地下水污染与治理方法
『壹』 地下水污染途径有哪些
主要三个方面：
1、人类活动
2、工业污染
3、农业污染
『贰』 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:
实行排污总量控制；对一些污染较为严重的企业要实行限期治理；抓好化工资源的综合利用；严格标准，杜绝新污染源的产生；调整产业结构，深化企业环境管理等。
一、实行排污总量控制，减少污染物的排放总量
二、对一些污染较为严重的企业要实行限期治理
在治理的同时，从资金、技术等方面给予支持。提倡建立技术成熟、投资较少、经济效益高的废水资源回收项目，如造纸白水回收装置。还要督促和扶持企业进行造纸制浆方法的改革和黑液处理及烧碱回收等新技术的开发和应用。
三、抓好化工资源的综合利用，以减少排污总量
充分回收利用废水资源，做好开源与节流工作，抓好化工资源的综合利用。化工污染主要来源于生产过程中流失于环境中的原料、产品及副产品。针对区内工业结构的不合理，浪费严重的小化工项目比例较大的现象，可以采取技术投入的方法，帮助它们提高资源的利用率。
四、在污染严重的局部地区，采取超强开采的方法
在地下水污染非常严重的局部地区，可以采取向地下深部岩层处理的方法。在查明排放废液地层的水文地层条件的情况下，选择吸附容量大的岩层，把污染非常严重的地下水注入深部地层中，防止污染的扩散。
五、严格标准，杜绝新污染源的产生
在治理水污染的同时，还要控制新污染源的产生，对一些污染严重的新建项目，坚决不予审批，尤其是小型的造纸、化工、炼油等项目。
六、根据当地的实际情况，建立污水处理项目
由于新建一个污水处理厂所需的投资较大，技术水平较高，在短期内实现有一定的困难。在资金等条件不足的情况下，可以利用氧化塘来处理生活污水。由于氧化塘的造价较低，工期短，易于管理，处理效果较好，在中小城镇的污水处理中效益显著。
七、调整产业结构，深化企业环境管理
如果工业结构不合理，综合发展失去平衡，容易出现乱布点、乱上项目、处处建厂、村村冒烟的混乱局面。为解决这一问题，要合理规划工业布局，对现有的产业结构进行合理的调整。对乡镇，可以采取几个乡镇联合规划，统一布局，建立工业集中区，既可以合理的利用资源，又可以进行污染物的集中处理。同时要深化企业的环境管理，把污染治理和监督管理联系在一起。对已上的项目，要坚决杜绝因设施、管理等方面造成污染现象的发生。
八、充实力量，加强监督监测工作
尽快开展新的地下水环境评价工作，找准污染源，查清地下水污染迁移转化规律，提出防止地下水污染、恢复地下水源水质的工程措施，并确立监视性监测预报方案。
九、采取地下水人工补给的方法，以缓和地下水供需矛盾
由于目前地下水的长期超采，一般平水年都出现负均衡。长期下去，必然会加剧地下水的供需矛盾，影响经济的健康发展。所以在丰水年，应根据当地的实际情况，考虑采取地下水人工补给的方法，以缓和水资源日趋紧张的局面。
十、利用表面活性剂治理地下水来治理包气带石油污染
应用表面活性剂治理地下水污染，在我国尚属起步阶段，北京师范大学环境科学研究所在这方面作了大量的工作，通过研究表明，石油类污染物在包气带土壤和沉积物中主要以两种形式存在，一种是被土壤胶体通过物理和化学作用吸附的吸附态，另一种是存在于土壤孔隙中的自由态，自由态的石油污染物容易因弥散和动力冲刷等作用去除，大多数附着在岩石表面或存在于岩石孔隙中。因此表面活性剂对石灰岩层中油的去除效率较高。
十一、合理调配地表水
如何合理的调配区内的地表水，也是防止地下水污染的重要措施。目前在我国许多地区，合理的调配地表水，是一个非常重要的问题。
『叁』 如何保护地下水
（l）预防为主，加强管理。地下水污染的防治首先应立足于“防”，这是由地下水污染的特殊性所决定的，地下水污染一般不容易发觉。对于地下水水质的监测，受观测井孔或民用井孔分布的限制，只有当污染物到达井孔时污染才有可能被发现，而此时污染已经持续很长时间，污染范围已经相当大了。这种教训，国内外屡见不鲜。例如，20世纪80年代某地自来水公司供水并相继发现重金属污染，经调查原来是一家自行车厂在数年前利用渗井排放电镀废水所致。地下水污染的治理一般比地表水污染的治理更困难，因为它涉及受污染土壤及含水层的治理和恢复。因此，在地下水环境保护工作中要坚持以防为主的方针，宁可在预防上投入足够的人力、物力，不要等污染发生后付出更大代价去治理。
