地下水污染及防护治理

地下水污染及防护治理（通用4篇）

地下水污染及防护治理 篇1

作为生态系统的“血脉”, 河道在自然界中分布广泛, 所产生的生态效应也不可小视。而城市中的河道更是具有着灵动的生命力, 其蜿蜒曲折的流线形态、奔流不息的清澈水体, 无不为充满工业化单一色彩的现代城市带来其感性的魅力, 同时也打破了现代城市沉闷而冷漠的布局。城市河道的生态环境保护和治理对于整个城市生态系统的平衡具有重要的意义, 同时也促进了城市景观的改善和优化, 为建设宜居型的现代化城市做出不小的贡献。

1城市河道生态环境污染的现状

近年来, 为了满足人们的生活需求和生产活动需求, 城市中的河道系统重建工程频频实施。但是由于技术和理论的发展限制, 河道的建设引起了水环境系统的消极变化。河道生态环境污染的加重也使得河道的生态治理和修复问题备受关注。从目前的普遍情况来看, 我国城市的河道生态环境主要存在以下的污染和破坏问题:

1.1 河道生态系统的破坏

天然的河道本是自然界的天然产物, 在现代的城市建设中却往往考虑经济利益的需要而对河道进行裁弯取直等等, 这一类强行改变河道天然形态的建设方式, 这在很大程度上促使了河道天然水系结构的改变及其生态功能的弱化。这一现象的产生主要是由于对河道功能现代化的强调, 对河道的整改只考虑行洪排涝的功能, 片面注重河道的行洪速度。在河道的建设工程中往往采用硬质的护坡材料, 例如现浇混凝土和预制混凝土块体, 亦或是使用浆砌石结构对河道进行护坡的处理。然而这种硬质而又封闭的护坡结构却阻碍了地下水与河岸土壤的直接接触, 使河道水体中的各种生物、植物等生命体失去自然状态的生存环境, 同时也破坏了河道生态系统的水体自净能力。

1.2 河道水质的严重污染

目前, 城市中大部分的河道严格上来讲既不属于天然河流也不算是彻底的人工渠。城市河道的水力特质具有其独特的一面:进深浅、河道直、流量小、流速慢。这一水力特质已经埋下了城市河道生态环境系统脆弱的伏笔。城市化导致了人口的密集居住, 经济的飞速发展也产生了众多大大小小的企业和工厂, 这两者所共同产生的生活污水和工业废水也与日俱增。再加上目前河道污水处理的能力滞后, 几乎每时每刻都有大量的废水和污水是直接排入城市河道网中的。据统计, 2001年全国废水排放总量已经达到428.4亿吨, 其中, 生活污水的排放量就达到了227.7亿吨, 而城市生活污水的处理率仅是18.5%, 这意味着至少有80%的生活废水无法处理, 加上工业生产所排放的废水、污水, 早已超过了河道的自净承载力。有资料统计, 80%的中国河流受到污染, 水质都低于Ⅲ类, 河道水质污染严重。

2河道生态环境的防护及治理

河道生态环境是一个复杂的生态系统, 因此, 河道生态环境的防护和治理也是一个全面的系统工程, 其防治举措也应该是整体的、全方位的、多角度的。其总体的防治目标应该是:通过人工的生态化防治措施, 使建设中的或是治理后的河道能够具有原生态的自然环境体系, 形成具有生物多样性、自然生态野趣的、具备自我修复能力的城市河道体系。

