地下水污染與治理方法
『壹』 地下水污染途徑有哪些
主要三個方面:
1、人類活動
2、工業污染
3、農業污染
『貳』 治理地下水污染的主要措施有哪些
治理地下水污染的主要措施有:
實行排污總量控制;對一些污染較為嚴重的企業要實行限期治理;抓好化工資源的綜合利用;嚴格標准,杜絕新污染源的產生;調整產業結構,深化企業環境管理等。
一、實行排污總量控制,減少污染物的排放總量
二、對一些污染較為嚴重的企業要實行限期治理
在治理的同時,從資金、技術等方面給予支持。提倡建立技術成熟、投資較少、經濟效益高的廢水資源回收項目,如造紙白水回收裝置。還要督促和扶持企業進行造紙制漿方法的改革和黑液處理及燒鹼回收等新技術的開發和應用。
三、抓好化工資源的綜合利用,以減少排污總量
充分回收利用廢水資源,做好開源與節流工作,抓好化工資源的綜合利用。化工污染主要來源於生產過程中流失於環境中的原料、產品及副產品。針對區內工業結構的不合理,浪費嚴重的小化工項目比例較大的現象,可以採取技術投入的方法,幫助它們提高資源的利用率。
四、在污染嚴重的局部地區,採取超強開採的方法
在地下水污染非常嚴重的局部地區,可以採取向地下深部岩層處理的方法。在查明排放廢液地層的水文地層條件的情況下,選擇吸附容量大的岩層,把污染非常嚴重的地下水注入深部地層中,防止污染的擴散。
五、嚴格標准,杜絕新污染源的產生
在治理水污染的同時,還要控制新污染源的產生,對一些污染嚴重的新建項目,堅決不予審批,尤其是小型的造紙、化工、煉油等項目。
六、根據當地的實際情況,建立污水處理項目
由於新建一個污水處理廠所需的投資較大,技術水平較高,在短期內實現有一定的困難。在資金等條件不足的情況下,可以利用氧化塘來處理生活污水。由於氧化塘的造價較低,工期短,易於管理,處理效果較好,在中小城鎮的污水處理中效益顯著。
七、調整產業結構,深化企業環境管理
如果工業結構不合理,綜合發展失去平衡,容易出現亂布點、亂上項目、處處建廠、村村冒煙的混亂局面。為解決這一問題,要合理規劃工業布局,對現有的產業結構進行合理的調整。對鄉鎮,可以採取幾個鄉鎮聯合規劃,統一布局,建立工業集中區,既可以合理的利用資源,又可以進行污染物的集中處理。同時要深化企業的環境管理,把污染治理和監督管理聯系在一起。對已上的項目,要堅決杜絕因設施、管理等方面造成污染現象的發生。
八、充實力量,加強監督監測工作
盡快開展新的地下水環境評價工作,找准污染源,查清地下水污染遷移轉化規律,提出防止地下水污染、恢復地下水源水質的工程措施,並確立監視性監測預報方案。
九、採取地下水人工補給的方法,以緩和地下水供需矛盾
由於目前地下水的長期超采,一般平水年都出現負均衡。長期下去,必然會加劇地下水的供需矛盾,影響經濟的健康發展。所以在豐水年,應根據當地的實際情況,考慮採取地下水人工補給的方法,以緩和水資源日趨緊張的局面。
十、利用表面活性劑治理地下水來治理包氣帶石油污染
應用表面活性劑治理地下水污染,在我國尚屬起步階段,北京師范大學環境科學研究所在這方面作了大量的工作,通過研究表明,石油類污染物在包氣帶土壤和沉積物中主要以兩種形式存在,一種是被土壤膠體通過物理和化學作用吸附的吸附態,另一種是存在於土壤孔隙中的自由態,自由態的石油污染物容易因彌散和動力沖刷等作用去除,大多數附著在岩石表面或存在於岩石孔隙中。因此表面活性劑對石灰岩層中油的去除效率較高。
十一、合理調配地表水
如何合理的調配區內的地表水,也是防止地下水污染的重要措施。目前在我國許多地區,合理的調配地表水,是一個非常重要的問題。
『叄』 如何保護地下水
(l)預防為主,加強管理。地下水污染的防治首先應立足於「防」,這是由地下水污染的特殊性所決定的,地下水污染一般不容易發覺。對於地下水水質的監測,受觀測井孔或民用井孔分布的限制,只有當污染物到達井孔時污染才有可能被發現,而此時污染已經持續很長時間,污染范圍已經相當大了。這種教訓,國內外屢見不鮮。例如,20世紀80年代某地自來水公司供水並相繼發現重金屬污染,經調查原來是一家自行車廠在數年前利用滲井排放電鍍廢水所致。地下水污染的治理一般比地表水污染的治理更困難,因為它涉及受污染土壤及含水層的治理和恢復。因此,在地下水環境保護工作中要堅持以防為主的方針,寧可在預防上投入足夠的人力、物力,不要等污染發生後付出更大代價去治理。
