地下水修復(fù)課件

地下水污染

Groundwatercontamination2013年11月27日地下水污染

Groundwatercontaminati1Contents我國地下水污染現(xiàn)狀1地下水污染物2地下水污染途徑3地下水水環(huán)境修復(fù)技術(shù)4Contents我國地下水污染現(xiàn)狀1地下水污染物2地下水污染2地下水污染的概念較常見的定義是:凡是在人類活動(dòng)影響下,地下水變化朝著水質(zhì)惡化方向發(fā)展的現(xiàn)象,統(tǒng)稱為/地下水污染

。地下水污染的原因：人類活動(dòng)自然地質(zhì)原因（礦化或者異常）地下水污染的標(biāo)志：水質(zhì)不斷惡化，不是只有超過水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的才算污染，有達(dá)到或者超過的趨勢亦算污染如此定義，是為了強(qiáng)調(diào)水質(zhì)惡化的過程，便于防治因此地下水污染是指人類活動(dòng)使地下水的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)發(fā)生改變,從而限制或妨礙地下水在各方面的應(yīng)用

。地下水污染的概念較常見的定義是:凡是在人類活動(dòng)影響下,地下水31我國地下水污染現(xiàn)狀我國約有70%的人口以地下水為主要飲用水源,全國95%以上的農(nóng)村人口飲用地下水,在我國北方干旱-半干旱地區(qū)的許多城市和鄉(xiāng)村,地下水成為唯一飲用水源。全國灌溉面積7億多畝,其中使用地下水澆灌的占總灌溉面積的40%。全國有310個(gè)城市開采利用地下水作為城市供水水源,約占全國城市總數(shù)的71%[1-2]。中國國土資源公報(bào)中國地下水污染圖/environment/txt/2006-10/11/content_7232904.htm1我國地下水污染現(xiàn)狀我國約有70%的人口以地下41我國地下水污染現(xiàn)狀1我國地下水污染現(xiàn)狀51我國地下水污染現(xiàn)狀

1我國地下水污染現(xiàn)狀61我國地下水污染現(xiàn)狀

地下水污染主要集分布在城區(qū)附近和地表水污染嚴(yán)重的地方1我國地下水污染現(xiàn)狀地下水污染主要集分布在城區(qū)附近和地72地下水污染物概念凡是人類活動(dòng)導(dǎo)致進(jìn)入地下水環(huán)境，會引起水質(zhì)惡化溶解物或懸浮物，無論其濃度是否達(dá)到使水質(zhì)惡化的程度，均稱為地下水污染物。按性質(zhì)可分為：化學(xué)污染物

無機(jī)污染物有機(jī)污染物生物污染物放射性污染物2地下水污染物概念按性質(zhì)可分為：8ChemicalPollutant

無機(jī)污染物（Inorganic）

氮類污染物：NO3-、NO2-、NH3

鹽類：Cl-、SO42-

、硬度、F-

、TDS

重金屬：As、Cr、Hg、Pb、Cd等毒性污染物：氰化物、砷、汞、鎘、鉻、鉛其中硬度、TDS、Cl-、SO42-

、NO3-、NH3等無直接毒害作用的無機(jī)污染物，但達(dá)到一定濃度后，同樣會對其可利用或?qū)Νh(huán)境、甚至對人類健康造成不同程度的影響或危害有機(jī)污染物（Organic）：種類多，含量低，毒性大，“三致性”

生物易降解生物難降解ChemicalPollutant無機(jī)污染物（Inor9生物易降解多屬碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪和油類等自然生成的有機(jī)物不穩(wěn)定，在微生物作用下，都能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無機(jī)物，如

有機(jī)污染物CO2+H2O,有機(jī)污染物H2S+CO2+H2O,主要來源于生活污水，以動(dòng)植物殘?bào)w為原料加工生產(chǎn)的屠宰、肉類加工、乳品、制革和食品等工業(yè)廢水無直接毒害作用，在降解過程中會消耗DO，使DO下降。

好氧厭氧生物易降解多屬碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪和油類等自然生成的有機(jī)10生物難降解

性質(zhì)穩(wěn)定，不易分解，能在各種環(huán)境介質(zhì)中長期存在環(huán)境內(nèi)分泌干擾物（環(huán)境激素）：烷基酚、鄰苯二甲酸酯等持久性有機(jī)污染物（POPs,PersistentOrganic

Pollutants

）：在生物體內(nèi)積累富集、通過食物鏈對高營養(yǎng)等級生物造成危害性影響，通過蒸氣可長距離遷移至遙遠(yuǎn)的偏僻地區(qū)和極地地區(qū)，在特定環(huán)境濃度下可能對接觸該化學(xué)物質(zhì)的生物造成有害或有毒效應(yīng)這類物質(zhì)大多數(shù)具有較強(qiáng)毒性，甚至劇透致癌、致畸、致突變的作用，對人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅生物難降解性質(zhì)穩(wěn)定，不易分解，能在各種環(huán)境介質(zhì)中長期存在11生物難降解

