地下水污染及處理

1、地下水污染及處理第1頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二目錄1. 地下水污染現(xiàn)狀2. 地下水污染類型及污染源3. 地下水污染的控制與修復(fù)4. 研究展望第2頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二 1. 地下水污染現(xiàn)狀 隨著人口的增長和社會經(jīng)濟的快速發(fā)展, 對水資源的需求量也大幅度增長。 然而,由于人類對生產(chǎn)、生活所產(chǎn)生的固體、氣體和液體、廢物處置不當(dāng),從不同途徑對地下水環(huán)境造成污染越來越嚴重, 對人類的正常生存,已造成了很大的威脅。第3頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二 1. 地下水污染現(xiàn)狀我國水資源總量的1/3和全國總供水量的近

2、20%來自地下水. 我國有400多個城市開采地下水, 北方和西部地區(qū)主要城市的地下水利用率往往超過供水總量的50% ,許多城市高達80%以上. 在部分城市和廣大農(nóng)村地區(qū), 地下水往往是唯一的供水水源第4頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二 1. 地下水污染現(xiàn)狀全國195 個城市監(jiān)測結(jié)果表明, 97% 的城市地下水受到不同程度污染, 40%的城市地下水污染趨勢加重; 北方17 個省會城市中16 個污染趨勢加重, 南方14 個省會城市中3 個污染趨勢加重。在一些地區(qū), 地下水污染已經(jīng)造成了嚴重危害, 危及到供水安全。第5頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期

3、二 對2002-2008年送檢到昆明市疾病預(yù)防控制中心的昆明市地下水樣品共1091件進行檢驗和評價。結(jié)果1091件水樣合格378件,合格率僅為34.65%，其中以微生物污染最為明顯。 1. 地下水污染現(xiàn)狀第6頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二2. 地下水污染的主要類型及污染源類型按形態(tài)按理化性質(zhì)按影響特征按污染屬性物理污染化學(xué)污染綜合污染生物污染顆粒態(tài)污染有機物污染分子態(tài)污染離子態(tài)污染人為污染天然污染綜合污染衛(wèi)生污染毒理學(xué)污染感官污染第7頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二2. 地下水污染的主要類型及污染源工業(yè)地下水超采農(nóng)業(yè)生活自然污染源采礦業(yè)污染

4、源第8頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二2. 地下水污染的主要類型及污染源第9頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二2. 地下水污染的主要類型及污染源包氣帶飽水帶地球表面以下，潛水面以上的地質(zhì)介質(zhì)。地下水連續(xù)分布，在壓力作用下可以連續(xù)流動第10頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二工業(yè)污染源廢水廢氣廢渣第11頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二 農(nóng)業(yè)污染源 殘留在土壤中的農(nóng)藥、化肥隨雨水淋濾滲入地下, 引起地下水污染。 農(nóng)業(yè)灌溉使用被污染的地表水, 造成污水中的有毒有害物質(zhì)侵蝕土壤, 并下滲到地下水中, 造成

5、污染。第12頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二生活污染源生活垃圾 較高的Cl-、SO42-、NH4+、生化需氧量和總有機碳含量第13頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二采礦活動污染形成酸性礦井水可溶性物質(zhì)增加，水質(zhì)變壞變硬石油的開采使水體中含氮物質(zhì)增加污染地下水礦渣經(jīng)同化、淋溶、水蝕等作用形成酸性水流采礦第14頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二自然污染源有些地區(qū), 由于特殊的自然環(huán)境與地質(zhì)環(huán)境, 地下水天然背景不良, 有毒有害成分超標(biāo)。我國部分地區(qū)分布有高砷水、高氟水、低碘水等。全國約有1 億多人在飲用不符合標(biāo)準的地下水,

6、使這些地區(qū)長期以來一直遭受砷中毒( 皮膚癌) 、地甲病、地氟病、克山病等地方病困擾。第15頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二地下水超采引起的污染超采CO2分壓增大氧化環(huán)境增強Ca2+、Mg+第16頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二3. 地下水污染的控制與修復(fù)地下水污染的控制與修復(fù)污染源污染途徑污染水體源控制削減（濃度、毒性、活動性）預(yù)防、去除和保護污染遷移轉(zhuǎn)化機理污染物運移模型污染阻滯和攔截系統(tǒng)污染暈控制污染的原位修復(fù)污染的異位修復(fù)第17頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二3. 1 地下水污染的異位處理法 抽取-處理方法：抽

