第三章-地下水污染問(wèn)題PPT課件

1、第三章第三章 地下水污染問(wèn)題地下水污染問(wèn)題第一節(jié)第一節(jié) 概述概述地下水污染：在人類(lèi)活動(dòng)的影響下，地下水質(zhì)（物理性質(zhì)、化學(xué)組分、生物性狀）朝著不利于人類(lèi)生活或生產(chǎn)的水質(zhì)惡化方向發(fā)展的現(xiàn)象。地下水污染判定條件：（1）地下水水質(zhì)朝著惡化方向發(fā)展；（2）水質(zhì)變化由人類(lèi)活動(dòng)引起的；（3）地下水是否污染的判別標(biāo)準(zhǔn)是地區(qū)背景值。一、地下水污染的概念一、地下水污染的概念二、地下水污染來(lái)源及主要污染物二、地下水污染來(lái)源及主要污染物地下水污染物：地下水污染物：人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致進(jìn)入地下水環(huán)境，引起水質(zhì)惡化的人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致進(jìn)入地下水環(huán)境，引起水質(zhì)惡化的各種物質(zhì)（溶解物或懸浮物）。各種物質(zhì)（溶解物或懸浮物）。地下水污染源：地

2、下水污染源：地下水污染物的來(lái)源或發(fā)源地。地下水污染物的來(lái)源或發(fā)源地。地下水污染源分類(lèi)：地下水污染源分類(lèi)：（1）根據(jù)形成原因：）根據(jù)形成原因：人為污染源人為污染源和和天然污染源天然污染源兩大類(lèi)；兩大類(lèi)；（2）根據(jù)污染源的作用空間：）根據(jù)污染源的作用空間：點(diǎn)狀、線狀和面狀點(diǎn)狀、線狀和面狀污染源；污染源；（3）根據(jù)作用時(shí)間：）根據(jù)作用時(shí)間：連續(xù)污染源、間斷性污染源和瞬時(shí)污染源連續(xù)污染源、間斷性污染源和瞬時(shí)污染源；（4）根據(jù)污染源的相態(tài)：）根據(jù)污染源的相態(tài)：液體污染源和固體污染源液體污染源和固體污染源；（一）人為污染源（一）人為污染源包括：包括：1.1.工業(yè)污染源；工業(yè)污染源；2.2.農(nóng)業(yè)污染源；農(nóng)業(yè)

3、污染源；3.3.城市污染源城市污染源1.1.工業(yè)污染源工業(yè)污染源1)1)工業(yè)廢水工業(yè)廢水包括廢水、污水和廢液。包括廢水、污水和廢液。廢水指工業(yè)冷卻水廢水指工業(yè)冷卻水污水指與產(chǎn)品直接接觸受污染嚴(yán)重的排水污水指與產(chǎn)品直接接觸受污染嚴(yán)重的排水廢液指生產(chǎn)工藝中流出的廢液廢液指生產(chǎn)工藝中流出的廢液工業(yè)廢水根據(jù)性質(zhì)的差別：工業(yè)廢水根據(jù)性質(zhì)的差別：含有機(jī)物的廢水、含無(wú)機(jī)物廢水和兩者的混含有機(jī)物的廢水、含無(wú)機(jī)物廢水和兩者的混合廢水合廢水2)2)固體廢物和廢氣固體廢物和廢氣包括加工過(guò)的殘?jiān)?、廢料、食品加工的有機(jī)殘包括加工過(guò)的殘?jiān)?、廢料、食品加工的有機(jī)殘?jiān)?、設(shè)備損壞、原材料泄漏以及工業(yè)廢氣等渣、設(shè)備損壞、原材料泄

4、漏以及工業(yè)廢氣等 、 環(huán) 境 問(wèn) 題 和 可 持 續(xù) 發(fā) 展、 環(huán) 境 問(wèn) 題 和 可 持 續(xù) 發(fā) 展冶金工業(yè)廢水冶金工業(yè)廢水冷卻水油、鐵氧化物、懸浮物冷卻水油、鐵氧化物、懸浮物洗滌水酚、氰、硫化氰酸鹽、硫化物、鉀鹽、焦油、洗滌水酚、氰、硫化氰酸鹽、硫化物、鉀鹽、焦油、懸浮物、氧化鐵、石灰、氟化物、硫酸等懸浮物、氧化鐵、石灰、氟化物、硫酸等沖洗水酸、堿、油脂、懸浮物、和金屬?zèng)_洗水酸、堿、油脂、懸浮物、和金屬礦山工業(yè)廢水礦山工業(yè)廢水采礦和選礦廢水礦物質(zhì)懸浮物、有關(guān)金屬溶解離子采礦和選礦廢水礦物質(zhì)懸浮物、有關(guān)金屬溶解離子礦渣經(jīng)過(guò)雨水淋洗形成的二次污染物礦渣經(jīng)過(guò)雨水淋洗形成的二次污染物煉焦廠和城市煤

