关于我国地下水污染的分析及防护治理

关于我国地下水污染的分析及防护治理柳福2011158129[摘要]：地下水是水资源的重要组成部分，是人类赖以生存的物质基础，由于受到人类活动的影响，目前却在遭受着日益严重的污染。近年来由于人类活动的影响，特别是城市生活污水、垃圾以及工业三废的排放，农业生产大量使用农药化肥等，导致地下水污染问题日益突出，严重制约着国民经济的可持续发展，威胁着人类生命的健康，同时也给环境带来了很大的压力。[关键词]：地下水污染、污染来源、污染危害、预防措施、污染治理水是生命之源，是人类赖以生存的重要自然资源之一，地下水资源在我国总的水资源中占有举足轻重的地位。全国水资源量是27940亿立方米，其中地表水资源量为19100亿立方米，占总水资源量的2／3，地下水资源量为8840亿立方米。由于地下水分布广、水质好、不易被污染、调蓄能力强、供水保证程度高，已经被广泛的开发利用。据统计，我国约有70％的人口以地下水为主要饮用水源，在北方地区，地下水开发利用率比较高，如海河流域的地下水利用率达90％以上。在全部用水量中，地下水占50％以上。在我国北方干旱一半干旱地区的许多城市和乡村，地下水成为唯一饮用水源。全国灌溉面积7亿多亩，其中使用地下水浇灌的占总灌溉面积的40％。全国有310个城市开采利用地下水作为城市供水水源，约占全国城市总数的71％。但是，随着人口的剧增和经济、社会的高速发展，我国地下水污染问题日益突出。地下水污染所带来的对环境和经济发展的影响也是日趋显露。特别是随着城市的发展，城乡生活和工业生产污水排放量逐年增多，地表水和地下水遭受污染，水质恶化现象日趋严重。因此，查清地下水的污染源和污染物、污染途径，对地下水污染现状进行评价，提出地下水污染的防治措施，使水源地地下水的污染状况得以控制，对促进我国工农业生产的持续发展，改善城区居民饮水质量，提高居民健康水平有重要意义。一、我国地下水资源的现状据估算我国地下水天然资源约8700亿方/年，占我国水资源31％左右。其中能直接开发利用的约2900亿方/年。我国地下水资源1/3集中分布在北方各大平原和盆地，北方地区地下水天然资源为2800亿方/年，占北方水资源总量的48％。目前地下水实际开采约747亿方/年，占全国水资源利用总量的16％。在干旱、半干旱的北方地区，地下水已成为主要供水水源，实际开采量达660亿方/年，约占北方水资源总量30％：其中华北平原地下水开采量为236亿方/年，占全区水资源利用总量的50％以上。据初步统计，全国181个大中城市中，33％城市以地下水供水为主，22％城市是地下水和地表水兼用，其余城市以地表供水为主。在华北27个主要城市中，地下水供水量占城市总用水量的87％。二、地下水污染概况地下水虽然比地表水资源量小，但它具有分布广、水量稳定、受气候影响小，水质优良、不易受污染和较强的天然调蓄能力等特点。地下水是人类宝贵的淡水资源，在人类的生产和生活中发挥着重要的作用。但是由于人类活动的影响，特别是城市生活污水的影响及垃圾的堆放，工业“三废”的排放，农业大量使用化肥、农药等，导致地下水污染问题日益突出。污染严重区主要分布在大城市的中心地带，城镇周围区域，排污河道两侧，地表污染水体分布区及引污水灌溉农田地区。据统计，我国大、中城市浅层地下水不同程度的遭受污染。其中约一半的城市市区地下水污染较严重，全国多数城市地下水水质呈下降趋势。部分城市浅层地下水已不能直接饮用，由此造成的缺水城市和地区日益增多，污染组分主要有三氮，酚，氰及COD等。一般地下水污染有如下特点：1、污染进程缓慢、隐蔽：地下水的污染一般不是直接的，而是由土壤污染、地表水污染、各种渗滤液等在下渗的过程中不断被沿途的各种障碍物阻挡、截留、吸附、分解，最终进入地下水的。从污染源的出现到地下水的污染往往需要经历很长的时间当地下水受到某些组分的严重污染时，往往是无色无味的，即使人类饮用了有毒有害组分污染的地下水，对人体的影响也只是慢性的长期效应，不易觉察。2、一旦污染形成，很难治理：地下水一旦受到了明显的污染，即使查明了污染原因并消除了污染源，地下水质仍需要很长的时间才能恢复。