2.1 河道防治的生态性策略

对河道进行治理的生态性策略主要可以通过对河道形态的修复来恢复河道的生态系统, 就是要求要保留河道弯曲的自然形态, 或者将已经顺直的河道进行自然体态的弯曲修复。

2.2 河道防治的工程性策略

河道的防治工程应依据河道的天然地势, 尽量避免截弯取直的做法, 以保持河道天然的生态环境。防治工程应充分考虑短期与长期、整体与部分等因素来合理布置堤线, 采取工程改造措施和生态修复措施相结合的方法, 对混凝土材质的硬质河床进行拆除, 保留河岸侵蚀、淤积、冲刷等自然现象, 使用自然力, 促使浅滩等河道边缘环境的产生和自然分布。同时对河床的改造主要可以采用自然界的生态材料, 例如黏土以及原河底的底泥, 还可以使用透水性能较强的卵石和砂土对河底进行保护性修复, 构成如同天然形态般的生态河床。而台地上的坡面可以采用框格型的混凝土植入草皮护坡, 这样既保证了工程的安全性, 同时还大大降低了工程的开销。

2.3 河道防治的政府管理策略

河道的有效防治措施离不开政府的正确引导, 以及环境监管部门的有效监督。因此, 进行科学有效的政府管理, 加强环保监管, 提高全民环保意识, 同时, 加强相关的环保部门、环保技术机构的建设等, 促进河道防治工作实施和监管的管理体系。加快健全河道工程监管网络, 加强各部门科学有效的合作, 使河道的防治工作做到规范化、体制化、日常化, 建立起长期有效的河道生态环境系统监管机制。

3结语

从生态美学的角度来看, 水体环境能够带给人类最亲切的自然美感体验。同时, 水环境的保护和完善也是建设宜居型城市必不可少的重要内容。总之, 城市河道生态环境的改善和美化离不开正确的防护和治理理念, 只有科学的整体规划和系统性的防护才是河道生态建设的最佳途径。不久的将来, 我们将期待河道的生态美成为城市中一道亮丽的风景线。

参考文献

[1]蒋屏.董福平.河道生态治理工程—人与自然和谐相处的实践[M].北京:中国水利水电出版社, 2003.

[2]张建春.河岸带功能及管理[J].水土保持学报, 2001, 15 (6) .

地下水污染及防护治理 篇2

浅议地下水污染治理技术方法及进展

简要介绍了地下水污染治理技术的沿革,包括物理法、水动力控制法、抽出-处理法和原位处理法,着重阐述了目前研究最多的原位处理法,即原位物化法、原位生物法和反应性渗透墙技术.并提出应该在学习国外先进技术的基础上,开发研究适合我国国情的地下水污染治理技术.

作 者：张倩 ZHANG Qian  作者单位：铜山县环境保护局,江苏,铜山,221116 刊 名：干旱环境监测 英文刊名：ARID ENVIRONMENTAL MONITORING 年，卷(期)：2008 22(3) 分类号：X523 关键词：地下水污染   治理技术   原位处理法  

浅谈治理地下水污染的途径 篇3

一、地下排污的危害

一是地下水遭到污染后治理困难。地下水被喻为人类的“生命水”。一旦遭受污染, 后果极其可怕。常规污染如BOD、氮、磷容易处理, 成本也不高。那些难以降解的剧毒致癌物质如PCB、多环芳烃及无法降解的砷和汞等, 处理成本高、运输风险大, 本应作为剧毒危险物品运送到专门填埋场处理, 却被企业悍然排入地下。这就是我国90%的城市地下水污染和湖北地下水砷污染的主因之一。

二是我国目前地下水污染范围非常广, 从沿海到边疆, 几乎无一幸免。这就势必造成治理难度大。遗憾的是, 这一现象似乎并未引起政府和公众足够的重视, 地下排污似乎也没有得到有效遏制。这不只是让更多民众生活于危险之中, 而且还引发了恶性环境污染事件的发生。2012年春节期间发生的广西龙江河镉污染事件, 肇因就是一家企业将污水直接排入地下溶洞。

三是全国地下水污染势头仍在扩大。目前我国地下水污染呈现出由点到面迅速扩大、呈现出由东部向西部推进、由城市向农村蔓延、由局部向全国扩散的趋势。污染物由无机向有机发展, 甚至出现无机物有机物并驾齐驱的势头。危害程度日益严重。地下水污染面积迅速扩大, 污染程度不断增加。华中师范大学教授戴建业表示:“最近才听说许多地方用工业废水灌溉水稻, 在重金属严重污染的土地上种蔬菜, 他们自己不吃这些大米和蔬菜, ‘丰收’后全部卖到城里赚钱。污染企业污染了农民的土地, 农民在污染土地上种庄稼害城里人, 我们已经成了一个相互毒害对方的社会。”