生物難降解12

13

常見的幾種難降解有機(jī)污染物

多環(huán)芳烴：PAH多氯聯(lián)苯：PCBs非水相流體：NAPLs（DNAPLs&LNAPLs）揮發(fā)性有機(jī)化合物：VOCs半揮發(fā)性有機(jī)化合物：SVOCs亞硝基二甲胺：NDMA持久性有機(jī)污染物：POPs

苯并[a]芘：BaP多氯代二苯并二噁英：PCDDs六氯代苯：HCB六六六：BHC三氯乙烯：TCE四氯乙烯：PCE二氯乙烯：DCE苯系物：BTEX甲基叔丁基醚

：MTBE13常見的幾種難降解有機(jī)污染物13BiologicalPollutant

細(xì)菌(Bacteria)

地下水中曾發(fā)現(xiàn)并引起水媒病傳染的致病菌有：霍亂弧菌（霍亂病）、傷寒沙門氏菌（傷寒?。?、志賀氏菌等病毒(Virus)比細(xì)菌小得多，存活時(shí)間長，比細(xì)菌更易進(jìn)入含水層，地下水中曾發(fā)現(xiàn)的病毒主要是腸道病毒，如脊髓灰質(zhì)病毒、胃腸病毒、呼吸道腸道病毒等，且每種病毒又有多種類型，對人體危害很大寄生蟲(Protozoa)原生動(dòng)物、蠕蟲及真菌BiologicalPollutant細(xì)菌(Bacter14RadioactivePollutant六種放射性核素氚、碘、鍶、銫、钚、鐳實(shí)例1986年4月26日前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站核爆炸事故二戰(zhàn)期間日本廣島和長崎的原子彈RadioactivePollutant六種放射性核素15

概念及分類按物質(zhì)的形成原因自然污染源，如海水等人為污染源，如廢水、廢渣等按行業(yè)或部門活動(dòng)工業(yè)污染源農(nóng)業(yè)污染源生活污染源區(qū)域性水體污染源按時(shí)間動(dòng)態(tài)連續(xù)性污染源間斷性污染源瞬時(shí)性污染源污染源：引起地下水污染的各種物質(zhì)的來源，如各種組分、熱、沙塵等3污染途徑——污染源概念及分類按物質(zhì)的形成原因污染源：引起地下水污染的各種物16工業(yè)污染源工業(yè)三廢：廢水、廢渣、廢氣儲存裝置和輸運(yùn)管道的滲漏工業(yè)物的事故性泄漏

農(nóng)業(yè)污染源農(nóng)藥：殺蟲劑、殺菌劑和除草劑化肥：氮肥、磷肥和鉀肥動(dòng)物廢物：大量的氮、細(xì)菌和病毒植物殘余物：需氧特性污水灌溉：多種有毒有害物質(zhì)，尤其是重金屬與POPs

生活污染源人體的排泄物肥皂、洗滌劑、腐爛的食物等科研文教單位排出的廢水成分醫(yī)療衛(wèi)生部門的污水：細(xì)菌和病毒生活垃圾：揮發(fā)性脂肪酸、烴類化合物，鹵代烴、鄰苯二甲酸酯類、酚類……

按行業(yè)和部門劃分工業(yè)污染源農(nóng)業(yè)污染源生活污染源按行業(yè)和部門劃分173污染途徑——污染源

3污染途徑——污染源18

概念與分類概念污染物從污染源進(jìn)入到地下水中所經(jīng)過的路徑有助于制定正確的防治地下水污染的措施分類依據(jù)水力學(xué)特點(diǎn)，分為4種1、間歇入滲型2、連續(xù)入滲型3、越流型4、徑流型

3污染途徑概念與分類概念3污染途徑19

間歇入滲型特點(diǎn)有毒或有害物質(zhì)周期性滲入含水層受污染的對象主要是淺層地下水常與大氣降雨或灌溉對應(yīng)污染源一般呈固態(tài)，淋濾固體廢物堆引起的污染間歇入滲型特點(diǎn)202006-09-19

連續(xù)滲入型特點(diǎn)污染方式由上而下污染物經(jīng)包氣帶連續(xù)滲入污染源一般呈液態(tài)，如廢水渠、廢水池和受污染的地表水體連續(xù)滲漏造成地下水污染2006-09-19連續(xù)滲入型特點(diǎn)2122

越流型特點(diǎn)污染物通過越流形式人類活動(dòng)引發(fā)越流方向改變難于查清越流具體的地點(diǎn)及地質(zhì)部位22越流型特點(diǎn)2223

徑流型特點(diǎn)

污染物通過徑流形式污染范圍可能不很大污染程度往往由于缺乏自然凈化作用而顯得十分嚴(yán)重

23徑流型特點(diǎn)23地下水污染的特點(diǎn)