5、氣廠等工業(yè)廢水煉焦廠和城市煤氣廠等工業(yè)廢水酚、氨、硫化物、氰化物、焦油等酚、氨、硫化物、氰化物、焦油等化學(xué)工業(yè)廢水化學(xué)工業(yè)廢水氰、酚、砷、汞、氰、酚、砷、汞、N、P、酸、堿和有機(jī)化合物、酸、堿和有機(jī)化合物電力工業(yè)廢水電力工業(yè)廢水 冷卻水冷卻水石油工業(yè)廢水石油工業(yè)廢水 石油開(kāi)采廢水、含硫廢水和含堿廢水石油開(kāi)采廢水、含硫廢水和含堿廢水造紙工業(yè)廢水造紙工業(yè)廢水 木質(zhì)素糖類(lèi)、纖維素、揮發(fā)有機(jī)酸木質(zhì)素糖類(lèi)、纖維素、揮發(fā)有機(jī)酸紡織工業(yè)廢水紡織工業(yè)廢水 印染廢水染料、助染劑、淀粉、纖維素、木質(zhì)素、印染廢水染料、助染劑、淀粉、纖維素、木質(zhì)素、洗滌劑等有機(jī)物和堿、硫化物、各種鹽類(lèi)等無(wú)機(jī)物洗滌劑等有機(jī)物和堿、硫化

6、物、各種鹽類(lèi)等無(wú)機(jī)物食品工業(yè)廢水食品工業(yè)廢水 動(dòng)物排泄物、血液、皮毛、油脂等動(dòng)物排泄物、血液、皮毛、油脂等2.2.農(nóng)業(yè)污染源農(nóng)業(yè)污染源農(nóng)業(yè)退水農(nóng)業(yè)退水( (作物栽培、牲畜飼養(yǎng)、食品加工中排出的廢水作物栽培、牲畜飼養(yǎng)、食品加工中排出的廢水); ); 農(nóng)農(nóng)藥使用藥使用; ; 化肥的使用等；化肥的使用等；3.3.城市污染源城市污染源生活垃圾生活垃圾生活污水各種懸浮物、膠體、鹽類(lèi)和有機(jī)物、病原體等；生活污水各種懸浮物、膠體、鹽類(lèi)和有機(jī)物、病原體等；廢氣廢氣（二）天然污染源（二）天然污染源 巖石或礦物的風(fēng)化和水解；巖石或礦物的風(fēng)化和水解； 火山爆發(fā)；火山爆發(fā)； 大氣降塵的降水淋洗；大氣降塵的降水淋洗；

7、生物在地球化學(xué)循環(huán)中釋放的物質(zhì)。生物在地球化學(xué)循環(huán)中釋放的物質(zhì)。（三）地下水污染物（三）地下水污染物 按其性質(zhì)大致分三類(lèi)：化學(xué)污染物、生物污染物、放按其性質(zhì)大致分三類(lèi)：化學(xué)污染物、生物污染物、放射性污染物；射性污染物；2.2. 生物污染物生物污染物主要包括病菌、病毒和寄生蟲(chóng)。主要包括病菌、病毒和寄生蟲(chóng)。來(lái)源：來(lái)源：生活污水生活污水醫(yī)院廢水醫(yī)院廢水制革、屠宰、洗毛等廢水制革、屠宰、洗毛等廢水畜牧污水畜牧污水 會(huì)造成疾病的傳播會(huì)造成疾病的傳播 3.3.放射性污染物放射性污染物水體的人工放射性物質(zhì)來(lái)源于天然鈾礦開(kāi)采和選礦、水體的人工放射性物質(zhì)來(lái)源于天然鈾礦開(kāi)采和選礦、精煉礦的廢水精煉礦的廢水原子能工

