浅层地下水污染研究论文范文

2024-03-17

浅层地下水污染研究论文范文第1篇

摘 要:治疗地下水污染在水体污染控制中具有双重意义。第一,地下水是我国居民用水的重要来源,治疗地下水污染就是对我国水资源与水环境的保护。第二,水系统是一个流通、连接的体系,地表水会变成地下水,地下水也会变成地表水,因此对地下水污染治疗对我国整体水体体系都具有积极的作用。本文主要通过讨论分析地下水污染治理对水体污染控制中的双重意义,为我国治理地下水污染提供更具有建设意义的规划意见。

关键词:地下水污染;污染治理;水体污染控制;意义分析

引言

地下水污染具有过程缓慢、不易发现和难以治理等特点,而造成地下水污染的原因主要来自人类活动。生活污水的排入與生活垃圾都会在造成地下水的总矿化度、总硬度、硝酸盐和氯化物,甚至是病原体的含量的升高;而工业废水、工业废物和农药的使用,都会增加地下水中有机和无机化合物的浓度增加,造成地下水中硝酸盐含量增高。虽然随着国民环保意识的加强,与国家出台的相关政策,地下水污染治理得到了不错的成果,但我国国土资源部制定的地下水污染防治规划仍然缺乏对地表水体的研究贡献。深化地下水污染治理的双重意义,对我国制定全面的地下水污染规划,提升我国水体控制与治理具有重要意义。

1.我国地下水资源的污染情况

我国国民的环保意识相对与国外发达地区还是存在一定的差异,伴随着经济发展与人口增长迅速等问题,水资源的污染问题日益突出。地下水是我国国民引用水的主要来源,在我国400多个城市中,地下水成为80%的城市主要用水来源,在许多农村,地下水是其生活水源的唯一来源[1]。由此可见,地下水对我国经济发展与国民生活都是不可替代的必须品。

根据国家地下水质量标准,我国地下水质量总体较为理想,有63%的地下水是可以直接使用,17%需要经过处理方可直接饮用,12%不能饮用,8%的属于天然的咸水与盐水[2]。就水资源的分布情况来说,东南部地区比西北部地区的地下水资源要丰富。而我国东南部是我国经济发展迅速的主要区域,人口密集度大,对地下水资源的人为影响也较为频繁。工业排水、生活排水、农业灌溉等都在不同程度污染影响着地下水的水质。根据最近的全国水资源调查评价结果显示,197万m2的平原区浅层地下水中,Ⅰ类和Ⅱ类的水质仅为4.9%,Ⅲ类的水质为35.3%,太湖、淮河等流域地下水污染严重,其污染面积分为达到了91.5%与68.1%,太湖流域的地下水有近50%是不能饮用的[3]。可见,我国地下水污染的情况是非常的严重。

硝酸盐是地下水的主要污染物质,其主要来自生活、工业的排水,如城市的化粪池、污水管道或垃圾堆雨水淋溶;或农业施肥污染,即在农业施肥的过程中,过多使用氮肥,导致12.5%~45%的氮土壤中流失,渗入地下水中。硝酸盐的危害主要体现在对婴幼儿的健康及水质环境的影响上。硝酸盐在人体内很容易转化为亚硝酸盐,导致婴儿出现蓝血症或高铁血红蛋白症,造成婴儿畸形等。而水质中若含有过多的硝酸盐则会出现水体富营养化,引发水藻爆发,破坏水体中的生态平衡。

地下水污染方式可分为直接污染和间接污染两种:直接污染是指污染物直接进入含水层,造成地下水质发生改变,造成污染,这是目前地下水污染的主要方式;间接污染是指地下水污染由于污染物对其他物质产生作用,使得这些物质某些有害的成分进入到地下水中造成污染。间接污染的过程缓慢并不以察觉,若要进行治理也是非常复杂、长期的过程。我国地下水污染划分为以下四个类型:(1)因地下水的过量开采导致沿海地区的咸水入侵;(2)生活或工程污水排放及农耕污染造成的硝酸盐污染;(3)石油和石油化工产品的污染;(4)垃圾填埋场渗漏污染[4]。