地下水与大气降水及地表水是相互联系的，互相影响的，在用水量日益增大的情况下，往往既要利用地表水，又要利用地下水。根据各国的先进经验，必须对包括地下水在内的整个水资源进行统一规划、调度与管理。各级政府的水资源保护管理职能部门要加大监督管理力度，严格执行国家有关法律法规和规定，按地下含水系统（地下水盆地、地下水系统）评价资源，从水量及水质两方面保护地下水资源。
（2）加强供水水源地保护。保护作为供水水源的地下水免受污染，是一项十分重要的工作。进行城市规划时，应将可能形成污染源的居民点、厂矿企业布置在远离含水层补给区的下游方向。显然，只有对本区地下水的补给、排泄与径流建立足够清晰的概念，布局才能得当。对于供水水源则应建立地下水源保护区。分一级、二级和准保护区。饮用水地下水源一级保护区位于开采井的周围，其作用是保证集水有一定的滞后时间，以防止一般病原菌的污染。二级保护区位于一级保护区外，保证集水有足够的时间，防止病原菌以外的其他污染。准保护区位于二级保护区外的主要补给区，其作用是保护水源地的补给水源水量和水质。
在任何情况下，都必须对供水水源及其外围的地下水水质进行严密的监测。
（3）综合防治地下水污染。鉴于地下水污染的治理相当困难，防治工作的重点是控制污染源，有效地切断污染物进入地下水的途径。合理适当地施用氮肥，使所施氮肥既能满足作物生长需要又不过量，是减少农耕区地下水硝酸盐污染的重要措施。目前，有的国家正在尝试秋播前测定土壤中氮的含量，据此决定氮肥施用量；有的在氮肥中添加硝化阻滞剂，减缓有机氮肥矿化速率，使无机氮逐渐释放，提高作物对氮的利用率。实施节水灌溉，减少每次灌溉水量，也是减少氮的流失的重要措施。
对于石油及石油化工产品的污染应采用水动力学方法，通过抽水井或注水井控制流场，可以防止石油化工产品污染的进一步扩大，同时对抽取出来的受污染的地下水进行处理。受污染的土壤和含水层的处理难度很大，向土壤注入压缩空气，可去除污染物中的挥发性成分。采用就地生物处理方法是一种很有应用前景的治理措施，它可以比较彻底地去除污染，国内外都在进行研究。如果受污染的土壤和含水层范围不大，也可以将其挖除或采取截流工程措施将其封闭。石油和石油化工产品对地下水污染的治理费用很高，而且极其复杂，因此更应当以预防为主。例如，禁止在水源地保护区设置油库、加油站，对油库、加油站和输油管线采取严格的防渗漏措施等等、要大力开展科学研究，加强对水文地质过程的机制研究和污染治理技术研究，推动地下水资源保护向严密的定量科学发展。
（4）开展地下水环境脆弱性调查评价及编制评价图册。欧洲、北美和澳大利亚等地区，在地下水污染防治工作中，已经从以污染治理为重点转变为以防止污染为重点，其中采取的一个重要措施是进行地下水环境脆弱性评价，并编制评价图册，这种方法舍得我国借鉴。
脆弱性调查评价可以为决策、管理人员和规划、设计人员提供有关地区地下水环境的条件，指导工程选址、选线。例如，当工程选择在地下水环境脆弱性较高的地区时，就应当对场地条件作进一步详细的勘测，采取严格、可靠的污染防范措施，或者重新选择建设地点。
地下水环境脆弱性调查评价，也将对地下水水质监测起指导作用。对于脆弱性高的地区，可以加强监测，这样使得监测网的布设更为科学和合理，避免人力、物力的分散和浪费。
（5）建设地下水环境管理示范区。选择少数地区，作为地下水环境管理示范区进行长期的建设。示范区的建设应当是综合性的，包括建设完善的水量、水质监测网，点污染源的调查、评价和控制，面污染源的调查、评价和控制，地下水环境脆弱性调查、评价和脆弱性图，水量水质的统一管理措施和法规的实施等等。
一些发达国家，随着他表水污染得到控制，逐步地将水环境保护工作重点从地表水转移到地下水。地下水作为水文生态循环系统中的一个不可缺少的部分，对于生命的维持和社会的发展起着重要的作用，保护地下水，已成为保护人类生存环境的重要内容。
『肆』 地下水污染的特点
地下水与地表水(河流、湖泊、水库、海洋等)是水文循环中的两个不同环节，它们在水动力学和环境化学方面也有不同的特点，因而地下水污染有着与地表水体污染不同的特点。
1.地下水污染具有隐蔽性