8、業(yè)和反應(yīng)堆廢水核武器制造和核試驗(yàn)的污染原子能工業(yè)和反應(yīng)堆廢水核武器制造和核試驗(yàn)的污染放射性同位素應(yīng)用產(chǎn)生的廢水放射性同位素應(yīng)用產(chǎn)生的廢水放射性廢物堆放、存儲(chǔ)不當(dāng)造成泄漏引起的水體污染放射性廢物堆放、存儲(chǔ)不當(dāng)造成泄漏引起的水體污染 水體中的放射性物質(zhì)污染可以影響水生生物的生長(zhǎng)水體中的放射性物質(zhì)污染可以影響水生生物的生長(zhǎng), ,并并可以通過(guò)食物鏈進(jìn)入生物體可以通過(guò)食物鏈進(jìn)入生物體, ,可以引起貧血、白血球增生、可以引起貧血、白血球增生、遺傳性變異和癌癥等遺傳性變異和癌癥等. . 三、地下水污染特點(diǎn)及污染途徑三、地下水污染特點(diǎn)及污染途徑地下水污染特點(diǎn)地下水污染特點(diǎn)隱蔽性隱蔽性難逆轉(zhuǎn)性難逆轉(zhuǎn)性地下水污染

9、方式地下水污染方式直接污染直接污染間接污染間接污染地下水污染途徑地下水污染途徑（二）連續(xù)入滲型（二）連續(xù)入滲型其特點(diǎn)是：污染物隨污水或污染溶液不斷地滲入含水層。其特點(diǎn)是：污染物隨污水或污染溶液不斷地滲入含水層。（三）越流型（三）越流型其特點(diǎn)是：污染物通過(guò)層間越流的形式進(jìn)入其它含水層。其特點(diǎn)是：污染物通過(guò)層間越流的形式進(jìn)入其它含水層。（四）徑流型（四）徑流型其特點(diǎn)是：污染物通過(guò)地下徑流的形式進(jìn)入其它含水層。其特點(diǎn)是：污染物通過(guò)地下徑流的形式進(jìn)入其它含水層。四、地下水污染與人體健康四、地下水污染與人體健康（一）飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（一）飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006GB5749-20

10、06）中的組分分為四類(lèi)：感官性狀指標(biāo)和一般化學(xué)指）中的組分分為四類(lèi)：感官性狀指標(biāo)和一般化學(xué)指標(biāo)；毒理學(xué)指標(biāo)；細(xì)菌學(xué)指標(biāo)和放射性指標(biāo)。標(biāo)；毒理學(xué)指標(biāo)；細(xì)菌學(xué)指標(biāo)和放射性指標(biāo)。（二）主要污染物與人體健康關(guān)系（二）主要污染物與人體健康關(guān)系 思考題思考題l1、什么是地下水污染，判別標(biāo)準(zhǔn)是什么？地下水污染有什么特點(diǎn)？l2、地下水的污染方式有幾種，污染途徑有幾種類(lèi)型，試舉例說(shuō)明。第二節(jié)第二節(jié) 污染物在地質(zhì)環(huán)境中的水文地球化學(xué)效應(yīng)污染物在地質(zhì)環(huán)境中的水文地球化學(xué)效應(yīng)l污染物在通過(guò)包氣帶向下運(yùn)移時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)及生物作用。其中，對(duì)污染物的遷移存在兩種水文地球化學(xué)效應(yīng)：阻止遷移效應(yīng)（或稱(chēng)凈化效應(yīng)

11、）和增強(qiáng)遷移效應(yīng)。一、影響污染物遷移的水文地球化學(xué)效應(yīng)一、影響污染物遷移的水文地球化學(xué)效應(yīng)物理吸附：靠靜電引力將離子吸附在固體表面。物理吸附：靠靜電引力將離子吸附在固體表面?；瘜W(xué)吸附：靠化學(xué)鍵結(jié)合，被吸附離子進(jìn)入膠體的結(jié)晶骨架。化學(xué)吸附：靠化學(xué)鍵結(jié)合，被吸附離子進(jìn)入膠體的結(jié)晶骨架。2、吸附作用效應(yīng)、吸附作用效應(yīng) 二、溶解和沉淀效應(yīng)二、溶解和沉淀效應(yīng)（一）溶解（一）溶解溶解和淋濾往往可使某些污染物從固相轉(zhuǎn)為液相而使地下水溶解和淋濾往往可使某些污染物從固相轉(zhuǎn)為液相而使地下水遭受污染。遭受污染。（二）沉淀（二）沉淀沉淀作用是去除污染物的主要凈化效應(yīng)。沉淀作用是去除污染物的主要凈化效應(yīng)。（三）氧化（三