地下水污染问题直接关系着我国国民健康与饮食问题,对我国经济发展与国民的身体素质都有着非常长远的影响。因此重视地下水污染的防治问题,保护我国饮用水源的主要来源,是我国进行可持续发展道路的重要举措,也是我国水资源环境保护的重要体现。

2.水污染是地表水体的主要污染源之一

水资源主要可以分为地下水与地表水,二者是相互作用,相互联系的,二者是不能分割开的。一般情况下,地下水主要来自于降雨或积雪融化,并随着地形向地势较低的河流、湖泊流去。尤其是在枯水季节,河流与湖泊均来来自于地下水。因此,地下水可以看作是地表水另一个重要的水源。当地下水被开采过度,地表水也会反渗入地下水中。随着我国对地下水的开采过量,许多地区的地下水水位下降,导致不少河流、湖泊的基流逐步消失。有调查显示,山西基流总量占全省径流量的54%,云南省基流总量占56.2%,江浙地区的基流量占24.2%[5]。可想而知,若这些地下水都受到污染,那么该地区的整体水系都将受到不同程度的影响。同样的,若地表水受到污染,地下水也将受到影响。

最先展开相关研究的是美国,美国联邦和中西部农业州政府投入了发亮的资金用于研究地下水污染治疗对其地表水污染治疗的联系,从而规划出有效的水资源治理方案,大大削减了地下水中硝酸盐的总量[6]。而我国目前对于水资源的治理只局限于对饮用水的保护,即对地下水污染治理,没有充分重视地表水污染对地下水水质的影响。我国在治理地下水污染时,也仅仅是局限于对地下水直接污染的防治,忽略了间接污染对地下水造成的影响。所以在治理地下水污染的过程中,要以动态及宏观的角度去规划治理方案,不要局限地下水污染的范围与影响,充分考虑地下水携带污染物的可能性,重视对地表水的治理,才能规划出全面有效的治理方案。

结论

水是人们赖以生存的重要元素,是维持人类生产与生活的不可替代的必需品。地下水是我国生活用水与饮用水的重要来源,重视对地下水污染治理,不仅对水资源保护,对地表水体也有着重要意义与影响。我国要重视地下水在水污染治疗工作具有的双重意义,宏观的看待我国整体水系,重视地下水与地表水之间的关联,加大地下水污染治疗,减少地下水硝酸盐污染,逐步改变人们的用水、用水、农业施肥等习惯,全面进行地下水治理活动[7]。地下水污染治理是一项长期且艰巨的任务,在治理过程中只有合理规划设计治理方案,全面、有效的地表水污染,才能逐步改善我国整体水系的质量。

参考文献:

[1]刘军民. 水环境保护事权划分新思路[J]. 环境经济,2011,Z1:57-65.

[2]吴雨华. 欧美国家地下水硝酸盐污染防治研究进展[J]. 中国农学通报,2011,08:284-290.

[3]. 安徽省农村环境保护与治理研究[J]. 经济研究参考,2013,64:3-57.

[4]黄震,李武楠,马宁. 我国农业面源污染及其控制措施[J]. 吉林农业,2012,08:164-166.

[5]廖静秋,黄艺. 流域水环境修复技术综述[J]. 环境科技,2013,01:62-65.

[6]王岩. 欧洲新水政策及其对完善我国水污染防治法的启示[J]. 法学论坛,2007,04:137-140.

[7]贺震. 科学治水 良法先行[J]. 环境经济,2015,18:4-12.

浅层地下水污染研究论文范文第2篇

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摘要:随着人类活动的不断加剧,地下水的污染不断加剧,导致许多地区饮水状况不断恶化,直接威胁人类饮水健康,因此地下水污染已成为环境污染中不可忽视的问题。本文以修文县水污染为例,分析了水污染的成因及过程,并由此提出了对水污染防治的看法及建议.