二、治理地下水污染的对策

2011年10月28日, 中华人民共和国环境保护部以环发[2011]128号印发了《全国地下水污染防治规划 (2011-2020年) 》。地下水污染防治存在的主要问题, 一是地下水污染源点多面广, 污染防治难度大;二是地下水污染防治基础薄弱, 防治能力亟待加强;三是对地下水污染防治的认识有待提高。

首先, 治理地下水污染要加大法律法规建设力度。时至今日我们国家尚未制定并颁布控制深井灌注的法律法规。《地质灾害防治条例》虽然涉及深井灌注行为, 但没有具体、有针对性的规定, 更没有处罚措施。现行的环境质量标准和污染物排放标准主要是针对大气、地表和地下水水体、浅层土壤这三种介质, 由于深井灌注是利用第四类环境介质处置污染物, 需要对这种新型的处置方式制定新的质量标准。目前, 对地质环境保护的监督管理也没有纳入环境保护部的管理职能。因此必须明确部门职责, 加大立法力度, 通过法律途径保护地下水资源。

其次, 要提高保护地下水资源重要性的认识。我国地下水资源地域分布不均。全国地下水资源年平均为8218亿立方米, 全国地下水资源量由东南向西北逐渐降低。随着我国经济社会的快速发展, 地下水资源开发利用量呈迅速增长态势, 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%。地下水资源的长期过量开采, 导致全国部分区域地下水水位持续下降。

再次, 要合理制定地下水资源保护规划, 地下水污染问题已经到了必须认真解决的地步, 各级党委和政府一定要提高认识, 加大力度对恶意污染地下水行为的整治力度, 制定中长期治理地下水污染规划, 要狠抓地下水污染治理, 切实做好关系到子孙后代健康的地下水资源问题。为国民经济可持续发展和人民群众的生命健康做出积极的贡献。

地下水虽属可再生资源, 但地下水更新和自净非常缓慢, 一旦被污染, 所造成的环境与生态破坏, 往往长时间难以逆转。

中国目前水资源所面临的形势非常严峻, 地表水资源受到了严重污染, 特别是在中国城镇地区情况更为严重。现在存在这样的态势———当地经济越发达污染越严重。北方的海河、淮河和辽河, 这些地方的城市工业发达、人口密度大, 地区污染尤为凸显;在南方太湖流域、巢湖、滇池, 也都受到不同程度的污染。“我们在关注GDP增长的时候, 实际上在付出非常昂贵的环境成本。”

根据《地下水污染防治规划》, 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%;北方地区65%的生活用水、50%的工业用水和33%的农业灌溉用水来自地下水。在没有新水源的情况下, 失去了地下水也就意味着生存受到威胁。

地下水占中国水资源总量的1/3, 中国地质调查局专家在国际地下水论坛的发言中提到, 全国90%的地下水都遭受了不同程度的污染, 其中60%污染严重。

过量使用化肥农药、用城市污水灌溉等, 都让土壤受到污染, 形成最大的面状污染源, 而被污染的河流湖泊会直接渗透到地下水源。相对于浅层地下水, 深层地下水质量要优良, 这也是很多城市用水的主要来源。但一些地带的隔水层很薄, 甚至开了天窗, 使已受污染的浅层水进入到深层水。城市污水排放量增加, 但处理能力不足, 甚至市政管网渗漏, 都会造成地下水污染。所以, 城市也是污染的源头之一。