这是因为被底层阻留的污染物还会继续释放到地下水中；并且地下水流动缓慢，溶解氧含量低，微生物含量少，自净能力差因此地下水的污染治理要十几年甚至几十年才能见效。3、造成的后果严重：由于底层的阻留，地下水中的污染物的含量一般是微量的，一般不会引起人的急性疾病，但是却会在人体内富集造成多系统的损伤，甚至会影响到几代人的健康。三、地下水污染来源工业废水、废物及生活污水的大量排放，农业生产中的污水灌溉，化肥、农药的滥用等是造成地下水污染的主要途径。因此，地下水污染源可以分为以下几类：工业污染、农业污染、生活污染和自然界自身污染。3.1工业污染工业污染源主要是指未经处理的工业“三废”，即废气、废水和废渣川。工业废气如二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮等物质会随大气降水落到地面，随地表径流下渗对地下水造成二次污染。未经处理的工业废水如冶炼废水、工业酸洗废水、电镀废水、石油化工有机废水等有毒有害废水直接流入或渗人地下水中，造成地下水污染；工业废渣如高炉废渣、钢渣、粉煤灰、硫铁矿烧渣、电石渣、赤泥、洗煤泥、硅铁渣、选矿场尾矿及污水处理厂的淤泥等，由于露天堆放或是地下填埋防渗处理不合格，经雨水淋滤，其中的有毒有害物质随滤液直接渗入地下水中，或随地表径流往下游迁移过程中下渗至地下水中形成污染。3.2生活垃圾生活垃圾一般用埋填法处理，而这些大量被填埋于城市周围的垃圾，随着日晒雨淋及地表径流的冲洗，其溶出物会慢慢渗入地下，污染地下蓄水层。生活废弃物中富含有机物质和盐类，在微生物的作用下分解成有机氮-氨氮-亚硝酸盐氮-硝酸盐氮，故而在地下水中三氮检出率为10％～46％，细菌总数和大肠菌群检出率为10％～26％。因而生活垃圾，还有居民区的化粪池都是造成有机物污染的主要渠道。3.3城市生活污染城市生活污染源主要是生活污水和生活垃圾。生活污水主要是SS(悬浮固体)、BOD(生化需氧量)、NH4-N(氨氮)、ABS(合成洗涤剂)、P、CL、细菌等生活污水和医院排放的废水中所含污染物多为氨氮、磷、合成洗涤剂、厌氧细菌、挥发性酚、汞、病毒及放射性物质，多数排人河道、沟渠或渗坑，对地表水和地下水产生污染。生活垃圾随着日晒雨淋及地表径流的冲洗，其溶出物会慢慢渗入地下，污染地下水。3.4农业污染主要来自于土壤中的剩余农药、化肥和污水灌溉等。一些畅销农药如DDT，六六六，由于它们在自然界比较稳定，在一定时间内会残留在土壤、水域及生物体内，并随食物链逐渐富集在人体内。常用的化肥有氮肥、磷肥、钾肥等，土壤中这些剩余的肥料将随下渗水一起淋滤渗入地下水中引起地下水污染。污水灌溉虽然在一定程度上可以使土壤肥力增加，但另一方面因污水含有各种有毒有害物质，长期使用污水灌溉可能引起对农作物、土壤及地下水的污染。四、几种典型的地下水污染途径地下水污染途径是复杂多样的。按水力学上的特点分类，地下水污染大致可分为四类。4.1间歇入渗型其特点是，污染物通过大气降水或灌溉水的淋滤，使固体废物、地层土壤或地层下的朽害或有毒组分周期性地从污染源通过包气带渗入含水层。这种渗入多半是呈非饱和状态的淋雨状渗流形式，或者呈短期问的饱水状态连续渗流形式。这种途径引起的地下水污染，其污染组分原来是呈固态形式贮存于固体废物或土壤里的。此种污染，无论在其范围或程度上，均可能有季节性变化。主要污染对象是潜水。4.2连续入渗型其特点是，污染物随污水或污染溶液不断地渗入含水层。在这种情况下，或者包气带完全饱水，呈连续渗入的形式渗入含水层，或者包气带上部的饱水呈连续渗流的形式，下部不饱水呈淋雨状的渗流形式渗入含水层。这种类型的污染，其污染组分是液态的。最常见的是污水聚积地段(污水池、污水渗坑、污水快速渗滤场、污水管道等)的渗漏，以及被污染地表水体和污水渠的渗漏，其主要污染对象也多半是潜水。4.3越流型其特点是，污染物通过层间越流的形式转移入其它含水层。