地下水與大氣降水及地表水是相互聯系的,互相影響的,在用水量日益增大的情況下,往往既要利用地表水,又要利用地下水。根據各國的先進經驗,必須對包括地下水在內的整個水資源進行統一規劃、調度與管理。各級政府的水資源保護管理職能部門要加大監督管理力度,嚴格執行國家有關法律法規和規定,按地下含水系統(地下水盆地、地下水系統)評價資源,從水量及水質兩方面保護地下水資源。
(2)加強供水水源地保護。保護作為供水水源的地下水免受污染,是一項十分重要的工作。進行城市規劃時,應將可能形成污染源的居民點、廠礦企業布置在遠離含水層補給區的下遊方向。顯然,只有對本區地下水的補給、排泄與徑流建立足夠清晰的概念,布局才能得當。對於供水水源則應建立地下水源保護區。分一級、二級和準保護區。飲用水地下水源一級保護區位於開采井的周圍,其作用是保證集水有一定的滯後時間,以防止一般病原菌的污染。二級保護區位於一級保護區外,保證集水有足夠的時間,防止病原菌以外的其他污染。準保護區位於二級保護區外的主要補給區,其作用是保護水源地的補給水源水量和水質。
在任何情況下,都必須對供水水源及其外圍的地下水水質進行嚴密的監測。
(3)綜合防治地下水污染。鑒於地下水污染的治理相當困難,防治工作的重點是控制污染源,有效地切斷污染物進入地下水的途徑。合理適當地施用氮肥,使所施氮肥既能滿足作物生長需要又不過量,是減少農耕區地下水硝酸鹽污染的重要措施。目前,有的國家正在嘗試秋播前測定土壤中氮的含量,據此決定氮肥施用量;有的在氮肥中添加硝化阻滯劑,減緩有機氮肥礦化速率,使無機氮逐漸釋放,提高作物對氮的利用率。實施節水灌溉,減少每次灌溉水量,也是減少氮的流失的重要措施。
對於石油及石油化工產品的污染應採用水動力學方法,通過抽水井或注水井控制流場,可以防止石油化工產品污染的進一步擴大,同時對抽取出來的受污染的地下水進行處理。受污染的土壤和含水層的處理難度很大,向土壤注入壓縮空氣,可去除污染物中的揮發性成分。採用就地生物處理方法是一種很有應用前景的治理措施,它可以比較徹底地去除污染,國內外都在進行研究。如果受污染的土壤和含水層范圍不大,也可以將其挖除或採取截流工程措施將其封閉。石油和石油化工產品對地下水污染的治理費用很高,而且極其復雜,因此更應當以預防為主。例如,禁止在水源地保護區設置油庫、加油站,對油庫、加油站和輸油管線採取嚴格的防滲漏措施等等、要大力開展科學研究,加強對水文地質過程的機制研究和污染治理技術研究,推動地下水資源保護向嚴密的定量科學發展。
(4)開展地下水環境脆弱性調查評價及編制評價圖冊。歐洲、北美和澳大利亞等地區,在地下水污染防治工作中,已經從以污染治理為重點轉變為以防止污染為重點,其中採取的一個重要措施是進行地下水環境脆弱性評價,並編制評價圖冊,這種方法捨得我國借鑒。
脆弱性調查評價可以為決策、管理人員和規劃、設計人員提供有關地區地下水環境的條件,指導工程選址、選線。例如,當工程選擇在地下水環境脆弱性較高的地區時,就應當對場地條件作進一步詳細的勘測,採取嚴格、可靠的污染防範措施,或者重新選擇建設地點。
地下水環境脆弱性調查評價,也將對地下水水質監測起指導作用。對於脆弱性高的地區,可以加強監測,這樣使得監測網的布設更為科學和合理,避免人力、物力的分散和浪費。
(5)建設地下水環境管理示範區。選擇少數地區,作為地下水環境管理示範區進行長期的建設。示範區的建設應當是綜合性的,包括建設完善的水量、水質監測網,點污染源的調查、評價和控制,面污染源的調查、評價和控制,地下水環境脆弱性調查、評價和脆弱性圖,水量水質的統一管理措施和法規的實施等等。
一些發達國家,隨著他表水污染得到控制,逐步地將水環境保護工作重點從地表水轉移到地下水。地下水作為水文生態循環系統中的一個不可缺少的部分,對於生命的維持和社會的發展起著重要的作用,保護地下水,已成為保護人類生存環境的重要內容。
『肆』 地下水污染的特點
地下水與地表水(河流、湖泊、水庫、海洋等)是水文循環中的兩個不同環節,它們在水動力學和環境化學方面也有不同的特點,因而地下水污染有著與地表水體污染不同的特點。
1.地下水污染具有隱蔽性