地下水赋存在距地表以下一定的深度，被包气带与地表相隔开，除非被井孔揭露，一般难以用肉眼直接观察，也不像地表水体那样，可以从颜色、气味或水中生物的种类及死亡的个体推断水体是否被污染;另外，地表水与发生在地面的各种人为活动可直接发生联系，污染物很容易进入水体，也容易被及时检测发现，而地下水则因上覆土壤或包气带，有一定的防护能力，特别是上覆地层透水性较差如有一定厚度黏性土层分布，可通过过滤吸附和植物根系的吸纳作用，减少污染物的进入量，甚至使之截留在土壤、包气带中，减轻甚至避免污染的发生。
2.污染过程缓慢
与地表水体污染过程相比，地下水污染过程相对缓慢。其原因有三个方面，一是地下水上覆的土壤、包气带有一定的截留、自净能力，或者说有一定的环境容量，只有当污染组分的量值接近或超过土壤、包气带容量时，污染物才可进入地下水;二是含有污染组分的水流通过土壤、包气带进入地下水往往需要一定的渗透时间，所需时间的长短与入渗强度、土壤包气带厚度、岩性的渗透性有关，也就是说，由地表进入的污染水流与地下水检出污染物两者在时间上有滞后的现象;三是地表水流往往以网状形式在河道中运动和排泄，速度快，更新交替所需时间短，而地下水是以渗流场的方式运动，含水层分布广、体积较大，实际流速远远小于河水的流速，所以污染物进入地下水后，会向四周散开，被稀释或在水岩作用下浓度降低。因此，污染物进入地表水的时间过程要比进入地下水快捷得多，地下水的污染过程也就显得较缓慢。
3.地下水污染难以治理
地下水实际流速慢，含水层体积大，水质的交替更新周期与地表水相比要长得多。全球统计表明，地表水(河流)水质更新的平均时间一般在15～20天，而地下水水质更新时间平均为1400年，从这两个数字的比较可以看出，地下水一旦被污染，很难靠天然过程在短期内去除污染后果，用人工方法也难以将如此庞大且深埋的含水层中的污染物清除，所以，地下水污染问题的解决主要依赖于源头治理和事先防范。这也是许多学者认为地下水污染难以治理的道理所在。
『伍』 地下水污染水力控制措施怎么理解
随着工业生产的高速发展，我国地下水污染的问题日益突出，地下水污染所带来的对环境和经济发展的影响也日趋显露。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。客观上讲，我国目前在地下水污染调查及地下水污染物迁移转化模式方面做了不少基础性工作，但在具体的地下水污染治理技术方面做的工作却不多，而国外，尤其是欧美国家自20世纪70年代以来在地下水点源污染治理方面取得了很大的进展，且逐渐发展形成较为系统的地下水污染治理技术。地下水污染治理技术归纳起来主要有：物理处理法、水动力控制法、抽出处理法、原位处理法。
1.1物理法
物理法是用物理的手段对受污染地下水进行治理的一种方法，概括起来又可分为：
①屏蔽法
该法是在地下建立各种物理屏障，将受污染水体圈闭起来，以防止污染物进一步扩散蔓延。常用的灰浆帷幕法是用压力向地下灌注灰浆，在受污染水体周围形成一道帷幕，从而将受污染水体圈闭起来。其他的物理屏障法还有泥浆阻水墙、振动桩阻水墙、板桩阻水墙、块状置换、膜和合成材料帷幕圈闭法等，原理都与灰浆帷幕法相似。总的来说，物理屏蔽法只有在处理小范围的剧毒、难降解污染物时才可考虑作为一种永久性的封闭方法，多数情况下，它只是在地下水污染治理的初期，被用作一种临时性的控制方法。
②被动收集法
该法是在地下水流的下游挖一条足够深的沟道，在沟内布置收集系统，将水面漂浮的污染物质如油类污染物等收集起来，或将所有受污染地下水收集起来以便处理的一种方法。被动收集法一般在处理轻质污染物(如油类等)时比较有效，它在美国治理地下水油污染时得到过广泛的应用。
1.2水动力控制法
水动力控制法是利用井群系统，通过抽水或向含水层注水，人为地改变地下水的水力梯度，从而将受污染水体与清洁水体分隔开来。根据井群系统布置方式的不同，水力控制法又可分为上游分水岭法和下游分水岭法。上游分水岭法是在受污染水体的上游布置一排注水井，通过注水井向含水层注入清水，使得在该注水井处形成一地下分水岭，从而阻止上游清洁水体向下补给已被污染水体；同时，在下游布置一排抽水井将受污染水体抽出处理。而下游分水岭法则是在受污染水体下游布置一排注水井注水，在下游形成一分水岭以阻止污染羽流向下游扩散，同时在上游布置一排抽水井，抽出清洁水并送到下游注入。同样，水动力控制法一般也用作一种临时性的控制方法，在地下水污染治理的初期用于防止污染物的扩散蔓延。
1.3抽出处理法
抽出处理法是当前应用很普遍的一种方法，可根据污染物类型和处理费用来选用，大致可分为三类：
①物理法。包括：吸附法、重力分离法、过滤法、反渗透法、气吹法和焚烧法等。