12、）氧化-還原反應(yīng)效應(yīng)。還原反應(yīng)效應(yīng)。第二節(jié)第二節(jié) 主要污染物的相對(duì)遷移能力及其主要衰主要污染物的相對(duì)遷移能力及其主要衰減機(jī)理減機(jī)理l污染物的遷移受各種因素的影響。不同污染物其影響程度不同。污染物的遷移受各種因素的影響。不同污染物其影響程度不同。朗邁爾通過(guò)試驗(yàn)研究了各種污染物的相對(duì)遷移能力和主要衰減機(jī)理。朗邁爾通過(guò)試驗(yàn)研究了各種污染物的相對(duì)遷移能力和主要衰減機(jī)理。l思考題1、物理作用效應(yīng)、化學(xué)作用效應(yīng)和生物作用效應(yīng)的含義是什么？它們對(duì)地下水系統(tǒng)的自?xún)粲惺裁匆饬x？第三節(jié)第三節(jié) 地下水系統(tǒng)的污染及污染機(jī)理地下水系統(tǒng)的污染及污染機(jī)理一、地下水系統(tǒng)的氮污染及污染機(jī)理（一） 天然來(lái)源天然土壤中的有機(jī)氮是地

13、下水中NO3-N的主要來(lái)源。（二） 人為來(lái)源人為來(lái)源主要有化學(xué)肥料、農(nóng)家肥（動(dòng)物廢物）、污水及污泥等。二、地下水系統(tǒng)中的氮污染（循環(huán)）機(jī)理（一）有機(jī)氮的礦化過(guò)程第一階段：氨基化階段，復(fù)雜的含氮有機(jī)質(zhì)通過(guò)微生物酶的一系列作用逐步形成含氨基的簡(jiǎn)單有機(jī)化合物。第二階段：銨化階段，各種簡(jiǎn)單的氨基化合物分解成氨，同時(shí)還可能產(chǎn)生有機(jī)酸、醇、醛等較簡(jiǎn)單的中間產(chǎn)物。地下水氮的來(lái)源及其循環(huán)途徑1、溫度硝化作用：最佳溫度30-35反硝化作用：最佳溫度35-652、PH值硝化作用：最佳PH值6.4-7.9反硝化作用：最佳PH值3.5-11.23、土壤含水量當(dāng)土壤含水量為最大持水度的1/2到2/3時(shí)，硝化作用最強(qiáng)；一

14、般來(lái)說(shuō)，硝化作用最合適的土壤含水量為15%-20%。4 4、 EHEH值值硝化作用隨硝化作用隨EHEH值的增加而增加，而反硝化作用正相反。值的增加而增加，而反硝化作用正相反。5 5、污水和土壤中的有機(jī)質(zhì)、污水和土壤中的有機(jī)質(zhì)硝化作用的強(qiáng)弱和有機(jī)質(zhì)的多少關(guān)系不大。硝化作用的強(qiáng)弱和有機(jī)質(zhì)的多少關(guān)系不大。而有機(jī)質(zhì)豐富，反硝化細(xì)菌繁殖強(qiáng)，反硝化作用就強(qiáng)。而有機(jī)質(zhì)豐富，反硝化細(xì)菌繁殖強(qiáng)，反硝化作用就強(qiáng)。6 6、包氣帶巖性及地質(zhì)結(jié)構(gòu)、包氣帶巖性及地質(zhì)結(jié)構(gòu)顆粒粗，透水性好的地層有利于硝化作用。顆粒粗，透水性好的地層有利于硝化作用。粗細(xì)相間的地層結(jié)構(gòu)有利于反硝化作用，而粗粒的單層結(jié)粗細(xì)相間的地層結(jié)構(gòu)有利于反硝

