当土地被判定特定有害物质超过标准时被指定为污染地域。日本开展地下水污染调查已有20多年,划分出了不同污染程度区域,平均每年投资3000万日元。
污染整治及基金筹措制度。《土壤污染对策法》要求污染行为人和土地所有者必须对污染地域采取对策,开展污染整治。当找不到污染行为人时,整治费用由土地所有人负担,“土壤污染对策基金”可提供部分补助。“土壤污染对策基金”主要经费来源于土壤管理、委托工程、委托调查费用部分捐赠和民间自发捐款等。
我国最严格的地下水环境保护制度框架构建
我国地下水环境形势不容乐观,地下水污染正由点状、条带状向面上扩散,由浅层向深层渗透,由城市向周边蔓延。根据党的十报告要求,我国亟需构建最严格的地下水环境保护制度。最严格的地下水环境保护制度框架应当包括最严格的地下水相关环境法律法规、环境质量目标、污染预警机制、调查评价及污染治理体系、环境经济政策等方面内容。
建立最严格的地下水环境保护法律法规体系
进一步完善我国地下水法律、法规、标准体系,研究制定地下水污染防治相关技术指南。尽快修改《水污染防治法》,增加并明确对地下水环境监管相关要求;建议编制地下水污染防治条例,增强地下水环境保护法律责任;《全国地下水污染防治规划(2011-2020年)》(以下简称《规划》)和《华北平原地下水污染防治工作方案》(以下简称《方案》)已经出台,标志着地下水污染防治工作正式纳入了国家层面的决策,应积极落实《规划》和《方案》要求,保障各项任务如期完成;尽快启动我国地下水环境质量标准、监测标准、修复际准等制定工作;修订完善《地下水环境监测技术规范》,编制地下水环境调查、评估、污染修复防控等技术指南。
建立统一管理与多部门合作制度
应厘清各部门在地下水工作领域的任务分工,充分发挥各自优势,设立专门的地下水环境保护管理办公室,联合环保、国土、住建、水利、卫生、工信、农业等部门和单位,对全国地下水环境实施统一监管。环保部门主要负责对地下水污染源及水源地的环境监管,国土部门重点关注区域地下水环境状况,水利部门重点关注地下水资源量变化情况,住建和卫生部重点关注水厂及饮用水水质状况,工信部重点关注产业布局对地下水环境产生的影响,农业部重点关注农业面源对地下水环境的影响。
根据我国地下水环境现状、地下水功能区划和污染源分布情况开展全国地下水污染防治区划,划分为“一般保护区”、“防控区”和“治理区”,从宏观上掌控和指导全国地下水污染防治工作。
建立污染预防和长效监测制度
应加强对垃圾填埋场、危险废物处置场、工业园区、石油化工企业、加油站和油库、高尔夫球场、再生水灌溉区和矿产开采及加工区等地下水特征污染源的控制与管理,根据不同污染源特征,分别提出污染源头控制要求,如加油站埋地油罐应设置双层管或防渗池;面对我国城镇化迅猛发展态势,应加强对城镇生活污水及固体废物的管控,做好废水、废物收集处理及防渗措施,降低其对地下水环境的污染风险;建立地下水环境监测网和信息数据库,形成监测井长期维护和数据定期上报机制。
建立地下水环境调查评价制度
我国虽然在重点区域、城市地下水动态监测和资源量评估方面获得了大量数据,但这些难以完整描述地下水环境质量及污染情况,我国地下水污染底数仍然不清,应通过开展全国地下水基础环境状况的调查评估工作,以地下水源和特征污染源为重点调查对象,循序渐进,摸清家底,并建立地下水环境调查评价长效机制。
建立污染场地分级管理与整治制度
结合我国经济、社会发展情况,按照污染场地及其周边地下水功能和健康风险评估结果建立优先整治清单,实施污染场地分级列管。对人体健康风险值超标或准备再度开发利用的场地,根据已确定的修复目标,开展相应修复工作。
建立污染整治基金筹措制度
厘清污染治理责任,实行“谁污染、谁负责、谁治理”;对于无主污染源由国家或地方政府负责整治。研究建立“地下水污染整治基金”,向污染地下水环境的工业企业征收整治基金。通过制定绿色信贷、保险、优惠税率及污染场地再开发等辅助政策,鼓励开发商及民间资金的流入。
建立信息共享与公众参与制度
通过网络平台及咨询热线,向社会公开地下水环境状况调查、评价、污染场地整治等信息,接受公众与媒体监督。
主要
参考文献:
[1]陈鸿汉,刘明柱,永葆地下清流——《全国地下水污染防治规划》的实施建议[J].环境保护,2012(4):23-26.
[2]曹文婷.中国水权交易制度研究[D].北京:中国政法大学,2007.
地下水污染特征范文2
关键词:地下水 土壤 污染 防治
一、土壤水分的入渗
土壤是由固体、液体与气体物质所组成的三相复合体。土壤水分既是土壤肥力的营养因素,又是重要的环境因素,是植物赖以生存的主要因素之一。不仅植物体需要吸收大量的水分来建造自身的“躯体”,赖以维持自身的生理活动,而且土壤中营养物质的溶解、转化、运输以及土壤中微生物的生命活动,都与土壤水分密切相关;土壤水是联系地表水与地下水的纽带,在水资源的形成、转化与消耗过程中,它是不可缺少的成分,灌溉或降雨均需转化成土壤水才能被作物(含生态环境中各种植被)所吸收。水文学中最重要的组成内容——产汇流理论,亦取决于下垫面的土壤水分状况;作为当今国内、国际热门话题的环境保护问题,涉及到化肥、农药、重金属等对土壤水与地下水的污染,无一不与土壤水状况发生联系;此外土壤水还与自然地理、植物生理等学科的研究有一定联系。因此,对土壤水分的研究,不管是从土壤物理力学的角度还是从土壤肥力的观点来分析,都具有它特殊重要的意义。
土壤水分的入渗,是指地面上的水在土壤表层分子力、毛细管引力和水的重力综合作用下水分进入土壤层的过程。是降水、地面水、土壤水和地下水相互转化的一个重要环节。土壤性质、供水方式都影响入渗过程,对于一定土壤类型和一定土壤湿度来说,充足供水条件下形成的最大入渗速率称入渗能力;在不充足供水条件下,入渗速率小于入渗能力,此时的入渗速率称实际入渗率。按入渗界面的供水方式,土壤水分的入渗可分为充分供水和非充分供水入渗,或者有压入渗(积水入渗)和无压入渗(无积水入渗)。本文研究的是地表土壤在积水条件下的一维垂直入渗问题,我们采用土壤水分的稳定入渗率与入渗经验指数两个指标来对地表层面土壤的入渗规律进行分析,揭示该地区地表层土壤垂向透水性能的空间变异特征,了解农田表层土壤水分的入渗变化规律,为该地区水土资源管理、更好利用土地资源和农业可持续发展、生态环境建设提供科学依据。
二、我国地下水污染的现象