地下水賦存在距地表以下一定的深度,被包氣帶與地表相隔開,除非被井孔揭露,一般難以用肉眼直接觀察,也不像地表水體那樣,可以從顏色、氣味或水中生物的種類及死亡的個體推斷水體是否被污染;另外,地表水與發生在地面的各種人為活動可直接發生聯系,污染物很容易進入水體,也容易被及時檢測發現,而地下水則因上覆土壤或包氣帶,有一定的防護能力,特別是上覆地層透水性較差如有一定厚度黏性土層分布,可通過過濾吸附和植物根系的吸納作用,減少污染物的進入量,甚至使之截留在土壤、包氣帶中,減輕甚至避免污染的發生。
2.污染過程緩慢
與地表水體污染過程相比,地下水污染過程相對緩慢。其原因有三個方面,一是地下水上覆的土壤、包氣帶有一定的截留、自凈能力,或者說有一定的環境容量,只有當污染組分的量值接近或超過土壤、包氣帶容量時,污染物才可進入地下水;二是含有污染組分的水流通過土壤、包氣帶進入地下水往往需要一定的滲透時間,所需時間的長短與入滲強度、土壤包氣帶厚度、岩性的滲透性有關,也就是說,由地表進入的污染水流與地下水檢出污染物兩者在時間上有滯後的現象;三是地表水流往往以網狀形式在河道中運動和排泄,速度快,更新交替所需時間短,而地下水是以滲流場的方式運動,含水層分布廣、體積較大,實際流速遠遠小於河水的流速,所以污染物進入地下水後,會向四周散開,被稀釋或在水岩作用下濃度降低。因此,污染物進入地表水的時間過程要比進入地下水快捷得多,地下水的污染過程也就顯得較緩慢。
3.地下水污染難以治理
地下水實際流速慢,含水層體積大,水質的交替更新周期與地表水相比要長得多。全球統計表明,地表水(河流)水質更新的平均時間一般在15~20天,而地下水水質更新時間平均為1400年,從這兩個數字的比較可以看出,地下水一旦被污染,很難靠天然過程在短期內去除污染後果,用人工方法也難以將如此龐大且深埋的含水層中的污染物清除,所以,地下水污染問題的解決主要依賴於源頭治理和事先防範。這也是許多學者認為地下水污染難以治理的道理所在。
『伍』 地下水污染水力控制措施怎麼理解
隨著工業生產的高速發展,我國地下水污染的問題日益突出,地下水污染所帶來的對環境和經濟發展的影響也日趨顯露。因此,加強對地下水污染的治理和相應技術的開發就成為一種迫切的需要。客觀上講,我國目前在地下水污染調查及地下水污染物遷移轉化模式方面做了不少基礎性工作,但在具體的地下水污染治理技術方面做的工作卻不多,而國外,尤其是歐美國家自20世紀70年代以來在地下水點源污染治理方面取得了很大的進展,且逐漸發展形成較為系統的地下水污染治理技術。地下水污染治理技術歸納起來主要有:物理處理法、水動力控製法、抽出處理法、原位處理法。
1.1物理法
物理法是用物理的手段對受污染地下水進行治理的一種方法,概括起來又可分為:
①屏蔽法
該法是在地下建立各種物理屏障,將受污染水體圈閉起來,以防止污染物進一步擴散蔓延。常用的灰漿帷幕法是用壓力向地下灌注灰漿,在受污染水體周圍形成一道帷幕,從而將受污染水體圈閉起來。其他的物理屏障法還有泥漿阻水牆、振動樁阻水牆、板樁阻水牆、塊狀置換、膜和合成材料帷幕圈閉法等,原理都與灰漿帷幕法相似。總的來說,物理屏蔽法只有在處理小范圍的劇毒、難降解污染物時才可考慮作為一種永久性的封閉方法,多數情況下,它只是在地下水污染治理的初期,被用作一種臨時性的控制方法。
②被動收集法
該法是在地下水流的下游挖一條足夠深的溝道,在溝內布置收集系統,將水面漂浮的污染物質如油類污染物等收集起來,或將所有受污染地下水收集起來以便處理的一種方法。被動收集法一般在處理輕質污染物(如油類等)時比較有效,它在美國治理地下水油污染時得到過廣泛的應用。
1.2水動力控製法
水動力控製法是利用井群系統,通過抽水或向含水層注水,人為地改變地下水的水力梯度,從而將受污染水體與清潔水體分隔開來。根據井群系統布置方式的不同,水力控製法又可分為上游分水嶺法和下游分水嶺法。上游分水嶺法是在受污染水體的上游布置一排注水井,通過注水井向含水層注入清水,使得在該注水井處形成一地下分水嶺,從而阻止上游清潔水體向下補給已被污染水體;同時,在下游布置一排抽水井將受污染水體抽出處理。而下游分水嶺法則是在受污染水體下游布置一排注水井注水,在下游形成一分水嶺以阻止污染羽流向下游擴散,同時在上游布置一排抽水井,抽出清潔水並送到下游注入。同樣,水動力控製法一般也用作一種臨時性的控制方法,在地下水污染治理的初期用於防止污染物的擴散蔓延。
1.3抽出處理法
抽出處理法是當前應用很普遍的一種方法,可根據污染物類型和處理費用來選用,大致可分為三類:
①物理法。包括:吸附法、重力分離法、過濾法、反滲透法、氣吹法和焚燒法等。
