地下水污染与防治 概述

地下水分类及其污染探讨•研究内容：(1)我国地下水污染及其现状;（2）地下水污染途径；(3)地下水类型；（4）地下水污染的修复措施第一章地下水污染及其现状•1.1地下水污染的类型•1.2地下水污染的途径•1.3我国地下水污染的现状1.1地下水污染的类型•地下水污染（groundwaterpollution）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。地下水一旦受到污染，即使彻底消除其污染源，也得十几年，甚至几十年才能使水质复原。1.1地下水污染的类型•地下水污染的原因主要有：工业废水向地下直接排放，受污染的地表水侵入到地下含水层中，人畜粪便或因过量使用农药而受污染的水渗入地下等。污染的结果是使地下水中的有害成分如酚、铬、汞、砷、放射性物质、细菌、有机物等的含量增高。污染的地下水对人体健康和工农业生产都有危害1.1地下水污染的类型•我国地下水污染划分为以下四个类型：一是地下淡水的过量开采导致沿海地区的海（咸）水入侵；•二是地表污（废）水排放和农耕污染造成的硝酸盐污染；•三是石油和石油化工产品的污染；•四是垃圾填埋场渗漏污染。1.2地下水污染的途径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，即属此类加图各类图片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。地下水污染途径是多种多样的，大致可归为四类1.3我国地下水污染的现状(一)我国区域地下水水质与无机污染基本情况根据各省地下水质量评价结果92％的地下水资源可作生活饮用水及工农用水。63％可供直接饮用，17％需经适当处理后，可供饮用，12％不宜饮用为生活饮用水及工农用水1.3我国地下水污染的现状(二)我国主要城市地下水水质与无机污染基本情况•据统计，我国大、中城市浅层地下水不同程度地遭受污染，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；地下水污染正由点污染、条带状污染向面上扩散，由浅层向深层渗透，从城市向周围蔓延，应引起高度重视。1.3我国地下水污染的现状•(三)典型地区地下水有机污染情况•国土资源部从1999年以来，先后在京津冀、长江三角洲、珠江三角洲等地区开展了地下水有机污染调查研究，结果表明，邻苯二甲酸二正丁酯最大检出值超过我国生活饮用水卫生标准2.4倍；邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯最大检出值超过我国生活饮用水卫生标0.125倍1.3我国地下水污染的现状•1999—2002年，在京津冀典型地区开展地下水有机污染调查，检测有机组分43项，分别为单环芳烃12项、卤代烃、多环芳烃16项和有机农药8项。•2003年以来，在长江三角洲典型地区开展了浅层地下水有机污染调查研究，挥发性有机物和农药均有不同程度检出•2005年开始，在珠江三角洲地下水调查中发现，挥发性有机污染物和半挥发性有机污染物均有明显检出。珠江三角洲中心区地下水污染已呈现一定的区域分布特征第二章地下水的分类•2.1地下水的分类原则及方法•2.2按埋藏条件分类的各类地下水特征2.1地下水的分类原则及方法•地下水这一名词有广义与狭义之分。广义的地下水是指赋存于地面以下岩土空隙中的水；包气带及饱水带中所有含于岩石空隙中的水均属之。狭义的地下水仅指赋存于饱水带岩土空隙中的水。•长期以来，水文地质学着重于研究饱水带岩土空隙中的重力水。随着学科的发展，人们认识到饱水带的水与包气带水有着不可分割的联系，不研究包气带水，许多重大的水文地质问题是无法解决的。因此，本书从广义地下水角度进行分类。2.1地下水的分类原则及方法•地下水的储存特征对其水量、水质时空分布有决定意义，其中最重要的是埋藏条件与含水介质类型。•所谓地下水的埋藏条件，是指含水岩层在地质剖面中所处的部位及受隔水层（弱透水层）限制的情况。据此可将地下水分为包气带水、潜水及承压水。按含水介质（空隙）类型，可将地下水区分为孔隙水、裂隙水及岩溶水2.1地下水的分类原则及方法2.1地下水的分类原则及方法2.2按埋藏条件分类的各类地下水特征按埋藏条件分为：上层滞水、潜水、承压水一、上层滞水指包气带中局部隔水层之上具有自由水面的重力水。形成条件包气带中有局部的隔水层岩层的倾角不宜太大，分布范围不能太小特点：直接依靠大气降水和地表水的补给，受季节性变化；矿化度低，水质容易受到污染。2.2按埋藏条件分类的各类地下水特征二、潜水指饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水注意以下几个概念：潜水面、潜水位埋深，潜水位（潜水位标高），潜水含水层厚度2.2按埋藏条件分类的各类地下水特征2.2按埋藏条件分类的各类地下水特征潜水含水层厚度是指从潜水面到隔水底板的距离。