地下水的污染从污染类型来分可分为有机污染和无机污染。石油及化工产品苯及同系物、苯酚、高分子聚合物等有机物都是生物难以降解的,对人类健康危害极大的,有许多是致癌物质,可以说地下水中石化产品的广泛存在,是构成全球性恶性肿瘤的一个重要因素。人及动物饮用农药污染的地下水会引起各种怪病,如怪胎、肿瘤、皮肤及神经系统疾病等。农业灌溉水、农村家畜产生的有机废水、城镇居民产生的生活垃圾和生活污水。其中含有纤维素、淀粉、尿素、洗涤剂,还含有多种微生物,这些污染物质渗入地下水中引起水的理化指标变差,COD、BOD升高,严重者出现水质浑浊、恶臭以至于不能饮用,并且由于微生物的作用使含氮的有机物转变为亚硝酸盐和硝酸盐,长期饮用高硝酸盐浓度的地下水会引起消化道疾病、婴儿高铁血红蛋白症,导致婴儿窒息或死亡。 地下水中含有超量的汞、铬、镉、砷及铅等金属元素及其化合物。这些金属元素及其化合物在自然界生物体内都有蓄积作用,即通过生物链的传递使污染物的浓度不断大,造成的危害也就越来越大。它们可以在人体肝、肾、脾以及脑组织、骨组织等重要部位富集,长期饮用汞含量超标的地下水可引起肝炎、肾炎、运动失调等疾病,往往导致死亡或遗患终生。镉在人体中有很强的富集作用,饮用被镉污染的水往往会引起慢性中毒,损害人的肝、肾和骨骼等。砷及其化合物都是强毒性的,摄入超量的砷会引起慢性中毒,潜伏期可长达几年甚至几十年,最终将造成癌变或畸变。 我国有50个城市调查发现45个城市的地下水已经不程度地受到硝酸盐、酚、氰、有机磷等污染,包头市受到氰化物污染面积达162km2。我国污水每天排放10亿m3。
三、国家对水污染的防治工作
1.完善地下水环境保护的法律法规体系建设
面对地下水污染的严峻形势,以及地下水环境管理中存在的诸多问题,应进一步加强地下水污染防治的有关法律法规体系建设,为地下水环境的保护提供完备的法律依据与政策支持。
2.加强地下水监测网络建设
国家应加大对地下水环境监测基础设施的投入,建立完备的地下水监测网络,统一地下水监测的有关技术规范,不断完善水环境监测体系。对现有多部门建设的监测网络进行有效集成,建成国家地下水监测数据公用平台。
3.进行系统的全国地下水污染情况调查
我国还从未系统的开展过全国地下水污染调查工作。水质总体状况、污染来源不清,难以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.建立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。
地下水污染特征范文3
传说中,在我们脚下是九幽之地:那里黑暗冰冷,阴森恐怖,是人们死后的居所;那里还居住着各种各样的恶魔,它们一直在寻找机会来到地面上残害生灵。事实上,科学家发现,深埋在我们脚下的这个世界,对所有在地面上生活的生命都至关重要。
大地,不仅给人类提供了水、食物、能源等等生存所需,同时还在承受着人类所抛弃的各种废物。随着人类活动产生的大量化学物质和污染物渗入地下水层,并随着地下水流动而导致污染扩散,九幽之地,这个在古代神话中被刻画为受到诅咒和死亡之地的所在,正在逐渐变成真实的存在。
现代医学发现,人类80%的疾病都与饮用水有关。直接饮用被污染的地下水会影响人体健康,导致各种疾病的发生;即使人们没有直接饮用被污染的水,垃圾、农药类、石油类等废弃物中的有毒、有害物质,也极易通过地下水进入自然界的食物链系统,一旦食物链上被污染的食品成为了我们的美味佳肴,就可能使人体罹患多种疾病。
最具价值的资源
随着经济的快速发展,我国地下水资源的开发利用量也迅速增长。目前,地下水供水量约占全国总供水量的20%,北方地区70%的生活用水、60%的工业用水和45%的农业灌溉用水来自地下水。全国661个城市中,利用地下水作为饮用水的城市有400多个。全国城市总供水量中,地下水的供水量占30%,供水人口1.16亿;华北、西北和东北地下水供水人口占城市总供水人口的比例分别高达66%、65%和47%。地下水在我国北方城市供水,尤其是生活饮用水供水中具有重要意义。在我国广大农村地区,受经济条件的限制,更是将地下水作为分散式饮用水供水水源。
由于地下水在人们日常生活和工农业生产中具有极为重要的作用,地下水一旦遭受污染,水质恶化,其造成的破坏性后果难以估量。
隐藏的危机
我国工业化发展和城镇化速度的加快使得防止地下水污染的形势变得不太乐观。大量观测数据表明,我国地下水的污染情况相当严重:不仅检出的污染组分越来越多和越来越复杂,而且受污染的水体面积不断扩大,污染程度和污染深度都在不断增加。污染总体趋势表现为:由点状污染、条带状污染向面上扩散;由浅层污染向深层污染渗透;由局部向区域扩散;从城区向周围蔓延,而且不同程度地均呈现出加重和爆发的趋势。污染物的组分,则由无机向有机发展,其危害程度日趋严重。
另外,经济的发展和人口的增长,使得水资源尤其是地下水资源短缺问题日益严重。我国各大平原是地下水的主要开采区,已经普遍出现地下水水位连年下降的情况,并形成了大大小小的地下水降落漏斗,降落漏斗中心的地下水位下降可达几十米。目前,华北平原地下水位降落漏斗面积达到了7万平方千米,部分地区的地下水含水层被彻底疏干。人类活动对地下水的影响越来越大,地下水的超采与地下水的污染互相影响,形成恶性循环,已经严重危及到了我们的生存环境。
根据国家发改委、原建设部、水利部、卫生部、原国家环保总局5部门联合开展的全国城市饮用水安全保障规划的调查数据,在2000多个城市地下水水源地中,按照单因子评价法,有近40%的城市地下水饮用水源地的供水水质不符合生活用水卫生标准,受影响的城市人口近4000多万,主要超标因子包括硬度、铁、氟、锰、矿化度、氨氮和高锰酸盐指数等,一些城市甚至出现“三致(致癌、致突变、致畸)”污染物。
统计显示,全国大、中城市浅层地下水都不同程度地遭受污染,其中约50%的城市市区地下水污染较严重,部分城市浅层地下水已不能直接饮用。此外,华北平原部分地区,在深层地下水中已有污染物检出。国土资源部门2005年对全国195个城市的监测结果表明,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。地下水水质的恶化使得本来就相对短缺的地下水资源可利用量越来越少。
另外,目前我国有3亿农村人口存在生活用水安全问题,其中由于受自然地质背景影响,部分地区分布有高砷水、高氟水、低碘水等,以及水质污染问题,影响的人口高达1.1亿,这些地区的群众遭受着砷中毒(皮肤癌)、地方性甲状腺病、克山病等地方病困扰。