中国现有生产使用记录的化学物质4万多种, 其中3000余种已列入当前《危险化学品名录》, 具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质。对化学品生产使用企业数量较多、化学品生产使用量较大、地理位置生态环境较为敏感的区域, “十二五”化工行业规划重点发展的区域, 风险防控基础设施和监管措施尚需进一步提高的区域, 列为重点防控区域。

地下水污染及防护治理 篇4

关键词：地下水污染,渗透性生化反应井,设计

1 引言

地下水, 是贮存于包气带以下地层空隙, 包括岩石孔隙、裂隙和溶洞之中的水, 是非常重要的水资源, 陆地的淡水, 除冰川外, 地下水所占的份额最大, 为1/4。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呈现了大幅度增长的趋势, 而地下水无疑在提供水资源的过程中担当了十分重要的角色。

近年来, 我国地表环境遭受到的破坏和污染情况极为严重, 致使地下水的水质日趋恶化。目前中国已有90%的地下水遭受污染, 呈现出由点向面扩展的趋势, 污染的方式有:通过包气带渗入, 由集中通道直接注入, 由地表水体侧向渗入, 含水层之间的垂直越流污染等。受污染地下水中包含的各类有机污染物、无机污染物对人体的健康会构成极大的威胁。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;长期饮用含汞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;而饮用被镉污染的地下水则往往引起人的慢性中毒, 损害人的肝、肾和骨骼等。

鉴于此, 采取积极有效的措施对地下水的污染进行预防和治理已经成为一种迫切的需要。在早期, 地下水的修复是以传统方法为主的, 传统治理地下水污染的方法主要有隔离法、泵提法、吸附法、化学栅栏法、电化学法以及空气吹脱法等物理和化学方法[1]。而随着科技的进步和相关理念的成熟, 地下水污染的修复方法截至目前已经十分丰富, 并且也不停地朝着高效、环保、经济的方向发展。此处提出一种以渗透性生化反应井群为主体的综合性治理地下水污染的工程设计。

2 渗透性生化反应井设计

渗透性生化反应井的设计是PRB (可渗透反应墙) 与活性污泥法曝气反应池的改造完善与结合工作的体现。

PRB (Permeable Reactive Barrier) 是一种被动的原位修复技术, 根据美国环保局 (USEPA, 1998) 发行的《污染物修复的PRB技术》手册的定义, PRB技术是指在地下安装活性材料墙体以便拦截污染物羽状体, 使污染羽状体通过反应介质后, 其污染物能转化为环境接受的另一种形式, 从而实现使污染物浓度达到环境标准的目标。PRB由透水的反应介质组成, 通常将其置于地下水污染羽状物的下游, 当污染地下水通过PRB时, 通过产生沉淀、吸附、氧化还原等作用来去除水体中的污染物, 从而得到清洁的地下水[2]。然而目前的PRB技术在处理地下水的污染当中存在着不小的限制性。首先, PRB技术建立的巨大墙体需要由大量的反应材料来构成, 造价高昂。其次, PRB技术在处理污染物的过程中带有不小的随机性, 在污染物的清除效果上面得不到保证。再者, 在PRB的施工过程中, 受地下水水流以及地质环境的影响较大。

活性污泥法曝气反应池是一种通过向池内鼓入空气从而加速活性污泥对污水中的有机污染物消化分解的生化处理方法。常见的曝气反应池有推流式、完全混合式、封闭环流式、序批式[3]。由于其日处理污水量庞大, 故通常建造时具有占地面积和开挖土方量大的特点。

渗透性生化反应井通过在地下水污染晕区内建立适当数量的反应井, 以大功率水泵抽取地下水形成水力梯度, 将周围的受污染地下水引导入井内进行处理。在井群地面区域设置抽水的泵房和供给空气的鼓风室 (图1) 。