②化學法。包括:混凝沉澱法、氧化還原法、離子交換法和中和法等。
③生物法。包括:活性污泥法、生物膜法、厭氧消化法和土壤處置法等。受污染地下水抽出後的處理方法與地表水的處理相同,需要指出的是,在受污染地下水的抽出處理中,井群系統的建立是關鍵,井群系統要能控制整個受污染水體的流動。處理後地下水的去向有兩個,一是直接使用,另一個則是用於回灌。用於回灌多一些的原因是回灌一方面可稀釋受污染水體,沖洗含水層;另一方面還可加速地下水的循環流動,從而縮短地下水的修復時間。
1.4原位處理法
原位處理法是地下水污染治理技術研究的熱點,不但處理費用相對節省,而且還可減少地表處理設施,最大程度地減少污染物的暴露,減少對環境的擾動,是一種很有前景的地下水污染治理技術。原位處理技術又包括物理化學處理法及生物處理法。
1.4.1物理化學處理法
①加葯法。通過井群系統向受污染水體灌注化學葯劑,如灌注中和劑以中和酸性或鹼性滲濾液,添加氧化劑降解有機物或使無機化合物形成沉澱等。
②滲透性處理床。滲透性處理床主要適用於較薄、較淺含水層,一般用於填埋滲濾液的無害化處理。具體做法是在污染羽流的下游挖一條溝,該溝挖至含水層底部基岩層或不透水粘土層,然後在溝內填充能與污染物反應的透水性介質,受污染地下水流入溝內後與該介質發生反應,生成無害化產物或沉澱物而被去除。常用的填充介質有:a.灰岩,用以中和酸性地下水或去除重金屬;b.活性炭,用以去除非極性污染物和CCl4、苯等;c.沸石和合成離子交換樹脂,用以去除溶解態重金屬等。
③土壤改性法。利用土壤中的粘土層,通過注射井在原位注入表面活性劑及有機改性物質,使土壤中的粘土轉變為有機粘土。經改性後形成的有機粘土能有效地吸附地下水中的有機污染物。
1.4.2生物處理法
原位生物修復的原理實際上是自然生物降解過程的人工強化。它是通過採取人為措施,包括添加氧和營養物等,刺激原位微生物的生長,從而強化污染物的自然生物降解過程。通常原位生物修復的過程為:先通過試驗研究,確定原位微生物降解污染物的能力,然後確定能最大程度促進微生物生長的氧需要量和營養配比,最後再將研究結果應用於實際。現在所使用的各種原位生物修復技術都是圍繞各種強化措施來進行的,例如強化供氧技術大致有以下幾種:
①生物氣沖技術。該技術與原位物化法中的氣沖技術相似,都是將空氣注入受污染區域底部,所不同的是生物氣沖的供氣量要小一些,只要能達到刺激微生物生長的供氣量即可。
②溶氣水供氧技術。這是由維吉尼亞多種工藝研究所(VirginiaPolytechnicInstitute)的研究人員開發的技術,它能製成一種由2/3氣和1/3水組成的溶氣水,氣泡直徑可小到55μm。把這種氣水混合物注入受污染區域,可大大提高氧的傳遞效率。
③過氧化氫供氧技術。該技術是把過氧化氫作為氧源注入到受污染地下水中,過氧化氫分解以後產生氧以供給微生物生長。過氧化氫常常要與催化劑一起注入,催化劑用以控制過氧化氫的分解速度,使之與微生物的耗氧速度相一致。
『陸』 地下水污染的控制與恢復
由於地下水一旦被污染,很難在短期內得到恢復,所以應積極採取預防措施,控制地下水污染的發生。對遭受污染的地下水,要及時採取有效的治理措施,使水質得到盡快恢復。該項工作不僅涉及社會各方面和政府各部門,還要充分注意到技術上的可行性和經濟上的合理性。為此,必須利用系統工程的觀點和方法,將科學管理與先進技術緊密結合起來,主要做好下述幾個方面的工作。
5.5.1 控制地下水污染的行政措施
(1)首先要通過宣傳教育,提高廣大群眾的「環境意識」和「珍惜地下水資源的意識」,讓全社會都關注地下水保護工作。
(2)必須從中央到地方建立起一整套賦有行政和法律權利、又有專業職能的行政及專業機構,對包括地下水資源在內的水資源進行統一、科學和嚴格的管理與保護。水資源的管理和保護機構可以按行政區劃或按水文地質單元來設立,以便形成一元化的有權威的管理機構。其職能應該是:指揮和協調有關部門對水資源的開發與保護;監督和檢查排廢單位的排放情況是否合乎規定;管理管轄范圍內的水文地質資料;組織管轄區內防止地下水污染方面的科學研究,為制定與修改有關地下水資源保護的法令、法律條款提供技術論證;管理建井工作;落實並監督有關地下水資源保護的規劃、法律和法令的實施情況等等。