总的来说,北方城市污染普遍较南方城市重,污染元素多且超标率高,特别是华北地区,污染最为突出。据不完全统计,因污染每年所造成的直接经济损失达数百亿元,间接损失则无法估量。
重点地区地下水污染严重
据国土资源大调查结果显示,淮河流域埋深小于20米的地下水已普遍遭受不同程度的污染。其中重度污染区分布面积占调查面积的27.3%;中度污染区分布面积占调查面积的54.4%;轻度污染区分布面积占调查面积的18.3%。埋深20~50米的地下水以中度污染区为主,其分布面积占调查面积的51.7%。轻度污染区分布面积占调查面积的34.3%。重度污染区分布面积占调查面积的13.8%。
国土资源大调查工作在京津地区、长江三角洲、珠江三角洲等地区的调查结果显示,“三致”有机污染物在地下水中有一定程度的检出。其中,农药类六六六、滴滴涕、卤代烃类三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯和四氯乙烯、单环芳烃类等有机污染指标检出率一般为10%~20%,部分地区为30%~40%,有的甚至达到80%以上。
珠江三角洲地区地下水污染调查表明,地下水污染主要呈点污染特征,主要发生在城市及周边,特别是污灌区、重化工工业区、垃圾存放场地周围区、污染地表水体岸边区等。污染物主要为重金属、微量有机污染物和“三氮”污染物等。有机污染样品检出的污染物种类包括卤代烃类、单环芳烃类、多环芳烃类、酞酸酯类、酚类、酮类共6大类,均主要为化学工业品污染。
1999~2002年,在京津冀典型地区开展的地下水有机污染调查中,调查人员检测有机组分43项,实际检出了36项,分别为单环芳烃12项、卤代烃、多环芳烃16项和有机农药8项。调查表明,氯代烃中的三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯是调查区主要检出的有机污染物。
2003年以来,有关部门在长江三角洲典型地区开展了浅层地下水有机污染调查研究,对120眼水井进行了卤代烃、单环芳烃和农药等有机污染组分的取样测试,检出了挥发性有机物和农药。
调查还表明,我国中东部城市和老工业基地工业污染地下水的问题更为突出和普遍,主要污染组分为“五毒(挥发酚、氰化物、砷、汞、六价铬)”和其他重金属元素等。石油烃污染问题尤为突出,主要分布在兰州、西宁、淄博、松原、白城等8个城市和大庆油田、胜利油田、长庆油田等地区,以及格尔木―拉萨输油管道沿线局部地段。
由于农药、化肥的使用或利用污水灌溉而引起的浅层地下水氮污染,则广泛分布于我国各大平原和盆地内的农业区及城市周边蔬菜种植区,比较突出的地区包括华北平原、长江三角洲、珠江三角洲、松辽平原、三江平原等。
谁在污染地下水
地下水中的污染物质种类繁多,一般可以根据物质成分和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,还可以把地下水的热污染单独划分出一类,这样就形成了3种类型。细菌污染与热污染,作用的时间与范围均有限;而地下水化学污染,常常是区域性分布,作用时间长期稳定,且难以消除。
地下水污染源一般包括以下几大类:
1.自然源:无机物、痕量金属(痕量金属与痕量分析相对应,指物质中某金属含量在万分之一及以下)、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、灌溉水、秸秆残余;
3.城市污染源:生活固体废物埋置、生活废水排放、污废水集中排放、废弃物堆积场、其他城市污染源;
4.工矿业污染源:尾矿坝、采矿排水、采矿废水、工业固液废弃物、废水回注井、化工液体倾泄与滴漏。
综合来看,造成我国地下水污染的原因是多方面的,主要可以分为工业污染、农业污染和城市生活污染。城市与工业“三废(废水、废气、废渣)”的不合理处置,使城市地下水污染趋势急剧加重,农药、化肥的大量使用则对农牧区浅层地下水造成了广泛污染。
污染如何发生
首先,城市的生活污水和垃圾填埋场加剧了地下水污染。
根据《全国环境统计公报(2008年)》数据,我国城市生活污水处理率仅为57.4%,大量未经处理的城市生活污水通过化粪池、排污河渠入渗等方式污染地下水。
在我国北方和西部地区主要城市的供水中,地下水占50%以上,部分城市和广大的农村地区,地下水往往是唯一的供水水源。
然而,因城市垃圾填埋造成的地下水污染,已经使我国的供水安全受到了严重的威胁。数据显示,我国历年累计垃圾已达720亿吨,占地5.4亿平方米,并且还在以每年占地约3000万平方米的速度发展,全国有200个城市陷入垃圾重围之中。目前的垃圾填埋,往往把大量剧毒、有毒物质与生活垃圾混合填埋,其中包含多种有害成分。一些难降解的毒性污染物也因此不断积累,形成危害。
尽管我国没有进行过系统的垃圾填埋场地下水污染的调查工作,但根据科研人员近年来在东北和北京地区的工作,发现城市垃圾填埋场导致地下水受到污染的问题已十分普遍和严重,垃圾填埋场不仅正在成为星罗棋布的地下水污染源,而且垃圾渗滤液也正在变成最为严重的污染流体,极大地威胁地下水的安全。
在20世纪90年代以前,我国的城市垃圾填埋没有严格的防护措施,大多在沙土坑、低洼地带堆放或简单掩埋,由此造成了对填埋场附近地下水的严重污染。科研人员在对某地区20个典型垃圾填埋场进行调研后发现,2/3以上的场地为随意堆放或简易填埋,附近地区地下水污染严重;一些地区的垃圾填埋场处于地下水资源保护区内,增大了地下水被污染的风险。
在我国,有些城市的生活垃圾无害化处理率不高,而且一些正在运行的垃圾填埋场也没有采取防渗措施,使得城市生活垃圾填埋场渗漏出来的有毒物质污染到了地下水。
城市垃圾渗滤液中的污染物非常复杂,包括了近百种有机污染物、绝大多数的重金属和其他污染物,污染物种类多、浓度高、毒性大。如:在东北某垃圾填埋场附近地下水中发现多种有机有毒污染物,滴滴涕和邻苯二甲酸酯等超标几十到几百倍,多氯联苯(PCB)和苯系物(BTEX,苯、甲苯、乙苯和二甲苯的统称)等都有检出;华北某垃圾填埋场地下水中有机污染物苯系物、氯代烷烃、氯代烯烃等有检出,重金属铬、镍、铅、铜、锌等含量较高。上述大多数的污染物都有致癌、致畸、致突变的作用,被列入我国优先控制的污染物“黑名单”。
其次,厂矿工业对地下水环境具有严重威胁。