关键词:地下水污染工程施工预防控制成因

Research and control of groundwater pollution in engineering

construction

SUN Qiao , ZHAO Xuan , TANG Weimin , REN Zhang-hao

Faculty of Engineering, China University of Geosciences

Abstract: With the increasing of human activities, pollution of groundwater rises constantly, it led to the situation that water condition is deteriorating, and it directly threats to human health drinking water, so the groundwater pollution has became an environment pollution which cannot be neglected in question. In this paper, the water pollution in Xiuwen County is sened as an example, and this paper analyzes the cause of the water pollution, then puts forward of the view and the suggestions. Keywords: groundwater pollution engineering construction prevention and control causes引言

地下水污染现状: 2011年8月24日,国务院常务会议的信息显示,目前我国地下水开采总量已占总供水量的18%,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。全国657个城市中,有400多个以地下水为饮用水源。然而,据已有调查资料,我国现有300多个城市由于地下水污染造成供水紧张。部分城市浅层地下水已不能直接饮用,华北平原部分地区深层水中已有污染物检出。全国2150个城市集中式地下水水源地中,有近20%水源地水质劣于Ⅲ类。在京津地区、长江三角洲、珠江三角洲等地区部分城市地下水水质超标因子除常规化学指标外,甚至出现了“三致”(致癌、致畸、致突变)有机污染物。据石校卷“整体来说,地下水的治理要比地表水晚30年,中国地表水污染防治三十年,但地下水污染防治今年是元年。”据悉,国家将在未来十年投入数百亿进行地下水污染的调查和防治,并已选定北京、山东、贵州和海南四个省市作为先行监测和摸底的试点。《全国地下水污染防治规划(2011-2020)》有望在今年10月底对外公布,要求通过实施规划,到2015年初步遏制地下水水质恶化趋势,全面建立地下水环境监管体系。采矿活动作为引起地下水污染的一大方面,应给以足够的重视。

正文:

1什么是地下水

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。地下水是水资源的重要组成部分,由于水量稳定,水质好,是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。 2地下水的污染特点

地下水污染与地表水污染有明显的差别,其具体特点是:

2.1隐蔽性

即使地下水已经受到了较严重的污染,但它往往还是无色无味的,不易从颜色、气味、鱼类死亡等鉴别出来,受有毒有害组分污染的地下水,对人体的影响往往是慢性的长期效应。

2.2难以逆转性

地下水一旦受到污染,就很难治理和恢复,主要是因为其流速极其缓慢,切断污染源后仅靠含水层本身的自然净化,所需时间很长,十年、几十年、甚至上百年。难以逆转的另一个原因是某些污染物被土壤介质和有机物吸附之后,会在水环境特征的变化中发生解吸、再吸附的反复交替。

例如美国一空军基地由于偶然事故而使30000加仑燃料油溢流到地上,结果使结晶岩含水层受到严重污染,以致附近的供水井15年之后仍不能使用。

3实例:修文县水污染事件

3.1修文县受污染区现状

2008年2月5日,贵州省贵阳市修文县扎佐镇的兴红村、龙场镇的水塘村的饮用水源水质出现异常,造成2000多人和数千头(只)畜禽的饮水困难。该县相关部门工作人员连夜赶赴现场调查,发现该处山泉属于岩溶裂隙泉,山泉水体呈乳白色,水底有白色粉末状沉淀,表明该水源已受到不明污染物的污染,通过对现场水源进行进一步查看,确认该饮水点水质异常,不能饮用,环保局人员要求当地村民立即停止取水。

2008年2月6日至2008年3月5日期间,贵阳市环境监测中心站对被污染水源进行了取样监测,从监测的23项指标中部分指标显示,检测结果为兴红村、水塘村饮用水源受到污染。

表1 修文县水质监测部分结果

氨氮

COD

大肠杆菌

乳白色肉眼可

见物 标准值(mg/l) ≤ 0.2 ≤ 0.1 ≤ 20 不得检出 不得含有 检测值(mg/l) 0.451 2.025 21 22MPN/100ML 存在 超出标准倍数 2.1 20 0.05

3.2水质受污染成因调查

经过专家多方踏勘、检测和论证,2008年3月7日终于有了初步结果,兴红村、水塘村饮用水源出现异常的原因是,中国铝业公司贵州分公司委托贵州省有色地质勘察局五队在银厂坡一带进行详勘的过程中,钻孔打穿矿层后,遇到岩溶,导致钻机循环水及所带的沉砂、岩粉进入地下岩溶系统,造成饮用水源异常。