②化学法。包括：混凝沉淀法、氧化还原法、离子交换法和中和法等。
③生物法。包括：活性污泥法、生物膜法、厌氧消化法和土壤处置法等。受污染地下水抽出后的处理方法与地表水的处理相同，需要指出的是，在受污染地下水的抽出处理中，井群系统的建立是关键，井群系统要能控制整个受污染水体的流动。处理后地下水的去向有两个，一是直接使用，另一个则是用于回灌。用于回灌多一些的原因是回灌一方面可稀释受污染水体，冲洗含水层；另一方面还可加速地下水的循环流动，从而缩短地下水的修复时间。
1.4原位处理法
原位处理法是地下水污染治理技术研究的热点，不但处理费用相对节省，而且还可减少地表处理设施，最大程度地减少污染物的暴露，减少对环境的扰动，是一种很有前景的地下水污染治理技术。原位处理技术又包括物理化学处理法及生物处理法。
1.4.1物理化学处理法
①加药法。通过井群系统向受污染水体灌注化学药剂，如灌注中和剂以中和酸性或碱性渗滤液，添加氧化剂降解有机物或使无机化合物形成沉淀等。
②渗透性处理床。渗透性处理床主要适用于较薄、较浅含水层，一般用于填埋渗滤液的无害化处理。具体做法是在污染羽流的下游挖一条沟，该沟挖至含水层底部基岩层或不透水粘土层，然后在沟内填充能与污染物反应的透水性介质，受污染地下水流入沟内后与该介质发生反应，生成无害化产物或沉淀物而被去除。常用的填充介质有：a.灰岩，用以中和酸性地下水或去除重金属；b.活性炭，用以去除非极性污染物和CCl4、苯等；c.沸石和合成离子交换树脂，用以去除溶解态重金属等。
③土壤改性法。利用土壤中的粘土层，通过注射井在原位注入表面活性剂及有机改性物质，使土壤中的粘土转变为有机粘土。经改性后形成的有机粘土能有效地吸附地下水中的有机污染物。
1.4.2生物处理法
原位生物修复的原理实际上是自然生物降解过程的人工强化。它是通过采取人为措施，包括添加氧和营养物等，刺激原位微生物的生长，从而强化污染物的自然生物降解过程。通常原位生物修复的过程为：先通过试验研究，确定原位微生物降解污染物的能力，然后确定能最大程度促进微生物生长的氧需要量和营养配比，最后再将研究结果应用于实际。现在所使用的各种原位生物修复技术都是围绕各种强化措施来进行的，例如强化供氧技术大致有以下几种：
①生物气冲技术。该技术与原位物化法中的气冲技术相似，都是将空气注入受污染区域底部，所不同的是生物气冲的供气量要小一些，只要能达到刺激微生物生长的供气量即可。
②溶气水供氧技术。这是由维吉尼亚多种工艺研究所(VirginiaPolytechnicInstitute)的研究人员开发的技术，它能制成一种由2/3气和1/3水组成的溶气水，气泡直径可小到55μm。把这种气水混合物注入受污染区域，可大大提高氧的传递效率。
③过氧化氢供氧技术。该技术是把过氧化氢作为氧源注入到受污染地下水中，过氧化氢分解以后产生氧以供给微生物生长。过氧化氢常常要与催化剂一起注入，催化剂用以控制过氧化氢的分解速度，使之与微生物的耗氧速度相一致。
『陆』 地下水污染的控制与恢复
由于地下水一旦被污染，很难在短期内得到恢复，所以应积极采取预防措施，控制地下水污染的发生。对遭受污染的地下水，要及时采取有效的治理措施，使水质得到尽快恢复。该项工作不仅涉及社会各方面和政府各部门，还要充分注意到技术上的可行性和经济上的合理性。为此，必须利用系统工程的观点和方法，将科学管理与先进技术紧密结合起来，主要做好下述几个方面的工作。
5.5.1 控制地下水污染的行政措施
（1）首先要通过宣传教育，提高广大群众的“环境意识”和“珍惜地下水资源的意识”，让全社会都关注地下水保护工作。
（2）必须从中央到地方建立起一整套赋有行政和法律权利、又有专业职能的行政及专业机构，对包括地下水资源在内的水资源进行统一、科学和严格的管理与保护。水资源的管理和保护机构可以按行政区划或按水文地质单元来设立，以便形成一元化的有权威的管理机构。其职能应该是：指挥和协调有关部门对水资源的开发与保护；监督和检查排废单位的排放情况是否合乎规定；管理管辖范围内的水文地质资料；组织管辖区内防止地下水污染方面的科学研究，为制定与修改有关地下水资源保护的法令、法律条款提供技术论证；管理建井工作；落实并监督有关地下水资源保护的规划、法律和法令的实施情况等等。
