浅析地下水污染治理技术研究及其进展马桂彪

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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浅析地下水污染治理技术研究及其进展马桂彪

马桂彪

广东省大宝山矿业有限公司512128

摘要:地下水是地球水资源的重要组成部分,也是地球水循环中十分重要的一环,人类的生产、生活更是离不开地下水。而现在,人类为了生存不断进行着扩张性的活动,对水的需求量也逐渐增大,造成地下水的过度使用以及污染等一系列问题,为此需要开展地下水污染治理,改善地下水当前的状况,为人类的可持续发展提供不竭的水资源。

关键词:地下水;污染;防治

引言

地下水是指地表以下,赋存于岩石空隙中的水。地下水是自然界水循环的重要组成部分,同时也是人类生存和发展所必需的重要资源。但是随着人类工业化和城市化进程的快速发展,矿产资源的开发与利用过度,使地下水环境的污染变得日益严重。因此,对地下水污染进行治理,保护地下水环境是我国面临的重要任务。

1地下水污染概述

我国虽然地大物博,但在水资源方面却相对紧张,已经被全球列为13个人均水资源贫乏的国家之一,整体表现为水资源使用量巨大,但利用效率偏低。以农业用水为例,我国各地的梁灌区水利用系数仅为0.3左右,井灌区水也不足0.7,城市人均耗水量只能达到发达国家的中等水准。而在工业方面用水所存在的巨大问题就是工业生产用水重复利用率偏低。另外就是我国是全球水资源污染最为严重的国家之一,对污水的处理与利用技术也远远落后于世界先进水平。像我国部分西部地区,由于存在地下水的超采现象,也间接导致了成井质量差,地区水质恶化的恶劣后果。而随着近年来我国地表水资源的日益贫瘠与气候的日趋恶化,大部分地区土地沙漠化面积逐年扩大,草场退化现象也逐渐明显,水土流失问题相当严重。地表水的越来越少也造成了地下水位的逐年下降,地下水资源开发利用形势越来越严峻。自十一届三中全会以来,我国政府也意识到对地下水资源保护治理的必要性,分别通过国家立法、地方立法来为地下水保护条款增援加项,但实际上保护治理力度还是有所欠缺,即宏观调控工作正在逐步强化,但微观科学治理保护措施还有待改善。

就本质而言,地下水污染是人类活动下使其物理、化学以及生物性质发生变化而造成的,这对于水的使用范围与领域而言起到了一定的限制作用。我国水资源中地下水所占比例接近1/3,其特点为水温稳定、水质澄清、具有广泛的分布以及稳定的供给,同时取水难度不高,如果能够对地下水加以科学利用与管理,那么就可以有效促进人们的生产与生活。而目前,地下水污染受污染情况严重,主要原因包括对生活垃圾与工业三废处理不当、农业生产中化肥施用过度以及采矿与重金属冶炼不科学等等。

2地下水污染修复技术

2.1异位修复技术

异位修复是利用收集系统或抽提系统将污染物转移到地上进行处理的技术,抽出处理技术是目前应用相对广泛的技术。它是通过建立一系列的井群,将受污染的地下水用抽水井抽送到地面,并应用污水处理系统加以处理的方法。在地面上处理地下水的方式与处理地表水相似,可采用物理、化学、生物等多种方法进行处理。但是其作为一种长期的地下水处理方法则存在许多不足,如只能限制污染物扩散,处理费用昂贵,且可能造成地下水资源的浪费,破坏原有生态环境,不能从根本上解决地下水的污染修复问题。研究表明,当地下水污染物浓度较高,特别是在污染源附近采用抽出处理方法非常有效,能够极大程度地减轻污染,但对于石油、化工等行业产生的有机污染物尤其是重质非水相液体,传统的抽出处理效果不佳,常需加入表面活性炭进行强化抽出处理。

2.2原位修复技术

原位修复是指在基本不破坏土体和地下水自然环境的条件下,在原地对受污染对象进行修复的技术。原位修复技术作为当前地下水修复技术的热点,具有处理费用相对低廉,地表扰动较少,污染物暴露几率小的优点。原位修复技术是以金属、非金属、各种卤化非卤化挥发性有机物、多环芳烃、杀虫剂等为主要治理对象的种地下水修复技术,具有低成本、减少污染物的暴露、降低环境扰动的优势。典型的地下水原位修复技术包括原位曝气技术(AS)、渗透反应墙技术(PRB)、原位化学修复技术、原位生物修复技术等。