(3)實行以法管水。我國已先後制定了環境保護法、水污染防治法、徵收排放費暫行法和基本建設項目環境保護法等一系列法令、法規。尤其《中華人民共和國水污染防治法》第五章第三十二至第三十六條,為防止地下水污染提供了法律保證。各主管部門依據國家的有關法規,應結合本地的具體情況進行落實和實施監督。
(4)在執行水資源保護法時,必須貫徹獎勵與懲罰相結合的方針。對於實行綜合利用、化害為利的單位,應給予減稅、免稅和價格政策的優惠。但對於置國家法律而不顧、隨便排放「三廢」,肆意污染地下水資源的企事業單位應給予經濟制裁,按造成的危害程度判決不同數額得罰款,情節嚴重的,對當事者要追究刑事責任,對受害單位和個人給予賠償。
5.5.2 控制地下水污染的技術措施
5.5.2.1 嚴格控制污染源的排放
如前所述,降水對固體廢棄物堆的淋濾,大氣中的各種污染物隨雨水、降雪落到地面,均可隨水滲入地下,液體廢棄物更會直接攜帶污染物入滲,污染土壤和地下水。由於對固體廢棄物和大氣污染的防治另有章節討論,故不再贅述。這里僅針對液體廢棄物而論。
5.5.2.1.1 改進生產技術,發展無污染的新工藝。如在電鍍工藝方面,實行無氰電鍍或微氰電鍍,消除或減輕了氰的污染。
5.5.2.1.2 發展封閉系統、重復利用廢水,減少污水排放量。如加拿大在1976年就建造了世界上第一座不排廢水的紙漿廠,廢水和化學品在封閉系統中循環使用。
5.5.2.1.3 加強企業的技術改造,實行廢水資源化。如造紙廠用水量極大,所排廢水中含有大量有機物和某些化學葯品,將紙漿廢液中的鹼和木質素回收,已經產生了很大的經濟效益和環境效益。
5.5.2.1.4 堅持嚴格的廢水排放標准,不僅要控制其污染物的濃度,而且還要控制其排放總量。
(1)已經產生的液體廢棄物(廢水)向地面水水域和城市排水管網排放,必須嚴格執行「國家污水綜合排放標准」(GB8978-88)。對於低於標准中限值的廢水,方可向環境中排放。該標准將排放的污染物按其性質分為兩類:①第一類污染物,指能在環境或動植物體內蓄積,對人體健康產生長遠不良影響者,含有此類有害物質的污水,不分行業和污水排放方式,也不分受納水體的功能類別,一律在車間或車間處理設施排出口取樣,其最高允許排放濃度必須符合表5.3所列規定;②第二類污染物,指其長遠有害影響小於第一類污染物質,
表5.3 第一類污染物的最高允許排放濃度(mg/L)
在排放單位排出口取樣,其最高允許排放濃度和部分行業最高允許排水定額必須符合表5.4所列規定。按地面水域使用功能要求和污水排放去向,對向地面水水域和城市排水管網排放的污水分別執行一、二、三級標准:①特殊保護水域,指國家GB3838-88《地面水環境質量標准》Ⅰ、Ⅱ類水域,例如城鎮集中式生活飲用水水源地一級保護區、國家劃定的重點風景名勝區水體,不得新建排污口,現有的排污單位由地方環保部門從嚴控制,以保證受納水體水質符合規定用途的水質標准;②重點保護水域,指國家GB3838-88Ⅲ類水域和《海水水質標准》Ⅱ類水域,例如城鎮集中式生活飲用水水源地二級保護區、一般經濟漁業水域、重要風景游覽區等,對排入這些水域的污水執行一級標准;③一般保護水域,指國家GB3838-88Ⅳ、Ⅴ類水域和《海水水質標准》Ⅲ類水域,例如一般工業用水區、景觀用水區、農業用水區、港口和海洋開發作業區等,排入這些水域的污水執行二級標准;④對排入城鎮排水管網並進入二級污水處理廠進行生物處理的污水應執行三級標准。對排入未設置二級污水處理廠的城鎮排水管網的污水,必須根據排水管網出水口受納水體的功能要求按上述②、③條規定,分別執行一級或二級標准。
表5.4 第二類污染物最高允許排放濃度(mg/L)
(2)應按流域或區域實行污染物排放總量控制。根據流域或區域水的環境容量確定允許該水體的污染物容量,稱為「容量總量控制」;根據一個既定的環境目標或污染物消減目標確定排污單位的污染物排放總量,稱為「目標總量控制」。在確定了允許排入水體的污染物總量後,也應按總體規劃分配至各污染源,確定其最大允許排污總量。根據允許的污染物排放總量,各地環保部門可要求排污單位限期治理,發放排污許可證,並通過對污染物排放量的監測確保水體的環境質量。
5.5.2.2 加強對液體廢棄物的處理
對不能達到排放標準的廢水進行有效的處理,使其所含的污染物分離出來,或將其轉化為無害的物質,從而使污水得到凈化。
現代的污水處理技術,針對不同污染物的特性,發展了各種不同的污水處理方法,按其作用原理劃分為四大類;即物理法、化學法、生物法(生物化學法)和物理化學法(見表5.5)。