（3）实行以法管水。我国已先后制定了环境保护法、水污染防治法、征收排放费暂行法和基本建设项目环境保护法等一系列法令、法规。尤其《中华人民共和国水污染防治法》第五章第三十二至第三十六条，为防止地下水污染提供了法律保证。各主管部门依据国家的有关法规，应结合本地的具体情况进行落实和实施监督。
（4）在执行水资源保护法时，必须贯彻奖励与惩罚相结合的方针。对于实行综合利用、化害为利的单位，应给予减税、免税和价格政策的优惠。但对于置国家法律而不顾、随便排放“三废”，肆意污染地下水资源的企事业单位应给予经济制裁，按造成的危害程度判决不同数额得罚款，情节严重的，对当事者要追究刑事责任，对受害单位和个人给予赔偿。
5.5.2 控制地下水污染的技术措施
5.5.2.1 严格控制污染源的排放
如前所述，降水对固体废弃物堆的淋滤，大气中的各种污染物随雨水、降雪落到地面，均可随水渗入地下，液体废弃物更会直接携带污染物入渗，污染土壤和地下水。由于对固体废弃物和大气污染的防治另有章节讨论，故不再赘述。这里仅针对液体废弃物而论。
5.5.2.1.1 改进生产技术，发展无污染的新工艺。如在电镀工艺方面，实行无氰电镀或微氰电镀，消除或减轻了氰的污染。
5.5.2.1.2 发展封闭系统、重复利用废水，减少污水排放量。如加拿大在1976年就建造了世界上第一座不排废水的纸浆厂，废水和化学品在封闭系统中循环使用。
5.5.2.1.3 加强企业的技术改造，实行废水资源化。如造纸厂用水量极大，所排废水中含有大量有机物和某些化学药品，将纸浆废液中的碱和木质素回收，已经产生了很大的经济效益和环境效益。
5.5.2.1.4 坚持严格的废水排放标准，不仅要控制其污染物的浓度，而且还要控制其排放总量。
（1）已经产生的液体废弃物（废水）向地面水水域和城市排水管网排放，必须严格执行“国家污水综合排放标准”（GB8978-88）。对于低于标准中限值的废水，方可向环境中排放。该标准将排放的污染物按其性质分为两类：①第一类污染物，指能在环境或动植物体内蓄积，对人体健康产生长远不良影响者，含有此类有害物质的污水，不分行业和污水排放方式，也不分受纳水体的功能类别，一律在车间或车间处理设施排出口取样，其最高允许排放浓度必须符合表5.3所列规定；②第二类污染物，指其长远有害影响小于第一类污染物质，
表5.3 第一类污染物的最高允许排放浓度（mg/L）
在排放单位排出口取样，其最高允许排放浓度和部分行业最高允许排水定额必须符合表5.4所列规定。按地面水域使用功能要求和污水排放去向，对向地面水水域和城市排水管网排放的污水分别执行一、二、三级标准：①特殊保护水域，指国家GB3838-88《地面水环境质量标准》Ⅰ、Ⅱ类水域，例如城镇集中式生活饮用水水源地一级保护区、国家划定的重点风景名胜区水体，不得新建排污口，现有的排污单位由地方环保部门从严控制，以保证受纳水体水质符合规定用途的水质标准；②重点保护水域，指国家GB3838-88Ⅲ类水域和《海水水质标准》Ⅱ类水域，例如城镇集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般经济渔业水域、重要风景游览区等，对排入这些水域的污水执行一级标准；③一般保护水域，指国家GB3838-88Ⅳ、Ⅴ类水域和《海水水质标准》Ⅲ类水域，例如一般工业用水区、景观用水区、农业用水区、港口和海洋开发作业区等，排入这些水域的污水执行二级标准；④对排入城镇排水管网并进入二级污水处理厂进行生物处理的污水应执行三级标准。对排入未设置二级污水处理厂的城镇排水管网的污水，必须根据排水管网出水口受纳水体的功能要求按上述②、③条规定，分别执行一级或二级标准。
表5.4 第二类污染物最高允许排放浓度（mg/L）
（2）应按流域或区域实行污染物排放总量控制。根据流域或区域水的环境容量确定允许该水体的污染物容量，称为“容量总量控制”；根据一个既定的环境目标或污染物消减目标确定排污单位的污染物排放总量，称为“目标总量控制”。在确定了允许排入水体的污染物总量后，也应按总体规划分配至各污染源，确定其最大允许排污总量。根据允许的污染物排放总量，各地环保部门可要求排污单位限期治理，发放排污许可证，并通过对污染物排放量的监测确保水体的环境质量。
5.5.2.2 加强对液体废弃物的处理
对不能达到排放标准的废水进行有效的处理，使其所含的污染物分离出来，或将其转化为无害的物质，从而使污水得到净化。
