資源循環(huán)科學(xué)與工程概論84地下水利用及其污染修復(fù)技術(shù)課件

1.

水資源概述2.

污水回用及技術(shù)3.

雨水利用及技術(shù)

4.

地下水利用及其污染修復(fù)技術(shù)5.

海水和苦咸水利用及其技術(shù)主要內(nèi)容1.水資源概述2.污水回用及技術(shù)3.雨水利用及技術(shù)第四節(jié)地下水利用及其污染修復(fù)技術(shù)第四節(jié)地下水利用及其污染修復(fù)技術(shù)概述廣義上的地下水是指賦存于地表以下巖土空隙中各種形態(tài)的水；狹義上的地下水僅指賦存于飽水帶巖土空隙中的水。地下水是重要的環(huán)境因素，具有資源功能、供水功能和維護(hù)生態(tài)功能，是維持水系統(tǒng)良性循環(huán)的重要保證。隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，地下水面臨水量衰竭和水質(zhì)惡化的問題概述地下水的類型地下水的類型地下水水質(zhì)物理性質(zhì)溫度、顏色、透明度、嗅（氣味）、味、密度和比重、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、放射性等化學(xué)成分氣體、離子、膠體物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)以及微生物等地下水水質(zhì)物理性質(zhì)溫度、顏色、透明度、嗅（氣味）、味、密度和地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄補(bǔ)給大氣降水地表水凝結(jié)水人工補(bǔ)給融雪水和融凍水等徑流重力作用下由水位高出向水位低處流動，最后在地表低洼處直接排入地表水，如此反復(fù)的循環(huán)就是地下水徑流的原因排泄泉流(點(diǎn)狀排泄)河流(線狀排泄)蒸散發(fā)(面狀排泄)等地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄補(bǔ)給大氣降水地表水凝結(jié)水人工補(bǔ)給融雪地下水利用現(xiàn)狀國外地下水利用現(xiàn)狀生活用水，農(nóng)業(yè)灌溉，地?zé)豳Y源開采國內(nèi)地下水資源分布呈現(xiàn)出“南多北少”的格局，

南方地下淡水資源占全國資源量的69％，北方地下淡水資源占31％。地下水利用現(xiàn)狀國外地下水利用現(xiàn)狀規(guī)模持續(xù)迅速擴(kuò)大污染日趨嚴(yán)重50年代前50年代-60年代中期60年代中期-70年代末80年代以來我國地下水開發(fā)利用的四個(gè)階段進(jìn)入發(fā)展時(shí)期開始大規(guī)模開發(fā)利用開發(fā)利用水平較低規(guī)模持續(xù)迅速擴(kuò)大50年代前50年代60年代80年代我國地下水地下水利用存在的問題盲目超采水位下降、地面沉降、塌陷、海水的入侵、泉水的斷流、土壤次生鹽堿化和荒漠化等水質(zhì)問題鐵、錳會使水具有色、臭、味，損害紡織、造紙、等工業(yè)。長期飲用含氟水會造成慢性氟中毒，特別對牙齒和骨骼產(chǎn)生嚴(yán)重危害。污染問題化學(xué)污染物、生物污染物、放射性污染物地下水利用存在的問題盲目超采水位下降、地面沉降、塌陷、海水的1）

工業(yè)污染源廢水和廢渣分解淋濾下滲化學(xué)工業(yè)冶金工業(yè)機(jī)械廠電廠等高爐廢渣、鋼渣粉煤灰、灰渣污水處理廠淤泥地下水污染問題1）工業(yè)污染源廢水和廢渣分解淋濾下滲化學(xué)工業(yè)冶金工業(yè)機(jī)

實(shí)例130多km2Cr6+55mg/L超過飲用水標(biāo)準(zhǔn)1000倍7個(gè)自然區(qū)1800個(gè)水井錦州鐵合金廠露天堆放鉻渣上世紀(jì)50年代實(shí)例130多km2Cr6+超過飲7個(gè)1800個(gè)錦州鐵合金廠剩余氮、磷、鉀肥等隨下滲水淋濾滲入地下水。DDT、六六六在自然界中比較穩(wěn)定，殘留在土壤、水域、生物體內(nèi)，并隨食物鏈富集到人體。雖可增加土壤含氮量和土壤肥力，但含有的各種有害物質(zhì)會造成嚴(yán)重污染，甚至農(nóng)作物減產(chǎn)。2）農(nóng)業(yè)污染源農(nóng)藥化肥廢污水灌溉剩余氮、磷、鉀肥等隨下滲水淋濾滲入地下水。DDT、六六六在自實(shí)例2農(nóng)業(yè)污灌渭河——陜西經(jīng)濟(jì)發(fā)展核心地帶