我国的工业固体废弃物处置利用率较低,不少工业固体废弃物未能及时进行综合利用或处置,这些工业固体废弃物堆放场的渗漏造成地下水污染事件时有发生。即使有些地区采取措施对工业垃圾进行填埋,但由于这些工业垃圾的毒性大,再加上管理松散和处理工艺落后,导致垃圾填埋效果不佳和防护措施不足。尤其是缺乏防渗措施的铬渣堆场和含砷废渣堆放场,因渗漏使得地下水遭到污染的事件时有发生。甚至还有少数违法企业,通过非法方式将工业废水直接排入地下含水层,造成地下水受到严重污染。
在我国矿产资源的开发过程中,排放的废水也极易导致周边地下水有机物、氨氮和砷、铅、镉等重金属严重超标。
此外,石油化工行业的勘探、开采、生产和商品流通等工作也对地下水的水质有显著影响。其中,加油站污染物渗漏对地下水水质影响尤为突出。华北平原抽样检查结果显示,20%的加油站存在渗漏或安全隐患,位于加油站附近的浅层地下水,多数已受到不同程度的污染。据环境监测部门对某市部分加油站调查显示,大部分地下水样品中总石油烃被检出,检出率为85.4%,超过国家标准值的占地下水样品总数的39.6%。在全部土壤样品中均检出了总石油烃,强致癌物―多环芳烃的检出率为78.5%;部分样品中还检出了挥发性有机物苯、甲苯、二甲苯。在北京,曾发生由于加油站漏油事故而导致水源被污染的事件,由于渗漏污染使得自来水厂被迫停产。应该说,这些问题在其他城市同样存在。据商务部统计,截至2006年底,全国有加油站9万座,数量相当可观。
第三,农业面源也是污染地下水的重要原因。
作为农业大国,我国农业生产中化肥、农药的使用量普遍超过合理施用量,单位耕地面积的化肥用量是世界平均用量水平的3倍,而化肥和农药的利用率仅为30%~40%。过量的化肥和农药,通过地表径流入渗、土壤渗透等方式进入地下水循环系统,造成区域地下水“三氮(硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮)”和有机污染。目前,一些粮食基地因大量氮磷化肥的使用,已发生地下水氮严重超标问题。
难以治理的地下水
地下水污染导致地下水质量下降,有些地方还出现了“水质型缺水”的现象―地下水的水质不达标,不能作为生活饮用水。这种情况大大减少了地下水资源的有效利用程度,加重了我国的缺水危机。因此,地下水污染导致的水资源危机在某种程度上并不亚于洪水和干旱所产生的灾难,它对我国的可持续发展具有极大危害。
更为可怕的是,地下水污染具有隐蔽性、延时性和不可逆性等特点。它一般不会造成突发性环境事件,可一旦造成恶果,其影响基本不可逆。而且由于地下水污染物的释放过程极为缓慢,普通民众根本没有能力去独立验证地下水污染与其遭受到的负面影响后果之间的关联性。
地下水污染不同于地表水,一旦污染物质进入地下含水层中,就极难治理,完全治理好的可能性极低,因为治理地下水污染的高昂费用谁也承担不起。我国的邻国―日本,早在20世纪就对其地下水污染状况进行了评估,最后得出的结论是:治理被污染的地下水需要耗资800万亿美元!日本政府只能扼腕叹息。
除了金钱成本,还有一个时间成本。地下水埋藏在地下一定深度内,处于缺氧、温度低、无光照、流动缓慢、水交替周期长的状态,一旦受到污染,污染物质、地下水和含水介质间的相互作用过程及其复杂。即使经济上承担得起治污成本,要清除污染源恢复其原来的状态,也需要十几年、几十年甚至数百年才能够完成。
地下水污染中最有标志性意义的是1978年发生在美国的“拉夫运河事件”。拉夫运河,是美国加州一个世纪前为修建水电站挖成的一条运河,20世纪40年代干涸被废弃。1942年,美国一家电化学公司购买了这条废弃的运河,作为垃圾仓库倾倒了大量工业废弃物,持续了11年。1953年,这条充满各种有毒废弃物的运河被公司填埋覆盖好后转赠给当地教育机构。此后,纽约市政府在这片土地上陆续开发了房地产,盖起了大量住宅和一所学校。由于大量工业废弃物被埋藏在下面,引起了大规模的地下水污染,对邻近社区的家庭造成了重大影响。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。到1987年,这里的地面开始渗出含有多种有毒物质的黑色液体。调查结果显示:在1974年至1978年之间出生的孩子,其中56%有生育缺陷。居民自从搬进了拉夫运河,妇女流产率增加了300%,泌尿系统疾病也增加了300%。“拉夫运河事件”造成了巨大的社会影响和对政府的信任危机,最终卡特总统颁布了紧急令,宣布封闭当地住宅和关闭学校,并将居民撤离。
一念天堂一念地狱
长期以来,人们普遍认为地下水是“取之不尽,用之不竭”的资源,肆意挥霍,从不爱惜。不同于河川污染,地下水的污染往往是无法恢复的。而且相对于地表水,地下水的自然更新周期非常缓慢。虽然有些浅层地下水的自然补给速度很快,但一般地下水自然更新的周期平均是1400年,而河川却只要20年。我们不能期待污染在水中得到自净,因为地下水在含水层中的渗透流动极为缓慢,地下水岩土层中的污染将不断累积,永续存在。人类现在对地下含水层的伤害,可能在几十年后仍未被发现。目前在不少地方,我们只是刚刚开始发现在30年或40年前人类活动对地下含水层所造成的伤害。而这些行为都让我们现在再也无法拥有足够洁净的地下水。
在古代神话传说中,地底世界是一个阴暗、幽寂和死亡的地方,完全不同于地面上拥有丰富、活跃的生命。然而,科学的发展以及人类对自然的深入认识,使得我们逐渐知道,健康的地下水是地面上生命生活的必要根基:它不仅提供饮用水,而且能调整河流和湿地的水量,并通过蒸发作用影响着降水和气候,滋润着地球上的生命。但极为讽刺的是,我们现在的行为,正是要把古代神话变成真实状况。地球是一个封闭体系,没有东西可以永久消失,我们丢弃的再远、再深的污染物,总有一天会以某种形式重新回到我们的生活中。“天堂在我们的脚下,也在我们头上”。
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我国地下水资源及开发状况
根据国土资源部开展的全国地下水资源调查评价结果,全国地下淡水 (矿化度小于等于2克/升) 的天然补给资源约为每年8840亿立方米,占水资源总量的1/3,其中山区6560亿立方米,平原区2280亿立方米;地下淡水可开采资源为每年3530亿立方米,其中山区为1970亿立方米,平原区为1560亿立方米。按赋存介质划分,地下水主要有孔隙水、岩溶水和裂隙水3种类型。孔隙水天然淡水资源量每年2500亿立方米,可开采资源量每年1686亿立方米。岩溶水天然淡水资源量每年2080亿立方米,可开采资源量每年870亿立方米。裂隙水天然淡水资源量每年4260亿立方米,可开采资源量每年971亿立方米。