现代的污水处理技术，针对不同污染物的特性，发展了各种不同的污水处理方法，按其作用原理划分为四大类；即物理法、化学法、生物法（生物化学法）和物理化学法（见表5.5）。
表5.5 污水处理方法分类表
污水中的污染物质是多种多样的，不能预期只用一种方法就能够把所有的污染物去除殆尽，一种污水往往需要通过由几种方法组成的处理系统，才能达到处理要求的程度。按处理程度划分，污水处理可分为一级、二级和三级处理。
一级处理的内容是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物，物理处理法通常只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水仍不宜排放，一般还必须进行二级处理。因此，针对二级处理来说，一级处理又属预处理。
二级处理的主要任务，是对经一级处理后的污水，再用生物法除去污水中呈胶体状态的有机污染物（BOD）。一般地说，经二级处理后，污水已达到排放标准了。长期以来，把生物法处理作为污水二级处理的主体工艺。近年来，有些国家正在研究和采用化学或物理化学法作为二级处理的主体工艺。
污水三级处理，又称污水深度处理。污水经二级处理后，仍含有磷、氮、病原微生物和难以生物降解的有机物等，需进行三级处理，以便进一步去除上述污染物或回收有用物质，并能使污水经三级处理后再次复用。三级处理主要是采用物理化学法或土地处理系统。
5.5.2.3 充分利用环境自净能力
充分利用含水层防污性能，以更有效地防止地下水污染的研究是非常重要的。所谓含水层防污性能，是指在一定地质和水文地质条件下含水层防止地下水污染的能力，其取决于含水系统的结构，包括覆盖层岩性、厚度、地面破坏程度、地下水类型、埋深、含水层与隔水层的岩性组合、它们的厚度及其在分布上的连续性等。
德国维尔赫夫（H.Verhuff，1981）在考虑含水层防污性能时，主要依据水文地质结构、包气带的地质条件及土壤条件、地下水埋深或含水层厚度，把含水层防污性能划分为五级（图5.8）。
图5.8 防止来自地表污染的含水层防污性能分类图
关于包气带即覆盖层的防污能力，也有采用覆盖层阻水系数来表示其净化能力的：
环境地质与工程
式中：B——阻力系数，即液体废弃物从地表通过包气带到达含水层的时间；
m1，m2…mn及k1，k2…kn为覆盖层各土层的厚度和相应的垂向渗透系数。
这一表示方法的主要问题是未考虑覆盖层对污染物的化学净化能力。
在研究含水层防污染性能时还应注意到由于地下水的开发引起水文地质条件的改变所可能导致的地下水污染。如过量开采地下水引起咸水入侵等。为避免类似现象发生，应该合理地开发地下水。
5.5.3 受污染地下水的恢复
如前所述，由于种种原因，近年来在我国地下水污染呈逐年加剧之势，如何挽救被污染的地下水使其恢复，是目前水资源保护的一项迫切而艰巨的任务，它已引起国内外环境水文地质工作者的极大兴趣。然而，鉴于治理受污染水层是对受污介质和运动着的地下水同时进行处理，技术难度很大，许多方法尚处于探索阶段。这里仅简单介绍目前普遍采用的一些方法。
5.5.3.1 受污染地下水的自然恢复
地下的土层和含水层是具有自然净化能力的。在污染物进入地下水以及污染物随地下水在含水层的迁移过程中，发生了一系列的稀释、机械过滤、中和与沉淀、吸附和离子交换以及生物降解等物理、化学和生物化学反应，可使污染的地下水得到净化。
由于地质环境的特殊性，地下水在多孔介质中运动极其缓慢，因此，自然净化所需要的时间也是相当长的，即使是在污染源消除之后，也需要数十年甚至上百年才能使地下水在自净过程中恢复。
5.5.3.2 人工净化处理措施
为了加速净化过程，缩短地下水的恢复时间，可以用人工净化处理措施来加强地下水的净化能力，目前常用的有化学处理法和生物处理法。
5.5.3.2.1 化学处理法
化学处理法需要投加化学试剂，该试剂必须针对要清除的污染物，试剂本身及化学反应生成物不应该有任何毒性。生产中已成功采用的化学处理法有如下几种。
（1）用高锰酸钾清除砷：As5+与Ca2+和一些离子形式的化合物溶解性很差，因而在氧化条件下所产生的大量的化合物就会从地下水中沉淀出来。
（2）利用臭氧清除石油和氰：向含水层输入臭氧可以形成分解石油的微生物生长环境，减少溶解有机酸的含量，同时又可促使氰分解。德国曾用此法净化被石油污染的含水层，其过程是用四口深井抽水时，在井底安装臭氧混合装置，使抽到地表的水已与臭氧均匀混合，然后再把抽出的水灌入污染带周围的注水井形成一道高地下水位的水墙，阻止了污染地下水的扩散，从而成功地清除了含水层中的石油和氰。
