我国地下水污染现状和修复技术._地下水污染与修复技术

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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。