地下水污染特征范文4
[关键词]矿区、地下水、污染、成因、控制措施
中图分类号:TU991文献标识码: A 文章编号:
一、前言
水资源对我们生产和生活有着重要的影响,我们每时每刻都离不开水,在矿石开采的过程中对地下水资源造成了一定的污染,严重的话会影响到我们的日常生活。黄陵矿区位于鄂尔多斯盆地东南部,陕北斜坡带的南部边缘,为一向北西西倾斜的单斜构造。地层由第四系松散层、侏罗系、三叠系陆相碎屑岩、白垩系组成,本地区地下水根据系统进行划分主要可分为两大类:第一类为第四系松散层孔隙裂隙地下水;第二类为基岩裂隙地下水,这两类地下水有着不同的构造和结构。
二、地下水污染的现状分析
在地下水资源的开采过程中,为了满足人们生产与生活日益增长的用水需要,我国地下水资源的开采量呈现出逐年增长的趋势。而我国地下水资源占到了总体水资源的三分之一,在全国范围内,有超过 70%的人群饮用的是地下水。从城市地下水资源的实时监测来看,全国 95%以上城市的地下水资源受到了不同程度的污染,而其中,又有超过35%城市地下水资源的污染程度正逐年严重化。这些地下水资源的污染,使地下水质情况受到了极大的影响,为人们的生产与生活带来了很多的困扰。从地下水资源污染的范围来看,北方地区尤为突出,大部分城市的地下水资源的水质严重不达标,这对本来就缺水的地区来说,是非常不利的。同时,由于地表水资源的不断恶化,很多地区的水资源形成一种恶性的循环。当地下水资源受到污染时,在水资源的循环过程中,它也会影响到整个地表系统水资源的质量,这样就会严重威胁到人们使用地下水的安全。所以,针对这些情况,我们必须要对地下水资源的污染作出深入的分析与研究,找出其中的污染源,并对症下药,制定出科学、合理的解决措施,逐步控制地下水资源的污染,使其质量不断提高,为人们使用安全的地下水提供有力的保障,也为我国社会经济与生态的可持续发展,打下坚实的基础。
三、生产矿井充水因素分析
井田煤层埋藏较深,无生产矿井及小窑开采.根据黄陵矿区仓村平峒、南川村煤矿、黄陵煤矿、芋园煤矿、红石崖煤矿等以往资料:吨煤富水系数0.219-0.423。生产矿井井下水主要来源于风化带、构造破碎带、煤层顶板砂岩、老窑采空区,进水形式上以渗水、滴水为主矿井平均日排水量90-235m3/d,均属含水性弱的矿井。
双龙煤矿隶属陕西省煤炭建设公司,位于双龙镇沮河以南,与本井田毗邻,井田面积8.55km2,地质储量1500万吨,主采二号煤层。该矿设计能力30万吨/年,采用一对斜井开拓,自1999年12月矿井投产以来,煤炭产量逐年上升,详见表1
该矿煤层直接充水含水层为延安组弱富水含,由煤层及顶板向工作面渗水。1999年12月21日,矿井发生突水,2201工作面与周围小窑打通,矿井涌水量测定为35m3/h左右,后经处理,涌水量逐渐减小,现矿井稳定出水量为30m3/h。
四、未来矿井充水因素分析
1、未来矿井煤层直接充水含水层
未来矿井主采煤层为二号煤层,坑道系统主要位于延安组第一段二号煤层附近,因此,侏罗系中统延安组中部含水层为矿井直接充水含水层。
另外,由于煤层开采、冒落、导水裂隙带也是矿井充水的主要途径,导水裂隙带的高度与井下煤层开采厚度、煤层顶板管理方法、岩性等直接相关。井田内煤层厚度0.80(可采厚度)-6.75(FX27),煤层缓倾斜,最大倾角为六度,顶板为砂泥岩互层,属半坚硬类岩石,据《矿区地质工程地质勘探规范》GB12719-91附录F,导水裂隙带最大高度计算采用如下公式:
Hf=100M/(3.3n+3.8)+5.1 式1
式中:
Hf--导水裂隙带最大高度,单位(米)
M—累计采厚,(m)
n--煤分层层数,取值n=1
经计算,全井田导水裂隙带最大高度7.35-100.17米,一般66米。根据钻孔资料对比,井田内绝对多数钻孔导水裂隙带位于延安组地层内,仅R6、R10、R13、R14、R19、R28、R65、F6、F9、F20、Fx1、Fx7、Fx8、Fx19共14个个钻孔导水裂隙带突破延安组达直罗组下段(见表2),突破高度为0.51-20.76m(Fx7)。在先期开采区西南部由F6、R10、Fx19、Fx8、F9等钻孔组成了一个导水裂隙带突破区域,面积约30.6km2,详见直罗组底界至导水裂隙带等值线图。
表2导水裂隙带突破直罗组含水层钻孔统计表
综上所述,未来矿井煤层直接充水含水层为延安组砂岩裂隙地下水,部分地段直罗组下段地下水通过导水裂隙也可直接进入矿井,增大矿井涌水量。
五、矿区地下水污染分析
判断矿区附近地下水是否受到污染,将矿区上游地下水中各组分含量作为天然含量背景值与矿区附近地下水进行比较,该矿区地下水体中硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐、总硬度含量超标,且水体受到了严重污染。在确定矿区排放的污水对该区域地下水的影响方面。
1、污染途径
黄陵矿区位于鄂尔多斯盆地雨量丰富,每年的降雨量可高达760mm。由于该区域山峦起伏,地形坡度大,绝大多数雨水流入河谷—这样河谷内的水位就会相应的升高,在河水流淌的过程中只有少数渗入地下,对地下水进行补给。再加上近些年来人们大量开采地下水,地下水的水位逐渐的降低。丰水期时河谷中水量丰富,河水补给地下水。除此之外,该区域裂隙水发育,山区裂隙潜水沿山坡倾斜方向补给孔隙潜水含水层,进而形成地下水。因此,在矿区污水排放的过程中, 会有部分矿山污水沿着孔隙渗入到地下形成地下水; 另一部分污水流入河水中, 河水侧向补给地下水使地下水受到污染。
2、地下水污染特点
黄陵矿区位于鄂尔多斯盆地矿区污水沿排污管道流入河水,河水一部分经侧向补给进入地下,另一部分通过地表渗入地下,使地下水受到污染。矿区污水中污染物质浓度高,毒性大。由于地下水体更新缓慢,持续时间长, 地下水一定受到污染将很难治理。
六、防治措施探讨
局部采煤对地下水造成的破坏性影响将波及整个地下水系统。当前应加强以下几方面的工作:
1、尽快建立健全的采矿保水法律机制,提供法律保障
(一)建立地下水补偿专项基金。建议国家征收因矿产开发造成地下水破坏费用,该项经费专项支持地下水保护工作。
(二)科学划分地下水破坏程度等级。地质矿产主管部门应组织专家对企业采矿造成地下水破坏程度进行调查研究,科学厘定因矿山开采造成地下水破坏对环境的影响程度,建立国家级的矿山开采对地下水破坏等级序列标准。
(三)建立地下水破坏评估机构,对矿山企业采矿造成地下水破坏程度进行评估。根据破坏程度,作为矿山企业交纳地下水失衡补偿费的主要依据。
