地下水污染防治在我国水体污染控制与治理中的措施分析

2021-04-10 19:16殷文静杨学亮
新型工业化 2021年11期
关键词:污染源污染物污染

殷文静,杨学亮

(河北省地质环境监测院,河北 石家庄 050000)

0 引言

随着社会的进步,国家对生态环境问题越来越重视,制定了一系列的生态环境恢复治理措施。2011年环境保护部印发的《全国地下水污染防治规划(2011-2020年)》,首次对全国地下水污染防治工作作出总体部署,“十三五”初期全国地下水基础环境状况调查显示,地下水的污染风险随着污染源运营时间的增加不断增加,对地下水的污染防治迫在眉睫。因此本文针对地下水资源污染情况,对减少地下水污染的有效防治措施展开研究。

1 地下水污染的危害

1.1 地下水污染直接影响人们的身体健康

地下水受到污染后会导致饮用水受到亚硝酸盐的影响,致使饮用水水质下降,对身体造成危害,而婴幼儿饮用这类水会导致出现高铁血蛋白症,危及生命健康。此外,当地下水受到有机物的污染后会引发腹泻、肠道线虫及恶性肿瘤等病症的出现,饮用水受到重金属污染后会导致人体慢性中毒,进而损坏人体的肝、肾的正常功能,不利于人们的身体健康[1]。

1.2 地下水污染会造成农业经济损失

地下水受到污染对农业生产活动也会造成影响,日常农业生产活动时水资源发挥了重要作用,如果地下水受到污染,可直接影响农作物产量,甚至影响农作物的质量。如果水污染现象较为严重,会造成严重的经济损失。具体来看,在对农作物进行灌溉时使用受到污染的地下水在一定程度上会改变土壤的结构,降低农作物自身抗旱、耐寒及抗病能力,这导致农作物抵御风险的能力大幅度下降,形成经济损失。

1.3 地下水污染会破坏生态平衡

地下水与生态环境之间会进行物质交换,在生态系统运转过程中,地下水资源与生态环境有直接联系。基于此,如果地下水受到污染,在进行生态循环过程中,与周围环境进行融合,这导致周围环境受到影响。同时由于被污染的地下水会经过补给、径流、排泄等途径,最终进入河流湖泊,这不仅会对河流湖泊造成二次污染,同时还会威胁到水中各种生物的生长与繁殖,直接造成生态失衡。

2 地下水污染的来源

2.1 工业方面

工业在生产过程中会排放大量的废水、废气及废渣,简称“三废”。这些污染物里面大部分含有各种有毒有害的物质,在不经过合理处理的情况下若直接或者间接地渗入地下水,进而会对地下水造成污染,影响地下水的使用。

2.2 农业方面

农业人员在进行农业生产过程中会使用农药、化肥及畜禽粪便等,然而这些物质不会被农作物全部吸收,会有部分残留在土壤内,随着地表径流、降水等水流现象渗入地下,进而造成地下水的污染[2]。

2.3 生活方面

随着城市化的发展,生活垃圾和生活污水逐渐增多,会对地下水直接造成污染。由于日常生活中产生的垃圾大部分会被集中倾倒在垃圾填埋场里,容易导致垃圾中的部分污染物直接渗入地下,生活污水会直接流入河流或进入地下,造成严重的地下水污染。

2.4 采矿方面

采矿活动造成的地下水污染主要是指矿藏条件的变化,特别是在地表水利工程建设中,由于地表水的流量变化,将极大地影响地下水的埋藏状态和平衡。采矿后产生的尾矿也会由于雨水的冲洗造成地下水污染,矿区内废弃的钻孔和坑道会成为污染物进入地下的通道,采矿过程中的矿坑水可以溶解白木,钙和镁离子在溶解后进入地下水,导致地下水硬度的增加。

3 地下水污染控制与治理的措施

3.1 加强地下水的水质监测

建立地下水观测专用井,建立和完善地下水动态监测分析服务系统,对重点污染区实施实时检测,对该地区地表水和地下水水质污染的变化和特点进行系统性的了解,并出台地下水污染预警和地下水污染应急预案,确保能够对地下水污染情况进行实时监测,及时预警大面积地下水污染区域[3]。

3.2 加强对地下水污染源的控制

加强地下水污染源控制,首先要根据地下水污染源,深入调查分析,找出主要污染源,然后有针对性地控制,在控制污染源时可以划定地下水污染控制区域、防治区域和一般保护区,加强对地下水环境的控制,有效消除相关地下水污染源。严格控制工业“三废”排放,加大对农业保护的控制力度,合理施肥灌溉,妥善处置生活垃圾和污水,加强各类建设管理。只有加强各方面的控制,才能真正控制地下水污染源。