80年代前清澈見底，90年代開始污染日趨嚴(yán)重。2000年統(tǒng)計(jì)顯示，渭河流域80%以上的工業(yè)廢水和生活污水通過渭河排放到黃河，但沿岸不少農(nóng)田仍在抽取這樣的污染水進(jìn)行灌溉。實(shí)例2農(nóng)業(yè)污灌渭河——陜西經(jīng)濟(jì)發(fā)展核心地帶3)生活污染源農(nóng)村生活方式轉(zhuǎn)變：過去垃圾較單一，送到農(nóng)田作為肥料，變廢為寶；現(xiàn)在種類多，亂堆亂放，很多地下水出露的洼地、池塘被填平，直接下滲地下水。城市人口密集，面積狹?。桓缓蛩猁}、氯化物、氨、細(xì)菌混雜物和腐敗有機(jī)質(zhì)；隨意堆放，以污水形式補(bǔ)給并污染地下水。人類生活活動產(chǎn)生3)生活污染源農(nóng)村城市人類生活4)采礦活動污染同化淋溶水蝕形成酸性水流匯入河道滲入地下污染淺層地下水采煤過程礦坑排水石油開采礦山廢棄物四種主要原因降低地下水位難溶礦物轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苡晁疂B濾或水位回升時(shí)溶解某油田地下水分層采樣分析本地區(qū)2/3受到污染石油類污染物NH4+NO2-破壞含硫煤層所處環(huán)境氧化反應(yīng)后呈酸性土壤板結(jié)

農(nóng)作物枯黃4)采礦活動污染同化淋溶水蝕采煤礦坑石油礦山四種主要原5地下水超采引起污染水位下降形成降落漏斗水質(zhì)不佳的淺層水越流補(bǔ)給深層水漏斗部分氧化還原條件增強(qiáng)土壤中有機(jī)物分解二氧化碳分壓增大促進(jìn)難溶方解石、白云石溶解鈣、鎂離子轉(zhuǎn)入地下水漏斗區(qū)總硬度升高過程和機(jī)理5地下水超采引起污染水位下降形成降落漏斗漏斗部分氧化還原條5)地下水超采引起污染沿海城市企業(yè)水源報(bào)廢耕地減產(chǎn)飲用水缺乏損害健康內(nèi)陸城市地面沉降發(fā)生地裂破壞建筑道路管道破裂海水倒灌環(huán)境地質(zhì)問題其他問題5)地下水超采引起污染沿海城市內(nèi)陸城市海水倒灌環(huán)境地質(zhì)問題煤炭為主要燃料廢氣煙塵污染大氣隨降雨污染地表污染淺層底下水重工業(yè)和能源化工城市6)大氣降水污染煤炭為廢氣煙塵隨降雨污染淺重工業(yè)和能6)大氣降水污染實(shí)例陜北榆林是我國有名的產(chǎn)煤、油和天然氣地區(qū)。