7、取-處理方法( Pump and treat，P&T) 就是采用先抽取已污染的地下水,然后在地表進行處理的方法。第18頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二3.2 監(jiān)測天然衰減修復(fù)技術(shù)（MNA）MNA 技術(shù)出現(xiàn)的時間較晚,于20 世紀90 年代才開始正式用于地下水污染治理。該技術(shù)基于污染場地自身理化條件和污染物自然衰減能力進行污染修復(fù),從而達到降低污染物濃度、毒性及遷移性等目的第19頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二3.2 監(jiān)測天然衰減修復(fù)技術(shù)（MNA）證明污染物的自然衰減與預(yù)測相符合; 能夠監(jiān)測影響自然衰減能力的環(huán)境變化因素(如:水文地質(zhì)條件、地球

8、化學(xué)條件、微生物等) ; 能夠監(jiān)測出所有潛在的有毒或易遷移轉(zhuǎn)換的污染產(chǎn)物; 證實污染暈在縱、橫、垂向上沒有進一步擴展; 確定該修復(fù)過程對下游不會造成不良影響;驗證該修復(fù)是否達到修復(fù)目標(biāo)。第20頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二3.2 監(jiān)測天然衰減修復(fù)技術(shù)（MNA）該技術(shù)工程設(shè)施簡單,修復(fù)費用遠遠低于其他修復(fù)技術(shù)。但該技術(shù)適用范圍較窄,對區(qū)域環(huán)境和污染物自然衰減能力要求較高,一般僅適用污染程度較低、污染物自然衰減能力較強的區(qū)域。第21頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二3. 3 地下水污染的原位處理法原位處理法是指對污染源及污染水體進行原地恢復(fù)和處理

9、的一種方法。電動力學(xué)修復(fù)空氣注射法(AS)原位穩(wěn)定- 固化方法土壤氣相抽提技術(shù)（SVE）植物處理技術(shù)滲透性反應(yīng)墻修復(fù)技術(shù)微生物處理技術(shù)第22頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二3. 3 .1 滲透性反應(yīng)墻修復(fù)技術(shù) 原理：沿地下水流方向,在污染場地下游安置滲透性反應(yīng)墻,使污染的地下水與反應(yīng)墻中添加劑的化學(xué)反應(yīng)達到去除污染物質(zhì)的目的污染暈反應(yīng)墻第23頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二3.3 .2 土壤氣相抽提技術(shù)（SVE）SVE是對土壤揮發(fā)性有機污染進行原地恢復(fù)、處理的一種新方法,它用來處理包氣帶中巖石介質(zhì)的污染問題。使包氣帶土(或土- 水) 中的污染

10、質(zhì)進入氣相,進而抽提處理。SVE抽氣系統(tǒng)處理系統(tǒng)包氣帶飽水帶第24頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二3. 3 .3 空氣注射法(AS) 原理：在含水層中注入氣體(通常為空氣或氧氣) ,使地下水中污染物汽化,同時用增加地下氧氣濃度的方法加速微生物降解作用。汽化后的污染物進入包氣帶,可用SVE 系統(tǒng)進行處理SVE抽氣系統(tǒng)處理系統(tǒng)包氣帶飽水帶AS注氣系統(tǒng)第25頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二3. 3 .4 植物處理技術(shù)植物處理方法(Phytoremediation) 使用植物來凈化污染了的土壤和地下水。其優(yōu)點是利用植物天然能力去吸收、聚積和降解土壤和

11、水環(huán)境中的污染物。該方法適用于大面積低到中等表面土層(00. 9 m) 污染的治理,以及大量的水體低濃度污染問題,而且處理目標(biāo)要求也不十分嚴格的情形。但深層污染無法去除且作用緩慢。第26頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二3.3.5 微生物處理技術(shù)利用原生微生物在污染場地不同區(qū)域的好氧、兼氧、厭氧微生物反應(yīng)降解污染物質(zhì)的環(huán)境修復(fù)方法。通過傳送營養(yǎng)物質(zhì)、電子受體、表面活性劑、共代謝基質(zhì)等增加微生物的活性、污染物的生物可利用性或添加生物催化劑加速生物降解速度和效率等第27頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二3.3.6 原位穩(wěn)定-固化方法在已污染的包氣帶或含水層中注入可使污染物不繼續(xù)遷移的介質(zhì),使有機或無機污染物達到穩(wěn)定狀態(tài)。污染物可以被介質(zhì)凝固、粘合(固化) ,或者由于化學(xué)反應(yīng)使其活動性降低。第28頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二3.3.7 電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)是利用電滲析或電遷移和電泳,使土壤孔隙中的水和電荷離子或粒子發(fā)生遷移運動,該法可以高效除去地下水中的重金屬離子。在運用時需要注意的是堵塞問題,尤其當(dāng)?shù)叵滤兄亟饘俜磻?yīng)生成沉淀,從而堵塞含水層,影響處理過程的進行。第29頁，共31頁，2022年，5月20日，10點35分，星期二 4. 研究展望1.雖然