3.3 加大资金投入,切实提高污染防治能力

地下水污染与地表水污染不同之处在于,污染物进入地下含水层之后,由于其移动速度缓慢,被污染后消除极其麻烦。因此,各级部门和企业必须加大地下水污染防治力度,努力做好污水系统、城市垃圾填埋场、城市污水处理厂和垃圾填埋场的防渗建设。在农业生产中,要最大限度地采用科学的耕作方法和高效灌溉技术,废水排放单位和机关要加快生产工艺的改进,采取先进技术等措施,彻底消除生产过程中的“工业三废”污染。

4 地下水污染的治理修复技术

4.1 物理处理法

物理方法是以物理手段为依据从而实现对受到污染的地下水进行治理的方法。物理法包括屏蔽法、被动收集法和水动力控制法等。屏蔽法是利用科技手段引入屏障,封存受污染的地下水,从而避免污染漫延的方法。然而,只有水体中存在少量的有毒污染和不可降解的污染物存在时,才选择此方法处理,这是一种完全封闭的方法,通常只用作地下水污染初始处理时进行临时控制。被动收集法是在受污染的水资源下游挖出符合需求的沟渠,从而将收集系统安装在沟渠之中,灵活运用收集系统对沟渠内的水进行净化之后再排出沟渠的方法。水动力控制方法是利用井群系统,通过将地下水抽出或将水注入含水层,通过人为作用改变地下水力斜坡,将污水体和清洁水体分开,以便达到清洁水体免遭污染的目的[4]。

4.2 稳定和固化技术

稳定技术是指利用科学技术原理将污染物转化成更容易处理、毒害较轻、恶化迁移能力弱的状态,然后再对其进行处理的方法。固化技术是将污染物收集起来,从而确保污染物不再扩散,以一种稳定无害的状态存在的治理方法。稳定技术和固化技术均是基于化学知识开展,重金属离子和放射性物质污染是应用此方法的最常见形式。一般主要步骤如下:①中和过量的酸度;②破坏金属络合物;③控制金属的氧化还原态;④转化为不溶性的稳定形态;⑤采用固化剂形成稳定的固体形态物质。

4.3 抽出处理法

该种方法的基本原理是利用科技手段将受到污染的地下水抽到地表,从而达成隔绝污染的目标。被抽到地表的污染水资源处理方法与地表污染水一致,大约可利用以下手段,其一是物理法,例如吸附法、重力分离法等,其二是化学法,例如中和法、离子交换法等,其三是生物法,例如生物膜法、厌氧消化法等。但需要注意此种方法需要将受污染的水抽到地表,这不仅需要大量财力支持,也需要技术手段提供保障,同时地下水被抽取后,会对原有的水流等造成影响,甚至出现地面坍塌等问题,因此此种方法在日常生活中应用较少。

4.4 原位处理技术

原位处理技术是基于新科学理论而提出的治理措施之一,也是目前相关单位和学者研究的重点,该种技术较其他水污染治理技术更具优势,不仅可以节约成本,而且还可以减少对地表处理设备的使用,尽可能地减少污染物的暴露,以此来减轻对环境的影响,是一种发展前景广阔的地下水污染处理技术,原位处理技术包括物理修复技术以及生物修复技术。

例如,当前的活性渗滤墙(或称活性反应渗透格栅)便属于原位处理技术范畴,其是物理修复技术类别的典型代表,此种技术在应用时多安装在与地下水流方向相垂直的地下蓄水层中。活性渗滤墙的主要原理如下,由于安装的方向与水流向垂直,所以地下水在运动时会由于水力坡度的作用,流经活性渗滤墙,水流通过墙体时,污染物会与墙体发生反应,但正常的水不会受到影响,基于此,便实现了修复水质的目标。

生物修复技术主要是利用生物学知识完成水资源治理,某些原生微生物具备独有特性,污染区域由于污染程度不同其内部的氧气含量也存在差别,利用具备好氧、兼氧或者厌氧的微生物与其进行反应,从而达到治理污染的目标,这便是水质降解修复手段的基本原理。但由于此种方法需要利用原生微生物对污染物质进行降解,因此需要耗费更多的时间,在短时间内可能无法获得显著效果[5]。

5 结语

综上所述,水资源与生态系统稳定、人类繁衍有紧密关系,保护水资源便是保护人类自己。水资源包含范围较广,其中地下水资源是与大众生活联系较密的重要部分,地下水在人类经济发展方面发挥了重要作用。想要科学治理地下水污染问题,查明污染来源、污染途径是基础,也是针对性实施有效策略的前提,灵活运用科技手段开发探索新的污染控制手段是关键,保护未被污染的水资源是重要思考内容。

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