这种转移或者是通过天然途径(水文地质天窗)，或者通过人为途径(结构不合理的井管、破损的老井管等)，或者人为开采引起的地下水动力条件的变化而改变了越流方向，使污染物通过大面积的弱隔水层越流转移到其他含水层。其污染来源可能是地下水环境本身的，也可能是外来的，它可能污染承压水或潜水。研究这一类型污染的困难之处是难于查明越流具体的地点及地质部位。4.4径流型其特点是，污染物通过地下径流的形式进入含水层，即或者通过废水处理井，或者通过岩溶发育的巨大岩溶通道，或者通过废液地下储存层的隔离层的破裂进入其它含水层。海水入侵是海岸地区地下淡水超量开采而造成海水向陆地流动的地下径流。此种类型的污染，其污染物可能是人为来源也可能是天然来源，可能污染潜水或承压水。其污染范围可能不很大，但其污染程度往往由于缺乏自然净化作用而显得十分严重。五、地下水污染的危害地下水污染不仅会导致传染性疾病等社会公害的发生,还会因其失去作为水资源的经济和生态价值而加剧水资源短缺的紧张局面,严重制约经济和社会的可持续发展。4.1危害人体健康地下水污染直接影响饮用水源的水质。当饮用水源受到合成有机物污染时,会导致如腹水、腹泻、肠道线虫、肝炎、胃癌、肝癌等很多疾病的产生,特别是人们饮用被硝酸盐污染的地下水后可以导致癌症,还可能引起高铁(变性)血红蛋白症,导致患者死亡。疾病给广大居民身心带来极大损害,同时也增加了巨额医疗费用,与不洁的水接触会染上如皮肤病、沙眼、血吸虫、钩虫病等疾病。地下水污染严重区甚至可导致雌激素增加,影响人类的繁殖能力,造成自然流产或是先天残疾。4.2降低农作物的产量和质量很多地区的农民有喜欢用污水浇灌农作物的习惯。当农作物吸收污水废水和化学肥料中过量的氮素(硝酸盐、亚硝酸盐和氨氮)时,这些有害氮素能降低农作物(如土豆等)对机械损伤的抵抗力,降低水果和蔬菜的质量,减少香味和冬季的耐藏力;还能降低某些农作物的养分。4.3加速生态环境的退化和破坏地下水污染造成的水质恶化对生态环境的影响也是巨大的。污染物排入河流、湖泊后除了对水体中天然鱼类和水生物造成危害外,对水体周围生态环境的影响也是一个重要方面。过量的硝酸盐进入河、湖后,使河、湖水酸化并有腐蚀性,影响水中生物的正常生长,甚至能导致某些水中生物的灭绝。4.4造成经济损失地下水污染对人体健康、农业生产、生态环境的负面影响,都会表现为经济损失。据农业部和环保总局联合发布的2006年度《中国渔业生态环境状况公报》显示,全国共发生渔业水域污染事故1463次,污染面积约9.4万hm2,造成直接经济损2.43亿元。六、地下水污染防治措施2．1地下水污染的治理修复技术对于地下水污染的治理与修复技术，国内外学者进行了广泛的研究，取得了很大的进展，并且逐渐发展成为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，稳定和固化技术、抽出处理法以及原位处理法。1)物理处理法物理法是利用物理手段对受污染的地下水进行治理的一种方法，主要包括屏蔽法、被动收集法和水动力控制法等。屏蔽法是在地下建立各种物理屏障，将受污染的地下水体圈闭起来以防止污染物进一步扩散蔓延。它只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，在多数情况下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。被动收集法是指在水流的下游挖一条足够的沟道，在沟内布置收集系统，将水面漂浮的污染物质，如油类污染物质等，或将所有受污染的地下水收集起来以便处理的一种方法。水动力控制法是利用井群系统，通过抽水或是向含水层注水，人为的改变地下水的水力坡度，从而将受污染的水体与清洁的水体分隔开来，以达到使清洁水体免遭污染的目的。2)稳定和固化技术稳定化是指将污染物转化为不易溶解、迁移和毒性比较小的状态或者形式。而固化是指将污染物质包存起来，呈小颗粒状或者大块形状，使污染物质处于稳定状态，不再影响周围环境。稳定化和固化技术通常用于重金属离子和放射性物质的稳定化和固化处理。一般的步骤包括：(1)中和过量的酸度；(2)破坏金属络合物