反应井 (图2) 的大小型号和数量可以根据地下水受污染面积、受污染程度的不同进行调整, 但其主要结构包含为以下几个部分。

2.1 PRB井壁

PRB井壁由透水的反应介质组成, 在材料的选取上应满足以下3个条件。

(1) 反应材料与污染物必须有良好的反应性, 即能够与污染组分发生物理、化学或生物反应, 从而确保地下水流经井壁时, 污染物能有效地被去除。

(2) 反应材料必须能够大量地获得, 从而使反应井系统能长期有效地运转。

(3) 反应材料应尽量避免产生二次污染。在目前的研究阶段, 主要使用的反应材料有:活性炭、沸石、石灰石、粘土矿物、煤炭、离子交换树脂、铁氧化物、氢氧化物、磷酸盐以及城市堆肥、木屑等有机材料, 而其中得到最广泛应用的材料是零价铁, 因其能够降解和吸附多种重金属以及有机物质, 且原料容易获得, 经济价值高, 从而得到了广泛的重视[4]。零价铁的还原性使其能与地下水中的金属离子以及拥有氧化作用的有机物发生氧化还原反应, 从而使重金属以单质或者其他不可溶的物质析出, 降解有害的有机物, 达到改善地下水环境的效果[5]。

2.2 污泥斗

在井底设置污泥斗, 建筑污泥斗的材料要有良好的防水性, 将地下水与井内水体隔离开来。投入适量活性污泥, 进行曝气处理之后污泥量会增加, 剩余污泥通过井底坡向污泥斗内进行浓缩。其体积要根据每日剩余污泥量来设计。

2.3 曝气管与水泵的布设

根据地下水有机污染物含量的不同, 设计不同的曝气量, 再相应地布设曝气管, 有机物含量高的需要布设多根曝气管, 含量低的可仅布设1根曝气管。为保证水体的混合效果, 曝气孔口一般置于距井底1.0m处。水泵的设置主要用于泵取井水和井底活性污泥, 使处理过后的地下水和剩余污泥能够及时排出。

系统运作时, 各反应井同时进行工作, 水泵抽取井水使井内水位下降, 反应井周围受污染地下水在水力梯度的推动下进入井内。在透过PRB井壁的过程中, 污染物发生吸附、沉淀、氧化还原等作用被净化处理。井内投入适量的活性污泥, 并进行曝气处理, 将污水内的有机物进一步消化分解。经过处理的地下水用水泵提升至地面的沉淀池进行沉淀, 在重力作用下达到泥水分离的效果。为了提高对受污染地下水的生化处理效果, 可以将沉淀池的污泥收集并调节之后重新回灌到地下水当中, 经过驯养的微生物将会加速污染物的分解。

对于地下储油罐泄露以及其他有毒有害物质排放引起的地下水大量集中污染状况可以通过渗透性生化反应井进行高效及时的处理, 根据污染的具体情况和资金状况可以建设不同数量不同型号的反应井, 实现灵活操作。同时在将反应井进行一定的改造之后还可以用于工农业污水深井排放前的进一步处理。

3 结语

渗透性生化反应井的结构十分简单, 易于使设计和配套设备标准化, 进而使施工方便, 性价比比较高, 能够持续原位处理多种污染物, 操作简单灵活, 适用于多种不同的地质环境。在其可调性和适应性上, 反应井井壁的反应材料可以根据污染物的种类和性质上的差异进行替换, 反应井规模的大小和建设数量也可以根据污染面积和污染物的量进行调节。物化方法和生化方法的有机结合能够保证反应井适用于多种地下水污染情况的处理效果。

参考文献

[1]Mohammed N, Allayla R I, Nakhla G F, Farooq S, Husain T.State-of-art review bioremediation studies[J].Journal of Environmental Science and Health, 1996, 31:1547-1574.

[2]USEPA.Pemeable reactive barrier technologies for contaminant remediation[R].EPA/600/R-98/125, 1998.

[3]高廷耀, 顾国维, 周琪.水污染控制工程 (下册) [M].3版.北京:高等教育出版社, 2007:106～109.

[4]朱敬涛, 韩志勇, 魏相君, 等.地下水原位治理的渗透性反应墙技术[J].环境科学与管理, 2010, 31 (9) :74～78.