15、化作用，而粗粒的單層結(jié)構(gòu)有利于硝化作用。構(gòu)有利于硝化作用。7 7、 含水層類(lèi)型含水層類(lèi)型六價(jià)鉻的遷移機(jī)理：吸附和氧化還原。六價(jià)鉻的遷移機(jī)理：吸附和氧化還原。思考題思考題1、簡(jiǎn)述硝化作用、反硝化作用以及地下水系統(tǒng)的氮污染機(jī)理。三、微量非金屬污染及其污染機(jī)理三、微量非金屬污染及其污染機(jī)理地下水微量非金屬污染主要是As、F、Se、P、B、S等元素及氰的污染，其中較常見(jiàn)、危害較大的是As、F、氰的污染。一、砷（As） 砷在地殼中常與硫結(jié)合成硫化（礦）物。地下水中砷的天然來(lái)源為地殼巖石礦物中的砷的氧化；人為來(lái)源為合金冶煉、玻璃、化工、醫(yī)藥等工業(yè)和農(nóng)藥等。 砷在水中主要以砷的氧化物存在。砷有四個(gè)價(jià)態(tài)：+5

16、、+3、0、-3，地下水中的砷主要以正三價(jià)和五價(jià)出現(xiàn)。氧化條件下，地下水中的As為五價(jià)，還原條件下為三價(jià)。二、氟（二、氟（F）l地下水中氟的人為來(lái)源主要為礦山、冶金、鋼鐵、玻璃地下水中氟的人為來(lái)源主要為礦山、冶金、鋼鐵、玻璃等工業(yè)的廢水、廢渣和廢氣以及高氟煤燃燒廢氣等。等工業(yè)的廢水、廢渣和廢氣以及高氟煤燃燒廢氣等。三、氰化物（三、氰化物（CN-）氰化物，簡(jiǎn)稱(chēng)氰，是含有氰化物，簡(jiǎn)稱(chēng)氰，是含有CNCN- -基（或根）的一類(lèi)化合物的總稱(chēng)?；ɑ蚋┑囊活?lèi)化合物的總稱(chēng)。地下水中的氰化物主要是人為污染造成的，其人為來(lái)源主要地下水中的氰化物主要是人為污染造成的，其人為來(lái)源主要是電鍍、焦化、煤氣、冶金、化工

17、等工業(yè)廢水和某些農(nóng)藥等。是電鍍、焦化、煤氣、冶金、化工等工業(yè)廢水和某些農(nóng)藥等。氰化物一般都有很大毒性。氰化物一般都有很大毒性。水體中氰化物存在形式：水體中氰化物存在形式：1 1、簡(jiǎn)單氰化物鹽類(lèi)，如、簡(jiǎn)單氰化物鹽類(lèi)，如NaCNNaCN、KCNKCN、NHNH4 4CNCN等。溶解性大，在等。溶解性大，在水中主要以游離水中主要以游離CN- -存在，毒性大；存在，毒性大；2 2、與、與CuCu、FeFe等金屬離子形成的絡(luò)合物。比較穩(wěn)定，毒性相對(duì)等金屬離子形成的絡(luò)合物。比較穩(wěn)定，毒性相對(duì)較小。較小。第四節(jié)第四節(jié) 有機(jī)化合物的污染及其污染機(jī)理有機(jī)化合物的污染及其污染機(jī)理按對(duì)水質(zhì)量的影響和污染危害分有毒有

18、機(jī)物：酚、苯、有機(jī)氯農(nóng)藥等；耗氧有機(jī)物：脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物等；按物理化學(xué)性質(zhì)分極性的（離子型的）；非極性的（非離子型的）；其中每一大類(lèi)又可分為揮發(fā)性的和非揮發(fā)性的兩個(gè)亞類(lèi)。其中每一大類(lèi)又可分為揮發(fā)性的和非揮發(fā)性的兩個(gè)亞類(lèi)。一、影響有機(jī)化合物遷移的主要機(jī)理一、影響有機(jī)化合物遷移的主要機(jī)理 在地下水系統(tǒng)中，控制有機(jī)化合物遷移的主要機(jī)理是吸附、在地下水系統(tǒng)中，控制有機(jī)化合物遷移的主要機(jī)理是吸附、化學(xué)反應(yīng)及生物反應(yīng)。化學(xué)反應(yīng)及生物反應(yīng)。1、吸附、吸附 極性有機(jī)物的吸附過(guò)程主要由靜電引力的，而非極性難溶有極性有機(jī)物的吸附過(guò)程主要由靜電引力的，而非極性難溶有機(jī)物的吸附過(guò)程機(jī)理尚不清楚。機(jī)物的吸附過(guò)程