（3）氧化还原条件下去除铁锰（Vyredox法）：Vyredox法是利用向抽水井周围的含水层注入氧气来形成高氧化还原电位和高的pH值，使Fe、Mn离子在该条件下被氧化而沉淀出来。
如图5.9所示，向井中注入不含Fe、Mn离子且富含氧的水，因而Fe2+在距抽水井较远处即可被较低的氧化还原电位氧化为Fe3+而沉淀下来。在抽水和注入循环过程中，地下水中的微生物也会繁殖起来，相应地，微生物死亡量也会增大，死亡微生物遗体提供了大量的有机碳，又可促使一种能氧化分解Mn的微生物生长，故沉淀去除Mn的作用一般发生在抽水井附近的高Eh 值区域。显然该方法形成的物理、化学及生物条件是除去污染含水层中的Fe离子，然后再去除Mn离子。
图5.9 氧化还原电位条件下去除Fe、Mn的原理示意图
图5.10 地下水污染的就地包气法处理
从地下抽出的污染地下水不能直接用于回灌，而是经过专门处理之后才能输给注水井。净化含水层时一般都设有多个注水井，而每个抽水井的四周又被多个注水井包围起来，抽水井和注水井的总数量应由水文地质条件和污染物的浓度来确定。所有抽水井和注水井都用管道系统连在一起，并与曝气装置和氧气输入装置相连。抽出的地下水先在地表进行净化，将所含污染物去除并收集起来，然后再曝气并输入氧气，经过上述过程后才输向注水井并进行回灌。
用Vyredox法净化含水层运转周期短，见效快，1976年在芬兰研究成功后已逐渐在欧洲一些国家推广，但适用性受水文地质条件和地球化学条件限制。
5.5.3.2.2 生物处理法
生物处理法可分为就地处理法和抽出处理法两种。
（1）地下水污染的就地生物处理的形式如图5.10及图5.11所示。图5.10表示了投加营养物、充氧和接种纯菌种等一系列人工强化处理的措施。图5.11则显示了利用地下渗滤床来就地恢复的例子。渗滤床如同一个生物滤池，污染物流通过渗滤处理床时得到净化。针对地下污染区营养物质缺乏，复氧困难与土壤颗粒结合紧密，微生物活力很低的特点，人工处理的强化措施有四条：①添加营养物，营养物以氮和磷为主，并加入各种微量元素，溶解在水中注入受污染的含水层；②复氧，地下复氧是极端缓慢的，强化处理采用的是在回灌水中曝气后注入的充氧方式，在地下污染相当严重的地方，还可采用纯氧和过氧化氢法复氧；③提高生物代谢能力，提高微生物代谢能力可通过就地激活地下微生物或引入新的适于降解污染物的菌种的办法来实现；④减小界面张力，用投加化学剂来减小污染物和地下水之间的界面张力，使污染物容易从吸附土壤上脱离，以提高其生物降解性，化学剂包括分散剂、表面活性剂、萃取剂和乳化剂。
图5.11 地下水污染的就地渗滤床法处理示意图
就地人工强化生物处理可使污染物浓度降低到小于或等于1mg/L，对地下水的恢复时间可比自然恢复时间提前5～10倍甚至更快。
（2）抽出处理是将被污染的地下水抽出后，在地表进行生物处理，其处理形式如图5.12（a）和5.12（b）所示。地下水的人工强化生物恢复技术目前已在发达国家中应用了，但是工程的规模都属于试验性工程，还有待于进一步的完善。
图5.12 污染的地下水抽出处理
『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为:
实行排污总量控制;
对一些污染较为严重的企业要实行限期治。
『捌』 如何治理水污染
目前，人们已意识到不能以破坏生态环境来发展经济，这样的代价太大了。我国已提出社会经济可持续发展和保护人民的身体健康的战略，对整治水域污染采取了一系列强有力的措施。我们决不能再走先污染后治理的老路，为了拥有洁净的水环境，保护水资源，当从现在做起。
污水处理我国水环境的前景令人担忧。
多年来，我国水资源质量不断下降，水环境持续恶化，由于污染所导致的缺水和事故不断发生，不仅使工厂停产、农业减产甚至绝收，而且造成了不良的社会影响和较大的经济损失，严重地威胁了社会的可持续发展，威胁了人类的生存。我国的七大水系以污染程度大小进行排序，其结果为:辽河、海河、淮河、黄河、松花江、长江。综合考虑我国地表水资源质量现状，符合《地面水环境质量标准》的Ⅰ、Ⅱ类标准的只占32.2%（河段统计），符合Ⅲ类标准的占28.9%，符合Ⅳ、Ⅴ类标准的占38.9%。如果将Ⅲ类标准也作为污染统计，则我国河流长度有67.8%被污染，约占监测河流长度的2/3，可见我国地表水资源污染非常严重。