當(dāng)?shù)胤前Y特別嚴(yán)重。地下水中的氟離子，除本身地質(zhì)環(huán)境中礦物含氟量高以外，大氣降水含氟也占有一定比例，大量燃煤是重要來源。實(shí)例陜北榆林是我國有名的產(chǎn)煤、油和天然氣地區(qū)。7）突發(fā)性環(huán)境災(zāi)難近幾年環(huán)境事故下水道系統(tǒng)不完善和損害2006年陜西鎮(zhèn)安縣金礦尾礦潰壩1997年陜西澄城化工廠違規(guī)排放劇毒廢水2001年丹江口上游氰化鈉泄漏2005年山西尾礦庫潰壩2005年松花江重大水污染7）突發(fā)性環(huán)境災(zāi)難近幾年下水道系統(tǒng)不完善和損害2006年陜地下水凈化與污染修復(fù)技術(shù)凈化技術(shù)除氟方法活性氧化鋁骨炭法除鐵錳方法氧化還原地下水凈化與污染修復(fù)技術(shù)凈化技術(shù)除氟方法活性氧化鋁骨炭法除鐵地下水污染修復(fù)技術(shù)異位處理法地下水污染修復(fù)技術(shù)異位處理法原位處理法滲透反應(yīng)墻（permeablereactivebarriers，PRB）空氣注入修復(fù)(AS)技術(shù)原位化學(xué)氧化技術(shù)電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)原位生物修復(fù)原位處理法滲透反應(yīng)墻（permeablereactive滲透反應(yīng)墻（permeablereactivebarriers，PRB）PRB是一個(gè)填充有活性反應(yīng)介質(zhì)材料的被動反應(yīng)區(qū)，介質(zhì)材料起到滯留和降解地下水中的污染物的作用。滲透反應(yīng)墻（permeablereactivebarri空氣注入修復(fù)(AS)技術(shù)通過向地下注入空氣，在污染暈下方形成氣流屏障,防止污染暈進(jìn)一步向下擴(kuò)散和遷移；在氣壓梯度作用下，收集地下可揮發(fā)性污染物，并以供氧作為主要手段，促進(jìn)地下污染物的生物降解?？諝庾⑷胄迯?fù)(AS)技術(shù)通過向地下注入空氣，在污染暈下方形成原位化學(xué)氧化技術(shù)利用強(qiáng)氧化劑破壞或降解地下水、沉積物和土壤中的有機(jī)污染物，形成環(huán)境無害的修復(fù)技術(shù)原位化學(xué)氧化技術(shù)利用強(qiáng)氧化劑破壞或降解地下水、沉積物和土壤中電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)利用電梯度和水力梯度對污染物的運(yùn)移影響，使污染物質(zhì)在介質(zhì)中發(fā)生遷移而被去除的綠色修復(fù)新技術(shù)，可以有效的去除地下水和土壤中的重金屬離子和有機(jī)污染物。電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)利用電梯度和水力梯度對污染物的運(yùn)移影響，使污原位生物修復(fù)利用生物的代謝活動減少地下水中有毒有害化合物的工程技術(shù)原位生物修復(fù)利用生物的代謝活動減少地下水中有毒有害化合物的工地下水可持續(xù)利用對策首先要加強(qiáng)管理，嚴(yán)格控制地下水開采量。走節(jié)水之路，積極推廣節(jié)水工藝、技術(shù)和設(shè)備，提高用水效率，推廣廢水重用技術(shù)，提高水的循環(huán)利用率，采用科學(xué)的灌溉方法，使有限的水資源最大限度滿足經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要。人工地下水回灌。將多余的地表水、暴雨徑流水或再生水通過地表滲濾或回灌井注水，或者通過人工系統(tǒng)人為改變天然滲濾條件，將水從地面輸送到地下含水層中，隨后同地下水一起作為新的水源開發(fā)利用。地下水可持續(xù)利用對策首先要加強(qiáng)管理，嚴(yán)格控制地下水開采量。改造后的地下水回灌系統(tǒng)改造后的地下水回灌系統(tǒng)小結(jié)地下水污染防治對策加大科研力度開發(fā)先進(jìn)技術(shù)加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測加強(qiáng)宣傳教育完善法律加強(qiáng)執(zhí)法治理與保護(hù)并重小結(jié)地下水污染防治對策加大科研力度加強(qiáng)水加強(qiáng)宣完善法律治理1.

水資源概述2.

污水回用及技術(shù)3.

雨水利用及技術(shù)

4.

地下水利用及其污染修復(fù)技術(shù)5.