19、機(jī)理尚不清楚。2、生物降解、生物降解 有機(jī)化合物在土壤及沉積物中遷移過(guò)程中，生物降解可能是有機(jī)化合物在土壤及沉積物中遷移過(guò)程中，生物降解可能是一種重要的機(jī)理。在生物降解過(guò)程中，必須有細(xì)菌參加。一種重要的機(jī)理。在生物降解過(guò)程中，必須有細(xì)菌參加。 一般來(lái)說(shuō)，可生物降解的有機(jī)污染物有：鹵代烴類(lèi)、芳烴類(lèi)一般來(lái)說(shuō)，可生物降解的有機(jī)污染物有：鹵代烴類(lèi)、芳烴類(lèi)等，而氯化烴類(lèi)多難生物降解。等，而氯化烴類(lèi)多難生物降解。3 3、化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)l在水溶液系統(tǒng)中，影響有機(jī)化合物遷移的主要化學(xué)機(jī)理是氧化作用、水解及還原作用。二、主要有機(jī)化合物簡(jiǎn)介二、主要有機(jī)化合物簡(jiǎn)介1 1、酚、酚由羥基與芳香環(huán)由羥基與芳香環(huán)( (

20、苯環(huán)苯環(huán)) )直接相連而成的化合物總稱(chēng)。各種直接相連而成的化合物總稱(chēng)。各種酚類(lèi)均是強(qiáng)毒性的有機(jī)化合物。酚類(lèi)均是強(qiáng)毒性的有機(jī)化合物。 地下水中酚類(lèi)化合物的人為來(lái)源：地下水中酚類(lèi)化合物的人為來(lái)源：煉焦、石油化工、煉油廠、合煉焦、石油化工、煉油廠、合成化工等的工業(yè)廢水、廢氣和廢渣成化工等的工業(yè)廢水、廢氣和廢渣。 酚類(lèi)化合物在地下水系統(tǒng)中較易分解凈化，其分解的主要機(jī)理是生物化酚類(lèi)化合物在地下水系統(tǒng)中較易分解凈化，其分解的主要機(jī)理是生物化學(xué)氧化，其次是酚的化學(xué)氧化和揮發(fā)作用等。學(xué)氧化，其次是酚的化學(xué)氧化和揮發(fā)作用等。2 2、耗氧有機(jī)物、耗氧有機(jī)物 常用下列指標(biāo)表示地下水中耗氧有機(jī)物的相對(duì)含量或地下水被有

21、機(jī)物常用下列指標(biāo)表示地下水中耗氧有機(jī)物的相對(duì)含量或地下水被有機(jī)物污染的程度。污染的程度。 化學(xué)需氧量化學(xué)需氧量 （CODCOD）：是在一定的條件下，采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣：是在一定的條件下，采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)，所消耗的氧化劑量。時(shí)，所消耗的氧化劑量。 生物需氧量生物需氧量(BOD)(BOD) ：在好氧條件下，微生物分解水體中有機(jī)物質(zhì)過(guò)程中所需在好氧條件下，微生物分解水體中有機(jī)物質(zhì)過(guò)程中所需消耗的氧的數(shù)量。消耗的氧的數(shù)量。 溶解氧溶解氧 (DO)(DO) ：溶解于水中的分子態(tài)氧稱(chēng)為溶解氧溶解于水中的分子態(tài)氧稱(chēng)為溶解氧 。 五、微生物污染及其污染機(jī)理五、微生物污染及其污染機(jī)理二、影響

22、細(xì)菌和病毒在土壤中存活的因素二、影響細(xì)菌和病毒在土壤中存活的因素1 1、溫度：低溫的冬天存活時(shí)間長(zhǎng)，高溫的夏天存活時(shí)間短。、溫度：低溫的冬天存活時(shí)間長(zhǎng)，高溫的夏天存活時(shí)間短。2 2、土壤含水量：含水量大存活時(shí)間長(zhǎng)。、土壤含水量：含水量大存活時(shí)間長(zhǎng)。3 3、土壤、土壤PHPH值：值：PHPH值高利于細(xì)菌存活，值高利于細(xì)菌存活， PHPH值對(duì)病毒存活影響不明顯。值對(duì)病毒存活影響不明顯。4 4、其它微生物：其它微生物的大量存在，可能促使細(xì)菌和病毒加速死亡。、其它微生物：其它微生物的大量存在，可能促使細(xì)菌和病毒加速死亡。六、地下水鹽污染及其污染機(jī)理六、地下水鹽污染及其污染機(jī)理地下水鹽污染主要是指地下水