我国地表水资源污染严重，地下水资源污染也不容乐观。
我国北方五省区和海河流域地下水资源，无论是农村（包括牧区）还是城市，浅层水或深层水均遭到不同程度的污染，局部地区（主要是城市周围、排污河两侧及污水灌区）和部分城市的地下水污染比较严重，污染呈上升趋势。
具体而言，根据北方五省区（新疆、甘肃、青海、宁夏、内蒙古）1995年地下水监测井点的水质资料显示，按照《地下水质量标准》（GB/T14848-93）进行评价，结果表明，在69个城市中，Ⅰ类水质的城市不存在；Ⅱ类水质的城市只有10个，只占14.5%；Ⅲ类水质的城市有22个，占31.9%；Ⅳ、Ⅵ类水质的城市有37个，占53.6%，这说明有1/2以上城市的地下水污染严重。至于海河流域，地下水污染更是令人触目惊心，2015眼地下水监测井点的水质监测资料表明，符合Ⅰ~Ⅲ类水质标准仅有443眼，占评价总数的22.0%，符合Ⅳ和Ⅵ类水质标准有880和629眼，分别占评价总井数的43.7%和34.3%，即有78%的地下水遭到污染。如果用饮用水卫生标准进行评价，在评价的总井数中，仅有328眼井水质符合生活标准，只占评价总数的31.2%，另外2/3以上的井水质不符合生活饮用卫生标准。
面对严峻的缺水、水污染问题，我们应积极行动起来，珍惜每一滴水，采取节水技术、防治水污染、植树造林等多种措施，合理利用和保护水资源。
『玖』 地下水是怎么被污染的
地下水污染：
主要指人类活动引起地下水化学成分、物理性质和生物学特性发生改变而使质量下降的现象。地表以下地层复杂，地下水流动极其缓慢，因此，地下水污染具有过程缓慢、不易发现和难以治理的特点。
污染方式：
地下水污染方式可分为直接污染和间接污染两种。直接污染的特点是污染物直接进入含水层，在污染过程中，污染物的性质不变。这是对地下水污染的主要方式。间接污染的特点是，地下水污染并非由于污染物直接进入含水层引起的，而是由于污染物作用于其他物质，使这些物质中的某些成分进入地下水造成的。例如，由于污染引起的地下水硬度的增加、溶解氧的减少等。间接污染过程复杂，污染原因易被掩盖，要查清污染来源和途径较为困难。
污染途径：
地下水污染途径是多种多样的，大致可归为四类：①间歇入渗型。大气降水或其他灌溉水使污染物随水通过非饱水带，周期地渗入含水层，主要是污染潜水。淋滤固体废物堆引起的污染，即属此类。②连续入渗型。污染物随水不断地渗入含水层，主要也是污染潜水。废水聚集地段（如废水渠、废水池、废水渗井等）和受污染的地表水体连续渗漏造成地下水污染，即属此类。③越流型。污染物是通过越流的方式从已受污染的含水层（或天然咸水层）转移到未受污染的含水层（或 天然淡水层）。污染物或者是通过整个层间，或者是通过地层尖灭的天窗，或者是通过破损的井管，污染潜水和承压水。地下水的开采改变了越流方向，使已受污染的潜水进入未受污染的承压水，即属此类。④径流型。污染物通过地下径流进入含水层，污染潜水或承压水。污染物通过地下岩溶孔道进入含水层，即属此类。
『拾』 沙漠地下水,被污染有哪些治理措施
应以预防为主。为此，必须进行必要的监测，一旦发现地下水遭受污染，就应及时版采取措施，防微杜渐。最好是权尽量减少污染物进入地下含水层的机会和数量，诸如污水聚积地段的防渗，选择具有最优的地质、水文地质条件的地点排放废物等。
国际上为了有效防止地下水源地污染，往往设定地下水卫生防护带，通常由戒严带、限制带和监视带构成。
第一带为戒严带，此带仅包括取水构筑物附近的范围，要求水井周围30m的范围内，不得设置厕所、渗水坑、粪坑、垃圾堆和废渣堆的污染源，并建立卫生检查制度。
第二带为限制带，此带与地一带相接，包括较大范围，要求单井或井群影响半径范围内，不得使用工业废水或生活污水灌溉和使用持久性或剧毒的农药，不得修建渗水厕所、渗水坑、堆放废渣或铺设污水管道，并不得从事破坏深层土层活动。如含水层上有不透水的覆盖层，并与地表水无直接联系时，其防护范围可适当缩小。
第三带为监视带，应经常进行流行病学的观察，以便及时采取防治措施。
治理地下水污染的方法按照技术性质分为物化和生物技术，包括：曝气技术、热强化技术、抽取-处理技术、水动力截获技术和综合治理技术等。
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