表5.5 污水處理方法分類表
污水中的污染物質是多種多樣的,不能預期只用一種方法就能夠把所有的污染物去除殆盡,一種污水往往需要通過由幾種方法組成的處理系統,才能達到處理要求的程度。按處理程度劃分,污水處理可分為一級、二級和三級處理。
一級處理的內容是去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物,物理處理法通常只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水仍不宜排放,一般還必須進行二級處理。因此,針對二級處理來說,一級處理又屬預處理。
二級處理的主要任務,是對經一級處理後的污水,再用生物法除去污水中呈膠體狀態的有機污染物(BOD)。一般地說,經二級處理後,污水已達到排放標准了。長期以來,把生物法處理作為污水二級處理的主體工藝。近年來,有些國家正在研究和採用化學或物理化學法作為二級處理的主體工藝。
污水三級處理,又稱污水深度處理。污水經二級處理後,仍含有磷、氮、病原微生物和難以生物降解的有機物等,需進行三級處理,以便進一步去除上述污染物或回收有用物質,並能使污水經三級處理後再次復用。三級處理主要是採用物理化學法或土地處理系統。
5.5.2.3 充分利用環境自凈能力
充分利用含水層防污性能,以更有效地防止地下水污染的研究是非常重要的。所謂含水層防污性能,是指在一定地質和水文地質條件下含水層防止地下水污染的能力,其取決於含水系統的結構,包括覆蓋層岩性、厚度、地面破壞程度、地下水類型、埋深、含水層與隔水層的岩性組合、它們的厚度及其在分布上的連續性等。
德國維爾赫夫(H.Verhuff,1981)在考慮含水層防污性能時,主要依據水文地質結構、包氣帶的地質條件及土壤條件、地下水埋深或含水層厚度,把含水層防污性能劃分為五級(圖5.8)。
圖5.8 防止來自地表污染的含水層防污性能分類圖
關於包氣帶即覆蓋層的防污能力,也有採用覆蓋層阻水系數來表示其凈化能力的:
環境地質與工程
式中:B——阻力系數,即液體廢棄物從地表通過包氣帶到達含水層的時間;
m1,m2…mn及k1,k2…kn為覆蓋層各土層的厚度和相應的垂向滲透系數。
這一表示方法的主要問題是未考慮覆蓋層對污染物的化學凈化能力。
在研究含水層防污染性能時還應注意到由於地下水的開發引起水文地質條件的改變所可能導致的地下水污染。如過量開采地下水引起鹹水入侵等。為避免類似現象發生,應該合理地開發地下水。
5.5.3 受污染地下水的恢復
如前所述,由於種種原因,近年來在我國地下水污染呈逐年加劇之勢,如何挽救被污染的地下水使其恢復,是目前水資源保護的一項迫切而艱巨的任務,它已引起國內外環境水文地質工作者的極大興趣。然而,鑒於治理受污染水層是對受污介質和運動著的地下水同時進行處理,技術難度很大,許多方法尚處於探索階段。這里僅簡單介紹目前普遍採用的一些方法。
5.5.3.1 受污染地下水的自然恢復
地下的土層和含水層是具有自然凈化能力的。在污染物進入地下水以及污染物隨地下水在含水層的遷移過程中,發生了一系列的稀釋、機械過濾、中和與沉澱、吸附和離子交換以及生物降解等物理、化學和生物化學反應,可使污染的地下水得到凈化。
由於地質環境的特殊性,地下水在多孔介質中運動極其緩慢,因此,自然凈化所需要的時間也是相當長的,即使是在污染源消除之後,也需要數十年甚至上百年才能使地下水在自凈過程中恢復。
5.5.3.2 人工凈化處理措施
為了加速凈化過程,縮短地下水的恢復時間,可以用人工凈化處理措施來加強地下水的凈化能力,目前常用的有化學處理法和生物處理法。
5.5.3.2.1 化學處理法
化學處理法需要投加化學試劑,該試劑必須針對要清除的污染物,試劑本身及化學反應生成物不應該有任何毒性。生產中已成功採用的化學處理法有如下幾種。
(1)用高錳酸鉀清除砷:As5+與Ca2+和一些離子形式的化合物溶解性很差,因而在氧化條件下所產生的大量的化合物就會從地下水中沉澱出來。
(2)利用臭氧清除石油和氰:向含水層輸入臭氧可以形成分解石油的微生物生長環境,減少溶解有機酸的含量,同時又可促使氰分解。德國曾用此法凈化被石油污染的含水層,其過程是用四口深井抽水時,在井底安裝臭氧混合裝置,使抽到地表的水已與臭氧均勻混合,然後再把抽出的水灌入污染帶周圍的注水井形成一道高地下水位的水牆,阻止了污染地下水的擴散,從而成功地清除了含水層中的石油和氰。