2008年3月26日,贵阳市环境监察支队执法人员来到贵州省有色地质勘察局五队设在银厂坡的钻探项目指挥部和贵铝一矿进行调查。该指挥部的地质负责人周福民介绍,该勘察队于2007年12月进场,2008年1月3日开始钻探,工作区域为1.45平方公里,距离被污染水源地大约4公里。现在已经钻探了21个孔,最深的近100米,最浅的20米。在钻探过程中,每天大约要抽200多方矿坑里的积水用于钻头的冷却,而这些水除了大约一半被回收循环利用外,另一半则渗漏到地下。周福民还说,在钻探过程中,曾遇到一个孔钻进了地下

溶洞,有多个孔遇到采矿坑,钻这些孔时所用的冷却水已经全部渗漏到地下。

3.3案例总结

可以看出,工程施工导致地下水的污染后果是十分严重的,而类似案例频频发生,如2008年的湖北省监利县钒污染。因此,明确采矿活动引起地下水的污染的表现方面十分必要,以便于制定合理的对策,尽量将污染降到最低,不影响人们的正常生活。

4采矿活动引起地下水污染的表现方面

4.1 矿坑水的污染。矿坑水来自地下水系,同属水资源,由于生产的开凿从岩层中涌出,在未经污染前是清洁的水,水量的大小取决于井下地质条件和生产方式。由于生产污染,矿坑水变得色泽浑浊、悬浮物含量高,沉积量大,采矿时排出的矿坑水中,有的是PH值很低的酸水(如煤矿),有的是含有某些有毒金属元素或放射性元素的水(如钼矿、铅锌矿中含钼、铅、锌,放射性矿床的矿坑水中含放射性物质较高)。排出的这些矿坑水可以污染地表水,或又下渗污染矿区附近的其他地下水。

4.2 由于矿坑疏干排水降低了地下水位,使原来属于饱水带的矿体岩石转化为包气带,有些难溶矿物可转变为易溶矿物,经过风化、雨水渗入淋滤,或由于暂时停止抽水,水位回升时的溶解,可以使矿区地下水中增加某些成分,而使地下水质恶化。

4.3 采矿时堆积的尾矿砂,被雨水淋滤也可以造成地下水的污染。如包头的尾矿、锦州某钼矿的矿渣都污染了附近的地下水。

4.4 矿区废弃的坑道、废弃而未封死的钻孔,都可以成为未来污染的通道。

5地下水污染的防治

5.1针对工程施工提出相应的防治措施及建议

表2 工程施工举例

事件描述

湛江市吴川市王村港镇那余村,米乐村一带,村干

部在利益的驱使下,将村所有的海沙岭用作开采矿

沙之用。现时,全村的地下水经常无法使用,农田

无法耕作

贵州省贵阳市修文县扎佐镇的兴红村、龙场

镇的水塘村的饮用水源水质出现异常 钻孔打穿矿层后,遇到岩溶,导致钻机循环水及所带的沉砂、岩粉进入地下岩溶系统

监利县违法小钒厂炼钒没有环保措施,其冶炼过程中会产

湖北省监利县钒污染致近千人患严重皮肤病 生大量废气、废水和废渣,对人的呼吸系统和皮肤危害较

大,对植被和农作物能产生影响,废水中含有镉、砷等一

类污染物 污染原因 整条海沙岭上的防护林带将会全部被砍毁,洗矿废水严重污染饮用地下水

目前我国地下水污染研究水平还难以满足规划实施的技术和管理要求,亟待重点研究的问题主要有:健全和完善地下水污染防治的法律法规;尽快开展全国地下水污染调查工作;完善地下水污染监测体系;加强地下水污染风险评估与控制技术体系建设;加强地下水污染应急系统建设等。 由于地下水系统的复杂性、污染场地条件的差异性等原因,地下水污染修复是一项技术含量高、需因地制宜、综合研发并顺从自然和谐状态的治理技术,很难得到“放之四海而皆准”的理论、技术和方法。“预防”在我国地下水污染治理方面依然是重中之重。