23、受總硬度、地下水鹽污染主要是指地下水受總硬度、ClCl- -和溶解性總固體的和溶解性總固體的污染。污染。污染地區(qū)往往是城市地區(qū)；污染來(lái)源多為城市的生活廢水和生污染地區(qū)往往是城市地區(qū)；污染來(lái)源多為城市的生活廢水和生活垃圾?；罾Ｒ?、地下水硬度升高一、地下水硬度升高（一）地下水硬度升高及水化學(xué)特征 水的硬度主要由Ca2+、Mg2+離子構(gòu)成的。 以硬度升高為主的地下水污染的特征：以硬度升高為主的地下水污染的特征：（二）地下水硬度升高的化學(xué)機(jī)理（二）地下水硬度升高的化學(xué)機(jī)理 地下水硬度的升高機(jī)理實(shí)際上是鈣鎂離子升高的機(jī)理。地下水中不斷增長(zhǎng)的鈣鎂離子主要來(lái)源于土壤及其下層沉積物中的鈣鎂易溶鹽、難溶鹽及

24、交換性鈣鎂離子。發(fā)生的化學(xué)作用主要有三種。2、鈣鎂易溶鹽的溶解鈣鎂易溶鹽在土壤中廣泛存在，它們的溶解度都較大，易溶于水，隨入滲水帶入地下水中。3.鈣鎂難溶鹽的溶解鈣鎂難溶鹽的溶解鈣鎂碳酸鹽的溶解，主要取決于CO2分壓。而城市生活污水、垃圾、某些工業(yè)污水、土壤中的有機(jī)物分解可產(chǎn)生大量的CO2。二、地下水開(kāi)采及其鹽污染二、地下水開(kāi)采及其鹽污染 一些地區(qū)地下水過(guò)量開(kāi)采，導(dǎo)致潛水位逐年持續(xù)下降，也會(huì)引起地下水硬度、Cl-、SO4 42-2-、溶解性總固體等升高，使地下水產(chǎn)生鹽污染。潛水位持續(xù)下降使環(huán)境水文地質(zhì)條件產(chǎn)生改變：潛水位持續(xù)下降使環(huán)境水文地質(zhì)條件產(chǎn)生改變：（1）包氣帶加厚）包氣帶加厚入滲途徑加

25、長(zhǎng)，溶濾作用時(shí)間增長(zhǎng)；入滲途徑加長(zhǎng)，溶濾作用時(shí)間增長(zhǎng)；原來(lái)含水層部分變?yōu)檠趸h(huán)境，巖土中礦物或巖石產(chǎn)生氧化；原來(lái)含水層部分變?yōu)檠趸h(huán)境，巖土中礦物或巖石產(chǎn)生氧化；入滲水的含鹽量增加。入滲水的含鹽量增加。（2）含水層變?。┖畬幼儽〉叵滤A量減少，對(duì)污染物的稀釋能力也減弱。地下水貯量減少，對(duì)污染物的稀釋能力也減弱。產(chǎn)生產(chǎn)生“相對(duì)濃縮效應(yīng)相對(duì)濃縮效應(yīng)”第六節(jié)第六節(jié) 廢物處理的環(huán)境水文地質(zhì)問(wèn)題廢物處理的環(huán)境水文地質(zhì)問(wèn)題廢物處置供選方案廢物處置供選方案一、污水土地處理系統(tǒng)一、污水土地處理系統(tǒng)一、概述二、污水土地處理系統(tǒng)的處理方式二、污水土地處理系統(tǒng)的處理方式（一）污灌（慢速滲流）（一）污灌（慢速滲流）