(3)氧化還原條件下去除鐵錳(Vyredox法):Vyredox法是利用向抽水井周圍的含水層注入氧氣來形成高氧化還原電位和高的pH值,使Fe、Mn離子在該條件下被氧化而沉澱出來。
如圖5.9所示,向井中注入不含Fe、Mn離子且富含氧的水,因而Fe2+在距抽水井較遠處即可被較低的氧化還原電位氧化為Fe3+而沉澱下來。在抽水和注入循環過程中,地下水中的微生物也會繁殖起來,相應地,微生物死亡量也會增大,死亡微生物遺體提供了大量的有機碳,又可促使一種能氧化分解Mn的微生物生長,故沉澱去除Mn的作用一般發生在抽水井附近的高Eh 值區域。顯然該方法形成的物理、化學及生物條件是除去污染含水層中的Fe離子,然後再去除Mn離子。
圖5.9 氧化還原電位條件下去除Fe、Mn的原理示意圖
圖5.10 地下水污染的就地包氣法處理
從地下抽出的污染地下水不能直接用於回灌,而是經過專門處理之後才能輸給注水井。凈化含水層時一般都設有多個注水井,而每個抽水井的四周又被多個注水井包圍起來,抽水井和注水井的總數量應由水文地質條件和污染物的濃度來確定。所有抽水井和注水井都用管道系統連在一起,並與曝氣裝置和氧氣輸入裝置相連。抽出的地下水先在地表進行凈化,將所含污染物去除並收集起來,然後再曝氣並輸入氧氣,經過上述過程後才輸向注水井並進行回灌。
用Vyredox法凈化含水層運轉周期短,見效快,1976年在芬蘭研究成功後已逐漸在歐洲一些國家推廣,但適用性受水文地質條件和地球化學條件限制。
5.5.3.2.2 生物處理法
生物處理法可分為就地處理法和抽出處理法兩種。
(1)地下水污染的就地生物處理的形式如圖5.10及圖5.11所示。圖5.10表示了投加營養物、充氧和接種純菌種等一系列人工強化處理的措施。圖5.11則顯示了利用地下滲濾床來就地恢復的例子。滲濾床如同一個生物濾池,污染物流通過滲濾處理床時得到凈化。針對地下污染區營養物質缺乏,復氧困難與土壤顆粒結合緊密,微生物活力很低的特點,人工處理的強化措施有四條:①添加營養物,營養物以氮和磷為主,並加入各種微量元素,溶解在水中注入受污染的含水層;②復氧,地下復氧是極端緩慢的,強化處理採用的是在回灌水中曝氣後注入的充氧方式,在地下污染相當嚴重的地方,還可採用純氧和過氧化氫法復氧;③提高生物代謝能力,提高微生物代謝能力可通過就地激活地下微生物或引入新的適於降解污染物的菌種的辦法來實現;④減小界面張力,用投加化學劑來減小污染物和地下水之間的界面張力,使污染物容易從吸附土壤上脫離,以提高其生物降解性,化學劑包括分散劑、表面活性劑、萃取劑和乳化劑。
圖5.11 地下水污染的就地滲濾床法處理示意圖
就地人工強化生物處理可使污染物濃度降低到小於或等於1mg/L,對地下水的恢復時間可比自然恢復時間提前5~10倍甚至更快。
(2)抽出處理是將被污染的地下水抽出後,在地表進行生物處理,其處理形式如圖5.12(a)和5.12(b)所示。地下水的人工強化生物恢復技術目前已在發達國家中應用了,但是工程的規模都屬於試驗性工程,還有待於進一步的完善。
圖5.12 污染的地下水抽出處理
『柒』 治理地下水污染的主要措施有哪些
治理地下水污染的主要措施為:
實行排污總量控制;
對一些污染較為嚴重的企業要實行限期治。
『捌』 如何治理水污染
目前,人們已意識到不能以破壞生態環境來發展經濟,這樣的代價太大了。我國已提出社會經濟可持續發展和保護人民的身體健康的戰略,對整治水域污染採取了一系列強有力的措施。我們決不能再走先污染後治理的老路,為了擁有潔凈的水環境,保護水資源,當從現在做起。
污水處理我國水環境的前景令人擔憂。
多年來,我國水資源質量不斷下降,水環境持續惡化,由於污染所導致的缺水和事故不斷發生,不僅使工廠停產、農業減產甚至絕收,而且造成了不良的社會影響和較大的經濟損失,嚴重地威脅了社會的可持續發展,威脅了人類的生存。我國的七大水系以污染程度大小進行排序,其結果為:遼河、海河、淮河、黃河、松花江、長江。綜合考慮我國地表水資源質量現狀,符合《地面水環境質量標准》的Ⅰ、Ⅱ類標準的只佔32.2%(河段統計),符合Ⅲ類標準的佔28.9%,符合Ⅳ、Ⅴ類標準的佔38.9%。如果將Ⅲ類標准也作為污染統計,則我國河流長度有67.8%被污染,約占監測河流長度的2/3,可見我國地表水資源污染非常嚴重。