5.2预防性措施

预防性的技术措施,是指那些有助于防止地下水水质恶化现象产生的各种措施,包括减

少污染物的产生和防治污染物渗入等。

(1)在矿床开采过程中,应注意尾矿砂堆放地点的水文地质条件。对毒性较大的矿床,在尾矿砂堆放地可以设置防渗装置,以防对地下水的污染。在硫化物矿床和煤矿床中,应注意减少酸性水的产生,即防止硫化物的氧化。

(2)污水排放是造成水体污染的主要原因。采矿过程中施工污水应及时排导,避免侵入地下,对地下水造成污染。

(3)采矿施工前,要提前做好相应的污染范围预测,采取有效的措施截断这些污染源。

(4)积极开展污水的处理和利用是治理地下水质恶化的根本措施,因此要兴建配套的环境工程,大力开展污水的处理和利用。

(5)选择合适的地点作为厂矿处理废水废渣的场所。废渣废水排放池的坑底不应低于地下水位。

5.3法律措施

(1)健全和完善地下水污染防治的法律法规,加大监督,检查力度,对不合法的采矿活动坚决打击,加大对相关人员的惩罚。同时鼓励群众举报,对举报者予以奖励。

(2)建立地下水水源地的卫生防护带

(3)按环境容量对工矿企业的污水排放,实行“总量控制”和“有害物质排放标准”的控制

参考资料

刘兆昌,张兰生,聂永丰,朱琨编著,《地下水系统的污染与控制》,中国环境科学出版社

李昌静,卫钟鼎编著,《地下水水质及其污染》,中国建筑工业出版社

张永波,时红,王玉和编著,《地下水环境保护与污染控制》,中国环境科学出版社

浅层地下水污染研究论文范文第3篇

地下建筑气体污染主要包括各种氡及其子体等放射性污染, 挥发性有机物 (voc) 、甲醛、二氧化碳等有害气体污染。

地下建筑空气中的氡主要来自岩石、土壤、地下水、建筑材料和室外空气等。不同类型地下建筑物的氡及其子体浓度往往有较大差异, 其主要原因与覆盖层厚度、地质结构、建筑材料生产工艺过程及材质等因素有关。覆盖层越厚, 自然通风率越差, 氡的积累也就越高。地质结构断裂带, 高含镭量、高孔隙率、大颗粒、多孔隙的几何形状及含水的建材, 氡析出率高。目前主要的防氡方法集中在以下方面。

(1) 新开发地下建筑时选择位置应避开花岗岩地区, 特别是花岗岩裂缝区;设计建筑时应该充分考虑防氡效果, 如保证通风、切断地下水渗入等。

(2) 采用土壤减压法, 在地板下面安装抽气泵抽走地基下土壤中的氡, 以减少氡向室内扩散的机会。

(3) 在地下建筑通风时将抽气式通风改为压人式通风, 抽气式通风降低室内氡浓度的效果不大, 有时还会增加室内氡浓度。采用机械通风时有管通风效果优于无管通风。

(4) 密封地板、墙壁、涂覆防水防氡密封涂料等。根据标准, 当土壤氡高过5倍以上时, 必须采取更加有效的综合措施。

(5) 通风时采用无纺布、人造纤维等织物过滤去除氡子体;也可利用静电和增加负离子法清除氡子体。

(6) 选择符合辐射安全标准的建筑材料。不使用铀、钍、镭含量高的建材, 特别是要控制石煤渣砖的使用。

(7) 建筑材料生产工艺过程中加入重晶石粉、石膏、氧化铁等基元材料, 具有较好的辐射屏蔽功能。

(8) 建筑材料生产过程中增加煤矸石的量、成型过程中增加负压值, 以及适当提高焙烧温度均对建筑材料氡的析出率有不同程度的影响。

有研究人员对呼和浩特市某地下建筑进行了通风降氡效果研究。研究结果显示送风比排风对降低氡浓度效果更好, 最好采用送风和排风相结合的措施。通风时间越长, 对降低氮浓度效果越好。研究表明, 该地下建筑长期不通风时氡浓度最高可达1041Bq/m3。通风方式有送风、排风、送排同时、送排轮流4种, 其中, 送排风同时效果最好。用送排风同时通风方式连续通风8h, 氡浓度可减低91.4%。如果每天坚持通风, 则2h通风即可保证8h工作期间氡浓度符合国家有关标准规定的水平。如果接近地面环境, 可每天通风3h。如果长期不通风, 需加大通风力度。