海水和苦咸水利用及其技術(shù)主要內(nèi)容1.水資源概述2.污水回用及技術(shù)3.雨水利用及技術(shù)第四節(jié)地下水利用及其污染修復(fù)技術(shù)第四節(jié)地下水利用及其污染修復(fù)技術(shù)概述廣義上的地下水是指賦存于地表以下巖土空隙中各種形態(tài)的水；狹義上的地下水僅指賦存于飽水帶巖土空隙中的水。地下水是重要的環(huán)境因素，具有資源功能、供水功能和維護(hù)生態(tài)功能，是維持水系統(tǒng)良性循環(huán)的重要保證。隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，地下水面臨水量衰竭和水質(zhì)惡化的問題概述地下水的類型地下水的類型地下水水質(zhì)物理性質(zhì)溫度、顏色、透明度、嗅（氣味）、味、密度和比重、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、放射性等化學(xué)成分氣體、離子、膠體物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)以及微生物等地下水水質(zhì)物理性質(zhì)溫度、顏色、透明度、嗅（氣味）、味、密度和地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄補(bǔ)給大氣降水地表水凝結(jié)水人工補(bǔ)給融雪水和融凍水等徑流重力作用下由水位高出向水位低處流動，最后在地表低洼處直接排入地表水，如此反復(fù)的循環(huán)就是地下水徑流的原因排泄泉流(點(diǎn)狀排泄)河流(線狀排泄)蒸散發(fā)(面狀排泄)等地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄補(bǔ)給大氣降水地表水凝結(jié)水人工補(bǔ)給融雪地下水利用現(xiàn)狀國外地下水利用現(xiàn)狀生活用水，農(nóng)業(yè)灌溉，地?zé)豳Y源開采國內(nèi)地下水資源分布呈現(xiàn)出“南多北少”的格局，

南方地下淡水資源占全國資源量的69％，北方地下淡水資源占31％。地下水利用現(xiàn)狀國外地下水利用現(xiàn)狀規(guī)模持續(xù)迅速擴(kuò)大污染日趨嚴(yán)重50年代前50年代-60年代中期60年代中期-70年代末80年代以來我國地下水開發(fā)利用的四個(gè)階段進(jìn)入發(fā)展時(shí)期開始大規(guī)模開發(fā)利用開發(fā)利用水平較低規(guī)模持續(xù)迅速擴(kuò)大50年代前50年代60年代80年代我國地下水地下水利用存在的問題盲目超采水位下降、地面沉降、塌陷、海水的入侵、泉水的斷流、土壤次生鹽堿化和荒漠化等水質(zhì)問題鐵、錳會使水具有色、臭、味，損害紡織、造紙、等工業(yè)。長期飲用含氟水會造成慢性氟中毒，特別對牙齒和骨骼產(chǎn)生嚴(yán)重危害。污染問題化學(xué)污染物、生物污染物、放射性污染物地下水利用存在的問題盲目超采水位下降、地面沉降、塌陷、海水的1）

工業(yè)污染源廢水和廢渣分解淋濾下滲化學(xué)工業(yè)冶金工業(yè)機(jī)械廠電廠等高爐廢渣、鋼渣粉煤灰、灰渣污水處理廠淤泥地下水污染問題1）工業(yè)污染源廢水和廢渣分解淋濾下滲化學(xué)工業(yè)冶金工業(yè)機(jī)

實(shí)例130多km2Cr6+55mg/L超過飲用水標(biāo)準(zhǔn)1000倍7個(gè)自然區(qū)1800個(gè)水井錦州鐵合金廠露天堆放鉻渣上世紀(jì)50年代實(shí)例130多km2Cr6+超過飲7個(gè)1800個(gè)錦州鐵合金廠剩余氮、磷、鉀肥等隨下滲水淋濾滲入地下水。DDT、六六六在自然界中比較穩(wěn)定，殘留在土壤、水域、生物體內(nèi)，并隨食物鏈富集到人體。雖可增加土壤含氮量和土壤肥力，但含有的各種有害物質(zhì)會造成嚴(yán)重污染，甚至農(nóng)作物減產(chǎn)。2）農(nóng)業(yè)污染源農(nóng)藥化肥廢污水灌溉剩余氮、磷、鉀肥等隨下滲水淋濾滲入地下水。DDT、六六六在自實(shí)例2農(nóng)業(yè)污灌渭河——陜西經(jīng)濟(jì)發(fā)展核心地帶