2、合理规划煤炭开发,因地制宜制订最佳开采方案
根据黄陵矿区隔水层采动隔水性和煤水赋存特征,围绕控制地下水位的目标,将生态脆弱区的煤炭开采划分为自然保水开采区、可控保水开采区、保水限采区和无水开采区四种类型。
3、增强地下水的保护意识
在防治地下水资源受到污染的过程中,首先就应该增强自身的保护意识,认清地下水资源的重要性,这样才能为地下水资源的防护,提供有力的保障。从一些发达国家的实践来看,它们在有效控制地表水的污染之后,逐步将环境保护的重点转移到地下水水资源。对此,我国在防治地下水污染时,可以借鉴国外成功的方法与手段,认真对待。当前,我国地下水资源污染的防治工作已经是刻不容缓了,如果再不采取有效策略来应对,其污染将会越来越严重,这样就会使整个水资源的循环系统受到影响,不利于人们的正常生产与生活。
4、加强法律手段的控制
法律的手段是防治地下水资源污染的有效手段之一,它能够为地下水资源的保护,提供重要的法律保障。所以,在此过程中,要不断完善相关的法律法规,对地下水资源进行严加保护。同时,还应该健全各种水资源管理机构,明确它们各自的职责,做到地下水资源的科学开发与利用。并且,在地下水资源的开发与利用过程中,还不能忽视了有效的保护,要在保护的基础之上,实现它的合理开发与利用。利用法律的手段对水资源进行有效的保护,是今后水资源保护的最终发展方向。
5、加强对地下水资源的监测
地下水资源在受到污染的时候,通常情况下是不会被发觉的,很多污染物需要一定的时间才能渗透到地下水中去,这就需要做好地下水资源的监测工作,及时发现它的污染情况,这样就能更好地掌握地下水资源的质量动态,以便采取有针对性的措施来应对。在地下水的检测过程中要对重点地区形成长时间稳定的监测,这样才能很好的掌握水资源变化的第一手资料和数据,为地下水的治理提供数据支撑。
6、采取预防与防治相结合的手段
在地下水资源的防治过程中,我们既要采取一定的处理措施,也不能忽视了一定的防治措施,这样就可以做到双管齐下,起到更好的效果。当前,鉴于地下水资源的自净能力比较差,而且其中还会涉及到含水层以及污染土壤的治理问题,所以,地下水资源的污染处理起来还是有一定的困难。针对这种情况,就需要辅助采取一定的预防措施,以避免治理过程中需要大量的人力、物力以及财力等资源的投入。
7、合理利用农药、化肥
在农业生产的过程中不可避免的会使用化肥和农药。农药与化肥的利用,是造成地下水污染的重要因素之一,所以,在防治地下水污染的过程中,一定要加强对农药、化肥使用的管理,积极推广那些高效、低污染的农药与化肥。同时,尽量减少农药、化肥的使用,促进有机农业生产模式的发展。这样也能在一定程度上减少对地下水的污染。
七、结束语
水是人类赖以生存的资源,水资源对我们的日常生活有非常重要的影响,因此,我们对地下水的污染要足够的重视,采取相关的措施,避免对地下水污染,提高地下水的利用率。在日常的生产和生活中我们要提高自己的环保意识,避免对地下水造成污染。对当前已经造成污染的区域,要采用先进的技术,对污染的区域进行有效的控制,避免污染范围的扩大,对地下水的水质进行有效的循环和净化,逐渐对地下水污染状况进行改善。
参考文献:
[1]韩卓育 地下水污染及防护治理[J] 农业与技术 2012
[2]顾锦龙 阻断地下水污染刻不容缓[J] 城市与减灾 2013
地下水污染特征范文5
(菏泽市谢寨引黄灌溉工程管理处,山东 菏泽 274000)
【摘 要】地下水具有出水量稳定、水质较好和开采使用成本低的特点,是我国北方地区的重要取水水源,大量用于人民群众生活和工农业生产。取水井是我国北方普遍采用的地下水开发技术,深层水源井因其贯穿多个含水层,应加强管理和使用,尤其应该加强废弃水源井的管理,防止因废弃水源井造成地下水污染,采取有效措施保护地下水资源。
关键词 地下水;取水井;水源
取水井是一种常见的取水工程,废弃取水井如不妥善处理,将会危害地下水质和造成地下污染的污染。本文在剖析废弃取水井的产生来源,分析废弃取水井可能产生的危害和当前废弃取水井的管理现状的基础上,提出了加强取水井管理保护地下水资源的对策和建议。
1 地下水取水井工程现状
1.1 地下水开发利用现状
地下水是水资源的组成部分,是保障国民经济社会长期可持续发展的重要战略资源。地下水在分布比较广泛,水源比较稳定,我国许多省把地下水作为工业和生活用水的主要水源。特别是在地表水源不足的北方地区,开发利用地下水源,发展农田灌溉,改善和开辟了牧区缺水草场,解决了广大地区人畜饮水。根据2013年公布的第一次全国水利普查成果,全国地下水取水井有9749万眼,其中机电井5383万眼,人力井4366万眼;地下水取水量每年达到1084亿立方米。全国共有地下水源地1847处。
1.2 地下水开发利用技术
地下水的开发形式大致可分为:垂直取水系统、水平取水系统。水平取水建筑物的类型按不同地貌和水文地质条件,常采用的有集水管道、坎儿井和载潜流工程等。水平取水建筑物受地形条件的影响较大,北方地区采取垂直取水系统的比较普遍,这种系统的主要特征是取水建筑物的方向与地面垂直,包括各种类型的水井,如筒井、管井、筒管井、自流井、井群等。按照井型结构主要有:砖井、石井、混凝土井、大骨料井、辐射井、机井、真空井等。按井筒位置与含水层的关系可以分为完整井和非完整井两种。完整井井筒穿过所用含水层(一个或数个)的整个厚度,井底座落在隔水层上。水是由井壁进入井内。非完整井井筒没穿过所用含水层(一个或数个)的整个厚度,水由井壁、井底同时进入或仅从井壁进水,或仅从井底进水(见下图)。
一般情况,为了尽可能的多开采地下水,采用完整井的情况较多。由于完整井穿过多个含水层,易造成多个含水层之间的水源串层,造成地下水水质变化,必须要做到隔水层的封堵,避免不同含水层之间水源串层。
1.3 地下水取水构筑物类型
按开采和取集地下水的方法及构筑物型式分为管井、大口井、渗渠、辐射井。管井主要适用于开采深层地下水(一般多为承压水),因井管直径较小,成井深,井壁需用各种材料制成的管子加固,故称管井。打管井要用专门的凿井机械钻孔,一般要用深井水泵提水。这是现在北方地区开采深层地下水常用的一种井型。管井的深度随所取用含水层的埋深深度和开采条件而定。农用机井,一般为80-200米,部分井在300米左右。地下水分为潜水(无压)、承压水和泉水,潜水一般指地表面以下至第一层隔水层以上的含水层,其补给来源较近,有的是地表水的渗透,有的是江河水的渗透,其水质和水量的变化较明显,与周围环境的关系甚为密切。