地下建筑空间的VOC主要来自各种建筑材料、装饰材料、家具、有机涂料、油漆等。减少有害气体浓度是地下空间空气品质良好的重要保证。按照相关规范:室内二氧化碳浓度不超过0.10% (日平均值) , 甲醛不超过0.10mg/m3 (1h均值) , 总挥发性有机物 (TVOC) 浓度小于0.60mg/m3 (8h均值) 。按照标准:已用地下建筑氡浓度的行动水平为400Bq/m3, (平衡当量氡浓度) ;待建地下建筑的设计水平为200Bq/m3 (平衡当量氡浓度) 。目前, 减少室内挥发性有机物 (VOC) 、甲醛和二氧化碳的最常用、最高效的方法是通风, 通过提高新风负离子浓度、新风量改善其卫生条件。有条件也可在地下空间种植绿色植物, 吸收有害气体。

2 微生物污染

地下建筑空间微生物主要因湿度大温度适宜, 通风不畅所致。了解微生物种类及存在条件, 做到防菌消毒, 有利于清洁地下空间空气。有研究人员在1992年至2004年对华北地区51个地下空间 (密闭型12个通风型21个, 半封闭型18个) 空气中微生物进行检测, 得出地下房间和通道空气中含有大量真菌和厌氧菌, 对进驻人员健康有一定危害。具体测量结果:地下空间空气中细菌总数符合GJB3768-1999屯兵坑道环境卫生学要求, 半封闭型地下房间和通道空气中细菌总数、真菌数的检测结果均高于相应对照 (P<0.01) 。鉴定出的2845株真菌中青霉属和曲霉属为优势菌, 分别占41.5%及19.1%。73株黄曲霉菌中黄曲霉毒素B阳性者9株, 占12.3%。通风型、密闭型地下通道和房间空气中厌氧菌高于相应对照组 (P<0.01或P<0.05) , 链球菌与相应对照组相比, 差异无统计学意义。密闭型通道空气中厌氧菌分别是半封闭型及通风型通道的4.2倍及3.8倍。

根据实际环境的微生物种类, 采取综合治理措施可以较好地确保空气质量: (1) 做好防水除潮工作, 保持地下空间内部干燥、清洁卫生; (2) 采用高效、广泛且普及、安全的空气消毒剂 (CIO) 有重点地对地下空间消毒; (3) 加强地下空间的通风换气, 保证新风量的同时, 注意新风的杀菌、过滤; (4) 对于有表冷器、加湿器、冷凝水盘的空调系统的地下空间, 需经常对这3个部分和风管进行清理, 同时对送风进行过滤, 经常保持对过滤器滤料的更换和清洗; (5) 安装紫外线灯, 利用其发出的C波段紫外线对地下空间空气、水和物体表面进行辐射杀菌, 既节约能源又不污染环境, 效果十分理想。

3 固体颗粒物的污染

地下建筑空间内部空气中固体颗粒物来源视环境不同而产生差异。一般地下空间空气中颗粒物来源主要是空调、通风系统气流组织不合理, 人员携带和行走扬起的尘土等;地铁空间则主要是由人员带人和列车与铁轨摩擦产生的粉尘等。因此, 要根据不同的发尘机理和分布规律做好防尘除尘工作。对于普通地下空间, 首先应保持空间内的环境卫生, 减少室内烟雾的产生, 加强通风, 对室外送入空气进行过滤及通风空调系统合理的气流组织等。对于地铁系统, 因其内部状况稳定性差, 有研究表明地铁环境中颗粒物质量浓度存在季节性差异, 冬天明显高于夏天, 1天中上午的颗粒物浓度高于下午。因此, 可根据这个分布规律选择合适的时间进行过滤除尘, 可达到事半功倍的效果。

摘要:地下建筑空间相对密封, 空气缺乏流动, 光照不足, 本文重点分析了地下建筑空间存在的空气污染以及相应的预防措施。

关键词:地下建筑,有害气体,微生物污染,固体颗粒物

参考文献

[1] 李红彦.环境影响评价制度体系及发展重点[J].内蒙古环境科学, 2009.

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