隱蔽性

即使地下水已受某些組分嚴(yán)重污染，但它往往還是無色、無味，不易從顏色、氣味、魚類死亡等鑒別，即使人類引用了受有毒或有害組分污染的地下水，對人體的影響也只是慢性的長期效應(yīng)，不易察覺。難以逆轉(zhuǎn)型

地下水受污染后，很難治理和恢復(fù)。原因是其流速緩慢，切斷污染源后僅靠含水層本身的自然凈化，所需時(shí)間長達(dá)數(shù)十年、甚至上百年。地下水污染的特點(diǎn)隱蔽性244地下水水環(huán)境修復(fù)技術(shù)

目前，較為典型的地下水修復(fù)技術(shù)主要有以下三種：1、抽出處理技術(shù)，簡稱P＆T技術(shù)；2、監(jiān)測天然衰減技術(shù)，簡稱MNA技術(shù)；3、滲透性反應(yīng)墻（PRB）4、空氣注入修復(fù)技術(shù)（AS）5、生物修復(fù)技術(shù)4地下水水環(huán)境修復(fù)技術(shù)

目前，較為典型的地下水修復(fù)技2526

)抽出-處理法是最早使用、應(yīng)用最廣的經(jīng)典方法從污染場地抽出被污染的水，并用潔凈的水置換之；對抽出的水加以處理，污染物最終可以被去除必須把對抽出-處理系統(tǒng)的監(jiān)測作為修復(fù)措施整體必不可少的組成部分，監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)處理后地下水直接使用回灌稀釋受污染水體，沖洗含水層加速地下水的循環(huán)流動(dòng)抽出-處理法(PumpAndTreatment26)抽出-處理法是最早使用、應(yīng)用最廣的經(jīng)典方法抽出-處26地下水修復(fù)課件27

P＆T技術(shù)

優(yōu)點(diǎn)

在地面進(jìn)行污水處理，操作簡便運(yùn)用較早，完善程度較高缺點(diǎn)費(fèi)用高對非水溶性的污染物處理效果極差，幾乎沒有效果對抽水泵位置要求高不封閉污染源，停止抽水時(shí)，溶解的污染區(qū)又會形成甚至擴(kuò)大P＆T技術(shù)

優(yōu)點(diǎn)28監(jiān)測天然衰減技術(shù)（MNA)

美國EPA的定義依賴自然衰減作用，在同其他更有效的方法所用時(shí)間相比屬合理的時(shí)間限定內(nèi)，使特定地點(diǎn)達(dá)到修復(fù)目的包括污染物的生物降解、擴(kuò)散、稀釋、吸附、揮發(fā)、及化學(xué)或生物固定、轉(zhuǎn)化或破壞等這些作用在無人為干擾的可行條件下，能夠降低土壤和地下水中的污染物的數(shù)量、毒性、遷移性、體積或濃度監(jiān)測天然衰減技術(shù)（MNA)

美國EPA的定義29空氣注入修復(fù)技術(shù)處理抽提修復(fù)原理：將加壓后的空氣注射到污染地下水的下部，氣流加速地下水和土壤中有機(jī)物的揮發(fā)和降解，并以供氧為手段，促進(jìn)地下污染的生物降解。優(yōu)點(diǎn)設(shè)備簡單，安裝方便，已操作原位修復(fù)，干擾小缺點(diǎn)對非揮發(fā)性污染物不適用，不適合在低滲透率低或高粘土含量的地區(qū)使用

空氣注入修復(fù)技術(shù)處理抽提修復(fù)原理：將加壓后的空氣注射到污染30生物修復(fù)法：植物&微生物處理抽提植物修復(fù)法的機(jī)制降解轉(zhuǎn)移固定（可容性）生物修復(fù)法：植物&微生物處理抽提植物修復(fù)法的機(jī)制3132

污染物的降解植物通過呼吸作用提供了更多的氧氣進(jìn)入土壤，加快了土壤中細(xì)菌的活性，同時(shí)，通過他們的根系來為土壤的細(xì)菌提供營養(yǎng)，使細(xì)菌更有效的降解污染物。在植物生長過程中產(chǎn)生酶，污染物在酶的作用下能被分解成單分子的物質(zhì)（如H2O、CO2、乙醇及其它），這些物質(zhì)夠進(jìn)入到植的機(jī)體內(nèi)，甚至能促進(jìn)植物的生長。32污染物的降解植物通過呼吸作用提供了更多的氧氣進(jìn)入土壤，3233

污染物的轉(zhuǎn)移與可容性把污染區(qū)的污染物質(zhì)通過植物的作用轉(zhuǎn)移到別的地方，使該區(qū)的污染不再那么嚴(yán)重有些植物可吸收土壤或地下水中單分子污染物，污染物質(zhì)被保存在植物的體內(nèi)，隨著污染物質(zhì)的富集，便會引起植物的中毒現(xiàn)象。此時(shí)，可通過收獲這些植