我國地表水資源污染嚴重,地下水資源污染也不容樂觀。
我國北方五省區和海河流域地下水資源,無論是農村(包括牧區)還是城市,淺層水或深層水均遭到不同程度的污染,局部地區(主要是城市周圍、排污河兩側及污水灌區)和部分城市的地下水污染比較嚴重,污染呈上升趨勢。
具體而言,根據北方五省區(新疆、甘肅、青海、寧夏、內蒙古)1995年地下水監測井點的水質資料顯示,按照《地下水質量標准》(GB/T14848-93)進行評價,結果表明,在69個城市中,Ⅰ類水質的城市不存在;Ⅱ類水質的城市只有10個,只佔14.5%;Ⅲ類水質的城市有22個,佔31.9%;Ⅳ、Ⅵ類水質的城市有37個,佔53.6%,這說明有1/2以上城市的地下水污染嚴重。至於海河流域,地下水污染更是令人觸目驚心,2015眼地下水監測井點的水質監測資料表明,符合Ⅰ~Ⅲ類水質標准僅有443眼,占評價總數的22.0%,符合Ⅳ和Ⅵ類水質標准有880和629眼,分別占評價總井數的43.7%和34.3%,即有78%的地下水遭到污染。如果用飲用水衛生標准進行評價,在評價的總井數中,僅有328眼井水質符合生活標准,只佔評價總數的31.2%,另外2/3以上的井水質不符合生活飲用衛生標准。
面對嚴峻的缺水、水污染問題,我們應積極行動起來,珍惜每一滴水,採取節水技術、防治水污染、植樹造林等多種措施,合理利用和保護水資源。
『玖』 地下水是怎麼被污染的
地下水污染:
主要指人類活動引起地下水化學成分、物理性質和生物學特性發生改變而使質量下降的現象。地表以下地層復雜,地下水流動極其緩慢,因此,地下水污染具有過程緩慢、不易發現和難以治理的特點。
污染方式:
地下水污染方式可分為直接污染和間接污染兩種。直接污染的特點是污染物直接進入含水層,在污染過程中,污染物的性質不變。這是對地下水污染的主要方式。間接污染的特點是,地下水污染並非由於污染物直接進入含水層引起的,而是由於污染物作用於其他物質,使這些物質中的某些成分進入地下水造成的。例如,由於污染引起的地下水硬度的增加、溶解氧的減少等。間接污染過程復雜,污染原因易被掩蓋,要查清污染來源和途徑較為困難。
污染途徑:
地下水污染途徑是多種多樣的,大致可歸為四類:①間歇入滲型。大氣降水或其他灌溉水使污染物隨水通過非飽水帶,周期地滲入含水層,主要是污染潛水。淋濾固體廢物堆引起的污染,即屬此類。②連續入滲型。污染物隨水不斷地滲入含水層,主要也是污染潛水。廢水聚集地段(如廢水渠、廢水池、廢水滲井等)和受污染的地表水體連續滲漏造成地下水污染,即屬此類。③越流型。污染物是通過越流的方式從已受污染的含水層(或天然鹹水層)轉移到未受污染的含水層(或 天然淡水層)。污染物或者是通過整個層間,或者是通過地層尖滅的天窗,或者是通過破損的井管,污染潛水和承壓水。地下水的開采改變了越流方向,使已受污染的潛水進入未受污染的承壓水,即屬此類。④徑流型。污染物通過地下徑流進入含水層,污染潛水或承壓水。污染物通過地下岩溶孔道進入含水層,即屬此類。
『拾』 沙漠地下水,被污染有哪些治理措施
應以預防為主。為此,必須進行必要的監測,一旦發現地下水遭受污染,就應及時版採取措施,防微杜漸。最好是權盡量減少污染物進入地下含水層的機會和數量,諸如污水聚積地段的防滲,選擇具有最優的地質、水文地質條件的地點排放廢物等。
國際上為了有效防止地下水源地污染,往往設定地下水衛生防護帶,通常由戒嚴帶、限制帶和監視帶構成。
第一帶為戒嚴帶,此帶僅包括取水構築物附近的范圍,要求水井周圍30m的范圍內,不得設置廁所、滲水坑、糞坑、垃圾堆和廢渣堆的污染源,並建立衛生檢查制度。
第二帶為限制帶,此帶與地一帶相接,包括較大范圍,要求單井或井群影響半徑范圍內,不得使用工業廢水或生活污水灌溉和使用持久性或劇毒的農葯,不得修建滲水廁所、滲水坑、堆放廢渣或鋪設污水管道,並不得從事破壞深層土層活動。如含水層上有不透水的覆蓋層,並與地表水無直接聯系時,其防護范圍可適當縮小。
第三帶為監視帶,應經常進行流行病學的觀察,以便及時採取防治措施。
治理地下水污染的方法按照技術性質分為物化和生物技術,包括:曝氣技術、熱強化技術、抽取-處理技術、水動力截獲技術和綜合治理技術等。
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