2 废弃取水井产生和来源
2.1 建设取水工程过程中产生的废井
凿井施工过程中,一方面由于施工工艺原因或施工人员对水文地质结构的不熟悉,导致凿井不成功而异地重建,产生一部分未及下管而形成的钻孔;另一方面,少数取水井成井后出水量小,达不到使用要求,因没有实用价值而成为废井。
2.2 取水井达到使用寿命而报废
取水井像所有的取水工程一样是有使用寿命的,在使用后期即便是经过维修也只能暂时延长使用寿命,最终取水井会因达到使用年限不具维修价值而报废,这种方式产生的废弃井占大部分。
2.3 地下水位持续下降产生的报废取水井
地下水的大量长期开采会导致地下水位的持续下降,形成地下水降落漏斗,一部分取水井因水泵悬于地下水位之上失去取水功能,导致取水井废弃。在部分城市地下水源地、少数工业取水集中的地区,因长期超采导致地下水位不断下降,加之没有替代水源,取水井越打越深,较早开凿的取水井水泵无法下到静水位一下,不得不报废弃用。
2.4 因用途转变而废弃的取水井
随着城市的扩展和工业经济发展,一部分耕地变为工业用地和城市用地,当公共管网到达后人们采用公共供水管网水源供水,导致原耕地上遗留灌溉取水井失去功能而废弃。由于农田灌溉对水质要求较低,当耕地转为其他用途,原来灌溉用取水井水量和水质无法满足工业生产或居民生活使用要求,导致原农业灌溉井弃置不用,造成耕地灌溉井成为废弃。
2.5 由于政策调控而停用的取水井
一部分地区用水规划和政策改变、用水结构调整也会带来一些正常使用的取水井被废弃停用。比如有的地区借助引黄便利,建设引黄工程,使用黄河水作为公共供水水源,出于保护地下水资源的目的,将正在使用的自备井做封闭处理。随着生活水平提高,人们利用优质水源替代劣质水源,也会导致原水质较差的取水井被废弃。
以上是废弃水源井的主要来源,绝大多数的水源井是因达到使用寿命而正常报废。对于废弃水源井的管理,不能因停止取水而结束,在取水井报废或放弃使用后,必须要采取技术封填措施。如不进行技术封填,一方面会对地下水产生不利影响,随着废弃井的停用,井管暴露在地下潮湿的环境中慢慢腐蚀,洞穿多个含水层的完整井的将会造成地下水串层,地下咸水层越流补给到淡水层,造成水质恶化。另一方面,还可能导致地表雨水杂物等经井口流入地下,对地下水造成污染,更可怕的是如果被作为排污井向地下排污,将对地下水造成无法挽回的损失。
3 废弃井的危害及现状
3.1 废弃取水井的危害
地表以下地层复杂,地下水流动极其缓慢,地下水污染具有过程缓慢、不易发现和难以治理的特点。地下水污染的原因主要有:工业废水向地下直接排放,受污染的地表水侵入到地下含水层中,人畜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的有害成分如酚、铬、汞、砷、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。 地下水污染与地表水污染有一些明显的不同:由于污染物进入含水层,以及在含水层中运动都比较缓慢,污染往往是逐渐发生的,若不进行专门监测,很难及时发觉;发现地下水污染后,确定污染源也不像地表水那么容易。更重要的是地下水污染不易消除。排除污染源之后,地表水可以在较短时期内达到净化;而地下水,即便排除了污染源,已经进入含水层的污染物仍将长期存在。
3.2 废弃取水井管理的法律依据
对于废弃取水井的管理,《中华人民共和国水污染防治法》有如下规定:“禁止利用渗井、渗坑、裂隙和溶洞排放、倾倒含有毒污染物的废水、含病原体的污水和其他废弃物。”《山东省实施〈中华人民共和国水法〉办法》规定“禁止向渗井、渗坑、裂缝、溶洞以及弃用和报废水井排放有害物质。报废水井应当由原使用者及时封闭;拒不封闭的,由有管辖权的水行政主管部门组织封闭,所需费用由原使用者承担。”根据上述规定,报废水井的封闭主体为原水井使用者,监督管理则是具有管辖权的水行政主管部门。倘若封闭不彻底,仅仅是贴封条或是把井口焊死,仍然是没有解决根本问题,深层取水井洞穿的多个含水层仍然通过井管连通,井管腐蚀后可能造成地下水的混层,不同含水层越流补给会导致地下水水质变化。
3.3 废弃水源井的管理现状
法律对于废弃取水井的封闭没有规定详细的操作规程和技术规范,未对拒不封闭措施取水单位制定规定相应处罚措施,缺乏实际的可操作性。当前城市规划区内的城市和工业取水井的封闭有水行政主管部门的监管,监督部门能够监督封闭,但农村灌溉井暂时不需办理取水许可证和缴纳水资源费,行政主管部门也就没有管理权,无法监督灌溉井的封闭,造成广大农村的灌溉井则成为废弃取水井管理的空白。
4 加强废弃水源井管理的对策和建议
4.1 规范取水井的报废管理程序
尽快制定并报废井管理实施细则,明确不同废弃取水井必须要采取的技术封闭措施,明确封闭的责任主体,对不履行封闭义务的制定相应的处罚措施。
4.2 健全废弃取水井管理制度
加强在用取水井的建档管理,对城市规划区内的取水井建立档案,实施全过程的制度化管理,加强取水井报废管理,对于各种报废取水井必须在水行政主管部门的监督下进行技术封闭和验收建档,最大程度保护地下水资源。
4.3 加强凿井行业的引导与管理
对凿井行业的从业行为进行引导和规范,加强凿井施工企业的技术培训和业务指导,提高成井率和成井质量,减少凿井过程中的废弃井的产生,延长取水井使用年限,将全部取水井纳入管理,对取水井实行开凿、使用、报废全生命周期的管理。
4.4 加强废弃井封闭技术的研究
加强废弃取水井封闭技术的研究,对不同地区、不同用途、不同深度的取水井封闭技术进行研究,因地制宜探索经济科学和低成本的封闭措施,用最低代价有效封闭取水井,保护地下水资源。
4.5 对暂时停用和报废取水井分类管理
对城市规划控制范围内永久停用或报废的深井彻底封闭,有使用价值暂时封存的水井,提水设备暂不拆除,定期开泵抽水保证水井质量,作为城市应急水源。对封存备用的取水井妥善保管,搞好水井周围的卫生防护,严禁倾倒垃圾、废渣和灌注污水。留作长期观测的停用井,安装观测设施并与产权单位办理委托保管协议。
5 结论
地下水污染特征范文6
关键词:水污染 水环境 修复
1.中国水污染状况
1>我国地表水天然状况良好,大部分地区水体的矿化度能够满足生活和工农业生产的需求。
2>我国点源污染不断加剧,非点源污染日趋严重,是造成我国地表水资源质量不断恶化的主要原因。