隔水底板是含水层底部的隔水层。潜水面是指潜水的表面，为自由水面。潜水位是潜水面上任意一点的高程。潜水埋藏深度（水位埋深）是指潜水面到地面的距离。潜水面坡度指相邻两条等水位线的水位差除以其水平距离。当其值很小时，可视为水力梯度。2.2按埋藏条件分类的各类地下水特征特点：a、潜水面上一般无稳定隔水层，具有自由表面。但有时潜水上面有局部隔水层，使得潜水出现局部承压现象。b、在重力作用下，潜水由水位高处流向水位低处。c、潜水通过包气带与地表相同，大气降水、凝结水、地表水直接补给潜水d、水位、流量和化学成分随地区和时间的变化而变化2.2按埋藏条件分类的各类地下水特征潜水等水位线图：是由同一时间潜水位相同的各点连线而成作用：2.决定流向2.水力梯度潜水面坡度3.埋深4.取水位置（取水点在地下水流汇集的地方）5.推断含水层的岩性或厚度变化（透水性越好，等水位线越密；含水层厚度越大，等水位线越疏）6.确定地表水与地下水的补给关系7.确定泉水出漏点和沼泽化的范围（出现在潜水位和地形等高线相等处）2.2按埋藏条件分类的各类地下水特征2.2按埋藏条件分类的各类地下水特征2.2按埋藏条件分类的各类地下水特征三、承压水充满于两个隔水层（弱透水层）之间的含水层中的水，叫作承压水。承压含水层上部的隔水层（弱透水层）称作隔水顶板，下部的隔水层（弱透水层）称作隔水底板。隔水顶底板之间的距离为承压含水层厚度。2.2按埋藏条件分类的各类地下水特征隔水顶板是承压含水层上部的隔水层。隔水底板是承压含水层下部的隔水层。承压含水层的厚度（为隔水顶板、底板之间的距离。测压水位是井孔中静止水位的高程。承压高度是指揭穿承压含水层的钻孔中承压水位到承压含水层顶面之间的距离，亦为作用于隔水顶板的以水柱高度表示的附加压强。从静止水位到承压含水层顶面的垂直距离。自流区是测压水位高于地表面的范围，又称为承压水的自溢区。2.2按埋藏条件分类的各类地下水特征2.2按埋藏条件分类的各类地下水特征特点：a、有稳定的隔水顶板和底板，没有自由水面，水体承受静水压力。b、与外界联系较差，水位、水量、水质等受气候因素的影响较小，富水性好的承压含水层是理想的供水水源。c、具有补给区、承压区和排泄区形成的条件a、不透水层覆盖在透水性好的岩层上，并且透水层的下部有稳定的隔水底板b、地下水体充满整个含水层，否则是潜水2.2按埋藏条件分类的各类地下水特征最适宜形成承压水的两种地质构造1、向斜盆地2、单斜地层a、透水层和隔水层相间分布的承压斜地b、含水层发生变相或尖灭形成的承压斜地c、含水层被断层所阻形成承压斜地d、倾入体阻截承压斜地2.2按埋藏条件分类的各类地下水特征•单斜地层•a、透水层和隔水层相间分布的承压斜地•b、含水层发生变相或尖灭形成的承压斜地c、含水层被断层所阻形成承压斜地d、倾入体阻截承压斜地•承压水（confinedgroundwater），充满两个隔水层之间的含水层中的地下水。承压水由于顶部有隔水层，它的补给区小于分布区，动态变化不大，不容易受污染。它承受静水压力。•在适宜的地形条件下，当钻孔打到含水层时，水便喷出地表，形成自喷水流，故又称自流水。人们利用这种自流水作为供水水源和农田灌溉。在中国，承压水的发现和利用始于距今2000多年。汉朝初，中国四川省开始打自流井取卤水生产食盐，井深可达100多丈。第三章地下水污染的修复措施•(一)编制全国地下水污染防治规划全面开展全国地下水污染调查，评价地下水污染程度及变化趋势，系统总结我国地下水调查和监测方面的资料，编制全国地下水污染防治规划，有序开展地下水污染防治工作。•(二)加速国家级地下水监测工程建设•全面实施国家级地下水监测网建设工程，尽快建成现代化的国家级地下水监测网络，实现国家对大型平原、盆地和岩溶连片分布区地下水的区域性有效监控，对重要城市、人口密集区、生态建设与环境保护区、大型能源矿业基地、重大工程建设区地下水骨干点的实时监控，及时向全社会发布监测信息，为合理利用地下水资源、防治地质灾害、保护地质环境提供基础依据。•(三)开展地下水有机污染治理技术研究与治理示范工程在不同地质、水文地质条件地区，选择典型污染地段开展地下水污染治理和含水层修复示范工程，为我国实施地下水污染防治提供技术支持和示范经验。同时，根据地下水污染调查评价结果，结合地下水的补给、径流、排泄条件及地下水赋存特征，对全国重要地下水饮用水源划分水源保护区，尽快实施保护工程。•(四)完善政策法规，加强地下水水源保护•一是要建立适应我国社会主义市场经济体制的地下水污染防治与水源保护法律法规体系和政策措施，为地下水污染源的控制、地下水污染监测、地下水污染治理以及与地下水污染相关的人群疾病预防提供法律保障。•二是要制定地下水环境功能区划、地下水水源保护区的划分、地下水系统防污性能评价技术、地•下水污染风险评价技术等标准规范，科学规范指导地下水污染防治与水源保护技术工作。•三是要建立重大污染事故的应急处理机构、机制与能力。