26、 污灌主要是把污水直接施用于種植農(nóng)作物的土地上及牧場(chǎng)、森林地區(qū)，利用污水作為灌溉水源及其中的營(yíng)養(yǎng)組分作為植物的肥料，同時(shí)利用土壤的凈化能力使污水得到處理利用。 慢速滲流的目的純粹是處理污水，適用于大片荒地。（二）斜地漫流（二）斜地漫流l把污水噴灌到有植物及草生長(zhǎng)的斜坡頂部，污水在向下流把污水噴灌到有植物及草生長(zhǎng)的斜坡頂部，污水在向下流通過(guò)程中，通過(guò)物理、化學(xué)和生物作用去除污染物，處理通過(guò)程中，通過(guò)物理、化學(xué)和生物作用去除污染物，處理過(guò)的污水在斜坡最下部進(jìn)行收集再用或排入河道。過(guò)的污水在斜坡最下部進(jìn)行收集再用或排入河道。（三）快速滲濾（三）快速滲濾l污水快速滲濾系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)“RI”系統(tǒng)。主要目的是處

27、理污水。通過(guò)該系統(tǒng)凈化的污水用于：補(bǔ)給地下水；作為工農(nóng)業(yè)用水。a、處理后污水排入河流b、處理后污水通過(guò)地下水排水管收集b、處理后污水通過(guò)地下水抽水井收集快速滲濾系統(tǒng)對(duì)水文地質(zhì)條件的要求是：包氣帶的土壤及沉積物具有較好的滲透性，較理想的是細(xì)砂、粉細(xì)砂；在包氣帶的巖性結(jié)構(gòu)上，最理想的是整個(gè)剖面都是比較均質(zhì)的細(xì)砂、粉細(xì)砂，厚度至少1m以上 。一般達(dá)85%以上；（2）氮：去除率一般為30-70%；（3）細(xì)菌和病毒：去除細(xì)菌比較有效，其機(jī)理主要是過(guò)濾和吸附。（4）微量金屬和微量有機(jī)化合物： 通過(guò)吸附使重金屬聚集在10cm內(nèi)的表層砂土中。二、固體廢物的土地處理二、固體廢物的土地處理三、放射性廢物處理三、放

28、射性廢物處理一、低放射性廢物處理的環(huán)境水文地質(zhì)問(wèn)題思考題思考題1、COD、BOD、DO的概念和物理意義是什么？2、影響細(xì)菌和病毒在地下水系統(tǒng)遷移的因素主要有哪些？3、污水土地處理系統(tǒng)的處理方式和機(jī)理是什么？第七節(jié) 污染物在地下水中的運(yùn)移、數(shù)學(xué)模型及污染預(yù)測(cè)一、污染物在地下水中的運(yùn)移污染物在地下水中的運(yùn)移形式：彌散和對(duì)流。1、彌散：由于多孔介質(zhì)的滲流場(chǎng)中速度分布的不均一性和溶質(zhì)濃度的不均一性而造成的溶質(zhì)相對(duì)于平均流速擴(kuò)散運(yùn)移的現(xiàn)象。gradCDm -m彌散機(jī)理彌散機(jī)理分子擴(kuò)散分子擴(kuò)散機(jī)械彌散機(jī)械彌散gradCD nn-Fick定律定律gradCDgradCDDPnm-nm）（水動(dòng)力彌散通量可表示

29、為：水動(dòng)力彌散通量可表示為：式中：P水動(dòng)力彌散通量； D水動(dòng)力彌散系數(shù)； C溶質(zhì)濃度。二、對(duì)流（平流）溶質(zhì)以地下水平均實(shí)際流速（亦稱(chēng)平均流速）隨水流一起運(yùn)移傳播的現(xiàn)象?？捎孟率矫枋觯嚎捎孟率矫枋觯簎CII由對(duì)流作用造成的溶質(zhì)在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的質(zhì)量；C溶質(zhì)在地下水中的濃度；u地下水的平均實(shí)際流速。二、影響溶質(zhì)運(yùn)移的其它因素三、 溶質(zhì)在地下水中運(yùn)移的數(shù)學(xué)模型一、溶質(zhì)在地下水中運(yùn)移的基本微分方程一、溶質(zhì)在地下水中運(yùn)移的基本微分方程可得：可得：則溶質(zhì)運(yùn)移的基本微分方程為：則溶質(zhì)運(yùn)移的基本微分方程為：czyxWzCu-yCu-xCu-)zC(z)yC(y)xC(xtC?zyxDDD彌散項(xiàng)彌散項(xiàng)對(duì)流項(xiàng)對(duì)流項(xiàng)源匯項(xiàng)源匯項(xiàng)二