PRB技术由于具有处理效果好、费用低廉、施工简单等优点,受到了全世界的广泛关注。PRB主要由透水的反应介质组成,它通常置于地下水污染羽状体的下游,与地下水流相垂直。污染物去除机理包括生物和非生物两种产生沉淀、吸附、氧化还原和生物降解反应,使水中污染物能够得以去除,在PRB下游流出处理后的净化水。这种方法可以去除地下水中溶解的有机物、金属、放射性物质以及其他的污染物。PRB的反应介质与污染物的反应过程主要有以下几种:吸附反应。这是一种将地下水污染羽吸附在反应栅上的污染羽物理消除方式。吸附时,污染羽的分子。常见的PRB结构有两种,连续墙式结构和隔水漏斗-导水门式结构。当地下水污染的羽状体规模较小时,为保证受污染区域内的地下水均能得到修复处理,可以采用连续墙式结构,在地下水流动的区域内安装连续的活性渗滤墙。而当受污染区域较大,或者蓄水层较厚时,考虑处理效果和经济成本,可以在受污染区域采用隔水漏斗-导水门式结构,通过修建造价低廉的导水墙,将受污染的地下水体汇集到较小的范围,然后安置反应墙,对受污染的地下水进行修复。此种结构因改变了天然的地下水流场,因而更适用于现场治理。由于技术等条件的限制,PRB技术修复地下水污染在我国仍处于实验性研究阶段。鉴于我国地下污染现状和保护水资源的迫切需要,深入研究PRB技术对我国更好地开展水资源利用具有重要意义。

3地下水污染治理措施

3.1合理开采地下水资源

地下水资源宝贵,对它的开采也应该以“补给平衡”作为基本原则,即保证开采与补给的双向平衡,严格防止地下水位下降现象造成环境的被动破坏。为此,地方政府应该配合地下水资源保护中心点及相关部门做好地下水资源统一管理工作,管理好地表水资源与地下水资源体系的良性循环,做到统一管理,协调发展。另一方面,也要应用好现代化信息技术,为地下水资源建立管理模型,将地下水源、废水处理、水道等等因素统筹汇总,确立地下水资源保护治理的最佳方案,构建数字化信息管理系统。最后要强化地下水资源开采布局,为地方划分地下水资源的可开采区、限制开采区和禁止开采区,并严格控制其允许开采量。

3.2建立“地下水银行”

即利用地下含水层来取代地表水库形成“地下水银行”,以此做法来缓解地方水资源供需紧张格局。“地下水银行”不但能解决上述问题,也能节约地下水资源管理成本,它主要通过土壤带、地下饱水含水层中的吸附作用及细菌作用来改善地下水水质,做到地下水自然储备,人工补给辅助,这样不但能通过人工配合自然来控制地面沉降量,也能维持地表河流基流,达到生态环境保护效果。而补给水除地表水以外,更多来自于工农业处理后废水水源,利用诸如渗透、疏导等方式就能实现地下水源补给,使“地下水银行”能够稳定循环运营。

3.3相关部门协同合作

近年来,地下水污染引起了党和政府高度重视,相关部门正协同合作,积极开展对地下水污染的研究治理工作会让规划工作。卫生部修订饮用水卫生标准;国土资源部修订地下水质量标准;环境保护部组织开展全国地下水污染防治规划等工作;水利部也推出了解决饮水工程计划等等,开展对全国地下水污染的调查与研究已拉开了帷幕。

结束语

综上所述,地下水污染治理难度大,因此要注重污染的预防和治理。对于遭受污染的水体,在污染初期要将污染水体圈闭起来,尽可能的控制污染面积,然后根据地下水文地质条件和污染物类型选择合适的处理技术,实现地下水污染的有效治理

参考文献:

[1]刁徐笑,孙长虹,陈淑峰,何炜.城市地下水污染防治研究进展[J].水处理技术.2015(09)

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[3]程福海,谈建康.浅述我国地下水污染危害现状及成因研究[J].农业与技术.2015(24)

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