3>我国河流污染以有机污染为主,主要超标参数为氨氮、化学需氧量、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、溶解氧、和挥发酚。重金属污染出现在西南、长江等局部区域。
4>我国湖泊水库富营养化严重,严重威胁供水安全和渔业生产,严重削弱景观娱乐功能的发挥。
5>我国江河湖库底质污染严重。重金属污染率高达80.1%,总磷轻度和重度污染断面比例12.5%,总氮轻度及重度污染断面比例16.7%。
6>我国水功能区达标状况不容乐观,部分水功能区已经丧失了其使用功能。
7>我国水功能区纳污能力与入河量的空间分异加剧了水环境状况的恶化,部分水功能区不堪重负。
2.水污染成因
2.1水污染类型
热污染、耗氧污染、植物营养盐、酚类污染、重金属类污染、农业污染、油类污染、氰化物污染、酸污染、病原体污染、放射性污染、有毒有机物污染。
2.2水环境污染物作用机制
2.2.1物理机制
物理机制是指外界的污染使生态系统中某些因子的物理性质发生改变,从而影响生态系统的物理环境,进而影响生态系统的生物环境和生态系统的稳定性,产生各种生态效应。
2.2.2化学机制
废水中含有大量的污染物,包括有机污染物、无机污染物、重金属等。化学污染物与水体生态系统的环境各要素之间发生化学作用,同时污染物之间也能相互作用,导致污染物的存在形式不断发生变化,污染物对生物的毒性及生态效应也随之改变。
2.2.3生物学机制
污染物进入生物体后,对生物体的生长、新陈代谢、生化过程产生各种影响,如对植物的细胞发育、组织分化以及植物体的吸收机能、光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、次生物代谢等。
2.2.4综合机制
污染物进入生态系统产生污染生态效应,其往往综合物理、化学和生物学过程,并且经常是多种污染物共同作用,形成复合污染效应。
3.水环境修复技术与评价
3.1水环境修复技术综述
1>化学方法,如加入化学药剂杀藻、加入铁盐、促进磷沉淀、加入石灰脱氮等。
2>物理方法,如疏挖底泥、机械除藻、引水冲淤等。
3>生物-生态方法,如放养控藻型生物、构建人工湿地和水生物植被。
4.河流生态修复
4.1河流生态系统概述
河流生态系统是地球生态系统中的一个典型生态系统,具有生态系统的基本特性。河流生态系统内的生物群落与非生物环境相互作用,通过物质流和能量流在其内部构成生物/环境统一体,系统内的生物与非生物环境具有统一性,从而维持系统的平衡。
4.2河流修复基本理论
河流生态修复是重建系统干扰前的结构和功能及有关的物理、化学和生物学特征,使其发挥应有的作用等,生态修复并不意味着在所有场合下修复原有生态系统,这既没有必要,也没有可能。在实际修复中,一般很难将河流修复到原来没有受到人为干扰下的状态,主要与修复目的以及技术、经济等因素有关。因此,一般只是适当修复,既恢复河流的生态功能,又满足人类的需要。
5.湖泊水库水环境污染与修复
5.1概述 湖泊和水库与人类的生产、生活密切相关,具有多种重要的社会功能和生态系统。近20年来,随着我国经济的快速发展,湖泊资源的开发利用在规模、速度以及利用强度都大大加强。但在我们从湖泊获得巨大经济利益的同时,也对湖泊生态系统造成严重破坏。随着我国社会经济和城市化进程的快速发展,湖泊水环境污染问题日益突出。
5.2湖泊和水库的水环境污染
湖泊和水库水环境面临的主要环境污染问题包括:氮、磷等营养盐过量输入引起的水体富营养化问题;工业废水和生活污水排放导致的重金属、有机化合物等有毒有害物质污染;大气酸沉降和矿山废水导致的湖泊酸化问题;不合理的人为开发活动,如高强度的围湖造田和养殖。
5.3污染湖泊恢复原理和技术
生态修复是指通过人为的调控,使受污染损害的生态系统恢复到受干扰前的自然状态,恢复其合理的内部结构、高效的系统功能和协调的内在关系。生态恢复可能源于几个主要目的,包括珍惜生物保护、地理与景观生态原生性保护、建立功能性的生态系统等。污染受损湖泊的修复主要强调两个方面的内容:一方面是强调生态系统的服务功能,通过恢复措施尽可能抵消或减轻一部分已被证明对环境和人类有害活动的负面效应,通过一定的措施使湖泊能够满足人类的需要;另一方面内容,使受损或受干扰湖泊生态系统在结构和生态功能上恢复到破坏前状态。
6.湿地污染修复
6.1概述 湿地生态系统是由湿生植物、中生植物和水生植物、动物和微生物与环境要素之间密切联系、相互作用,通过物质交换、能量转换和信息传递所构成的占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态系统和水生生态系统的属性,但有不同于二者。
6.2湿地污染及环境效应
湿地水环境受到污染因素很多,污染源主要来自无机污染物和有机污染。无机污染物包括造成大气污染的臭氧和二氧化碳,氮硫化物,重金属,放射性元素,以及部分离子化合物。有机污染主要指由城市污水、食品工业和造纸工业等排放大量有机物的废水造成的污染。
6.3湿地修复的技术与措施
6.3.1物理修复技术
在湿地修复方面,通常使用的物理技术有土壤渗滤法和调水冲洗法。研究表明:湿地土壤地表的亚黏土对水体中各项污染物均有较好的去除效果,土壤渗滤就是通过湿地土壤的多植物根系及水流流速较缓等特点,将各种污染物质截留在湿地生态系统中。调水冲洗法则是通过外流域调水,从数量和质量两个方面改变湿地的水体质量。
6.3.2化学修复技术
利用化学反应原理及方法来分离、去除水体中的污染物,或使其转化无害的物质。常用的方法有混凝法、中和法、氧化还原法、电解法、吸附法、电渗析法等。
7.地下水污染修复
7.1地下水污染
地下水污染途径:污染液从各种污染源不断地通过包气带向地下水面渗透是一种普遍的地下水污染途径。主要的地下水污染物质:氮、有机物质。
7.2地下水修复
7.2.1抽取处理
抽取处理是采用水泵将地下水抽出来,在地面进行处理净化,处理后的水将重新注入地下或排入地表水体,从而减少地下水污染程度的一种修复技术。
7.2.2气提技术
气提技术利用真空泵和井,在受污染区域诱导产生气流,将吸附态、溶解态或者自有相的污染物转变为气相,抽提到地面,然后精心收集和处理。
7.2.3空气吹脱技术
空气吹脱是在一定的压力条件下,将压缩空气注入受污染区域,将溶解在地下水中的挥发性化合物,吸附在土颗粒表面上的化合物,以及阻塞在土壤空隙中的化合物驱赶出来。空气吹脱包括三个过程,现场空气吹脱;挥发性有机物的挥发;有机物的好养生物降解。