污染物对地下水的污染

天使宝贝的 2021-09-19 09:51 319 次浏览 赞 85

最新问答

  • lathermatthaus

    5.2.1 地下水污染的含义

    由上述已知,液体废弃物造成地下水污染是主要的环境地质问题之一,研究其形成、变化规律和措施,必须首先弄清地下水污染的含义。

    目前对地下水污染的含义,国内外尚无统一的定义。德国马修斯教授(G.Martthess,1972)提出:“受人类活动污染的地下水,是由人类活动直接或间接引起总溶解固体及总悬浮固体含量超过国内或国际上制定的饮用水和用水标准的最大允许浓度的地下水;不受人类活动影响的天然地下水,亦可能含有超标准的组分,在这种情况下,亦可根据其某些组分超过天然变化值的现象而定为污染。”法国弗里德教授(J.J.Fried,1975)认为:“污染是水的物理、化学和生物特性的改变,这种改变通常会或阻碍地下水在各方面的使用。”美国学者米勒(D.W.Miller,1974)等在他们的论文中谈到:“Contamination和Pollution这两个词是同义词,意思是指,由于人类活动的结果使天然水质恶化到使其适用性遭到破坏的程度;……地下水通过含水层运动的天然结果,亦会使一种或多种组分的浓度增加,这种现象称为矿化。”弗里基(R.A.Freeze)和彻里(J.A.Cnerry)在1979年出版的《Ground-water》一书中谈到“凡由于人类活动而导致进入水环境的溶解物,不管其浓度是否达到水质明显恶化的程度都称为污染物(Contamination),而把污染(Pollution)一词,作为污染物的浓度已达到人们不能允许程度的状况的一个专门术语。”从上述所引用的一些论述中,可以发现一些相互的看法,主要分歧是对污染标准和污染原因两个方面的问题认识有异。

    在天然地质环境及人类活动影响下,地下水中的某些组分都可能产生相对富集和相对贫化,都可能产生不合格的水质。如果把这两种形成原因各异的现象统称为“地下水污染”,在科学上是不严谨的,在地下水保护的实用角度上,也是不可取的。因为前者是在漫长的地质历史中形成的,其出现是无法防止的;而后者是在相对较短的人类历史中形成的,其出现是可以防止的。

    在人类活动的影响下,地下水某些组分浓度的变化总是从小到大的量变过程,在其浓度尚未超标之前,实际污染已经产生。因此,把浓度变化超标以后才视为污染,实际上是不科学的,也失去了预防的意义。

    因此,我们认为地下水污染的定义应该是:凡是在人类活动的影响下,地下水水质变化朝着水质恶化方向发展的现象,统称为“地下水污染”。不管此种现象是否使水质恶化达到影响使用的程度,只要这种现象一发生,就应视为污染。至于在天然环境中产生的地下水某些组分相对富集及贫化而使水质恶劣的现象不应视为污染,而应称为“天然异常”。

    当然,在实际工作中要判别地下水是否污染及其污染程度,最好以地区背景值(或称本底值)作标准,有时也用历史水质,或用无明显污染来源的水质作对照值。

    5.2.2 地下水污染源与污染物

    5.2.2.1 地下水污染源

    地下水污染源基本上可分为两大类,一是人为污染源,二是天然污染源。

    人为污染源包括:各种液体废弃物,这是最普遍和数量最大的,具体特征如前5.1.2小节所述;其次为生活、、废矿堆与尾矿和污泥等固体废弃物;还有残留农、化肥及农家肥等。

    天然污染源主要指:海水、原生含盐量高水质差的地下水、含有害成分较高的矿体等。它们在天然条件下或是在附近合理开采地下水时,对原良好的地下水水质并不构成威胁,但若对这些污染源周围的水源地进行不合理地或过量地开采,则可能引起海水入侵、矿体有害成分扩散、原生劣质水渗入,造成地下水污染。

    5.2.2.2 地下水污染物

    所谓地下水污染物(或称污染组分)含义是:凡是人类活动导致进入地下水环境,会引起水质恶化的溶解物或悬浮物,无论其浓度是否使水质恶化达到影响其使用的程度,均称为地下水污染物。地下水污染物种类繁多,按其性质大致可分为三类:

    5.2.2.2.1 化学污染物

    地下水中最普遍的无机污染物是、其次是Cl-、硬度(Ca2++Mg2+)和总溶解固体等。微量非金属主要是As、F等。微量金属主要有Cr、Hg、Cd、Zn等。许多为环境所关注的有机化合物含量甚微,一般为10-9级或ng/g级。

    5.2.2.2.2 生物污染物

    地下水中的生物污染物可分为三类,即细菌、病毒和寄生虫。在人和动物粪便中有400多种细菌,已鉴定出的病毒有100多种。在未经消毒处理的污水中,含有大量的细菌和病毒,它们可能进入含水层污染地下水。

    5.2.2.2.3 放射性污染物

    地下水中的放射性核素可能是人为的,如核电厂、核武器试验的散落物以及实验室和医院等部门使用的放射性同位素;也可能是天然来源的,如放射性矿床。

    5.2.3 地下水污染的特点与途径

    5.2.3.1 地下水污染的特点

    地下水污染与地表水污染有明显的不同,其特点有二:

    5.2.3.1.1 隐蔽性

    即使地下水已受某些组分严重污染,但它往往还是无色、无味的,不易从颜色、气味、鱼类亡等鉴别出来。即使人类饮用了受有毒或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。

    5.2.3.1.2 难以逆转性

    地下水一旦受到污染,就很难治理和恢复。主要是因为其流速极其缓慢,切断污染源后仅靠含水层本身的自然净化,所需时间长达十年、几十年、甚至上百年。难以逆转的另一个原因是某些污染物被介质和有机质吸附之后,会在水环境特征的变化中发生解吸-再吸附的反复交替。

    5.2.3.2 地下水污染途径

    地下水污染途径是指污染物从污染源进入到地下水中所经过的路径。研究地下水的污染途径有助于制定正确的地下水污染的措施。但是,地下水污染途径是复杂多样的,有人以污染源的种类分类,诸如污水渠道和污水坑的渗漏、固体废物堆的淋滤、化学液体的溢渗、农业活动的污染以及采矿活动的污染等等,这显得过于繁杂。这里介绍按照水力学上的特点分类,这显得简单明了些。按此方法,地下水污染途径大致可分为四类,详见表5.1和图5.1及图5.2。

    表5.1 地下水污染途径分类

    5.2.3.2.1 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、表层土壤或地层中的有毒或有害物质周期性(灌溉旱田、降雨时)从污染源通过包气带土层渗入含水层。这种渗入一般是呈非饱水状态的淋雨状渗流形式,或者呈短时间的饱水状态连续渗流形式。此种途径引起的地下水污染,其污染物质原来是呈固体形式赋存于固体废物或土壤里的。当然,也包括用污水灌溉大田作物,其污染物则是来自城市污水。因此,在进行污染途径的研究时,首先要分析固体废物、土壤及污水的,最好是能取得通过包气带的淋滤液,这样才能查明地下水污染的来源。此类污染,无论在其范围或浓度上,均可能有明显的季节性变化,受污染的对象主要是浅层地下水。

    图5.1 地下水污染途径

    5.2.3.2.2 连续入渗型

    其特点是污染物随各种液体废弃物不断地经包气带渗入含水层,这种情况下或者包气带完全饱水,呈连续入渗的形式,或者是包气带上部的表土层完全饱水呈连续渗流形式,而其下部(下包气带)呈非饱水的淋雨状的渗流形式渗入含水层。这种类型的污染物质一般是液态的。最常见的是污水蓄积地段(污水池、污水渗坑、污水快速渗滤场、污水管道等)的渗漏,以及被污染的地表水体和污水渠的渗漏,当然污水灌溉的水田(水稻等)更会造成大面积的连续入渗。这种类型的污染对象亦主要是浅层含水层。

    上述两种途径的共同特征是污染物都是自上而下经过包气带进入含水层的。因此对地下水污染程度的大小,主要是取决于包气带的地质结构、物质成分、厚度以及渗透性能等因素。

    5.2.3.2.3 越流型

    图5.2 地下水污染途径

    其特点是,污染物通过层间越流的形式转入其他含水层。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〔图5.2(a)〕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清越流具体的地点及地质部位。

    5.2.3.2.4 径流型

    其特点是,污染物通过地下水径流的形式进入含水层,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他水层。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。此种形式的污染,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。

    浏览 165赞 147时间 2022-07-26
  • 君君如冰

    自来水的污染物

    浏览 194赞 51时间 2022-01-09

污染物对地下水的污染