80年代前清澈見底，90年代開始污染日趨嚴(yán)重。2000年統(tǒng)計(jì)顯示，渭河流域80%以上的工業(yè)廢水和生活污水通過渭河排放到黃河，但沿岸不少農(nóng)田仍在抽取這樣的污染水進(jìn)行灌溉。實(shí)例2農(nóng)業(yè)污灌渭河——陜西經(jīng)濟(jì)發(fā)展核心地帶3)生活污染源農(nóng)村生活方式轉(zhuǎn)變：過去垃圾較單一，送到農(nóng)田作為肥料，變廢為寶；現(xiàn)在種類多，亂堆亂放，很多地下水出露的洼地、池塘被填平，直接下滲地下水。城市人口密集，面積狹??；富含硫酸鹽、氯化物、氨、細(xì)菌混雜物和腐敗有機(jī)質(zhì)；隨意堆放，以污水形式補(bǔ)給并污染地下水。人類生活活動產(chǎn)生3)生活污染源農(nóng)村城市人類生活4)采礦活動污染同化淋溶水蝕形成酸性水流匯入河道滲入地下污染淺層地下水采煤過程礦坑排水石油開采礦山廢棄物四種主要原因降低地下水位難溶礦物轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苡晁疂B濾或水位回升時(shí)溶解某油田地下水分層采樣分析本地區(qū)2/3受到污染石油類污染物NH4+NO2-破壞含硫煤層所處環(huán)境氧化反應(yīng)后呈酸性土壤板結(jié)

農(nóng)作物枯黃4)采礦活動污染同化淋溶水蝕采煤礦坑石油礦山四種主要原5地下水超采引起污染水位下降形成降落漏斗水質(zhì)不佳的淺層水越流補(bǔ)給深層水漏斗部分氧化還原條件增強(qiáng)土壤中有機(jī)物分解二氧化碳分壓增大促進(jìn)難溶方解石、白云石溶解鈣、鎂離子轉(zhuǎn)入地下水漏斗區(qū)總硬度升高過程和機(jī)理5地下水超采引起污染水位下降形成降落漏斗漏斗部分氧化還原條5)地下水超采引起污染沿海城市企業(yè)水源報(bào)廢耕地減產(chǎn)飲用水缺乏損害健康內(nèi)陸城市地面沉降發(fā)生地裂破壞建筑道路管道破裂海水倒灌環(huán)境地質(zhì)問題其他問題5)地下水超采引起污染沿海城市內(nèi)陸城市海水倒灌環(huán)境地質(zhì)問題煤炭為主要燃料廢氣煙塵污染大氣隨降雨污染地表污染淺層底下水重工業(yè)和能源化工城市6)大氣降水污染煤炭為廢氣煙塵隨降雨污染淺重工業(yè)和能6)大氣降水污染實(shí)例陜北榆林是我國有名的產(chǎn)煤、油和天然氣地區(qū)。

當(dāng)?shù)胤前Y特別嚴(yán)重。地下水中的氟離子，除本身地質(zhì)環(huán)境中礦物含氟量高以外，大氣降水含氟也占有一定比例，大量燃煤是重要來源。實(shí)例陜北榆林是我國有名的產(chǎn)煤、油和天然氣地區(qū)。7）突發(fā)性環(huán)境災(zāi)難近幾年環(huán)境事故下水道系統(tǒng)不完善和損害2006年陜西鎮(zhèn)安縣金礦尾礦潰壩1997年陜西澄城化工廠違規(guī)排放劇毒廢水2001年丹江口上游氰化鈉泄漏2005年山西尾礦庫潰壩2005年松花江重大水污染7）突發(fā)性環(huán)境災(zāi)難近幾年下水道系統(tǒng)不完善和損害2006年陜地下水凈化與污染修復(fù)技術(shù)凈化技術(shù)除氟方法活性氧化鋁骨炭法除鐵錳方法氧化還原地下水凈化與污染修復(fù)技術(shù)凈化技術(shù)除氟方法活性氧化鋁骨炭法除鐵地下水污染修復(fù)技術(shù)異位處理法地下水污染修復(fù)技術(shù)異位處理法原位處理法滲透反應(yīng)墻（permeablereactivebarriers，PRB）空氣注入修復(fù)(AS)技術(shù)原位化學(xué)氧化技術(shù)電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)原位生物修復(fù)原位處理法滲透反應(yīng)墻（permeablereactive滲透反應(yīng)墻（permeablereactivebarriers，PRB）PRB是一個(gè)填充有活性反應(yīng)介質(zhì)材料的被動反應(yīng)區(qū)，介質(zhì)材料起到滯留和降解地下水中的污染物的作用。滲透反應(yīng)墻（permeablereactivebarri空氣注入修復(fù)(AS)