地下水污染及处理

地下水污染及处理第1页，共31页，2023年，2月20日，星期一目录1.地下水污染现状2.地下水污染类型及污染源3.地下水污染的控制与修复4.研究展望第2页，共31页，2023年，2月20日，星期一1.地下水污染现状

随着人口的增长和社会经济的快速发展,对水资源的需求量也大幅度增长。然而,由于人类对生产、生活所产生的固体、气体和液体、废物处置不当,从不同途径对地下水环境造成污染越来越严重,对人类的正常生存,已造成了很大的威胁。第3页，共31页，2023年，2月20日，星期一1.地下水污染现状我国水资源总量的1/3和全国总供水量的近20%来自地下水.我国有400多个城市开采地下水,北方和西部地区主要城市的地下水利用率往往超过供水总量的50%,许多城市高达80%以上.在部分城市和广大农村地区,地下水往往是唯一的供水水源第4页，共31页，2023年，2月20日，星期一1.地下水污染现状全国195个城市监测结果表明,97%的城市地下水受到不同程度污染,40%的城市地下水污染趋势加重;北方17个省会城市中16个污染趋势加重,南方14个省会城市中3个污染趋势加重。在一些地区,地下水污染已经造成了严重危害,危及到供水安全。第5页，共31页，2023年，2月20日，星期一

对2002-2008年送检到昆明市疾病预防控制中心的昆明市地下水样品共1091件进行检验和评价。结果1091件水样合格378件,合格率仅为34.65%，其中以微生物污染最为明显。1.地下水污染现状第6页，共31页，2023年，2月20日，星期一2.地下水污染的主要类型及污染源类型按形态按理化性质按影响特征按污染属性物理污染化学污染综合污染生物污染颗粒态污染有机物污染分子态污染离子态污染人为污染天然污染综合污染卫生污染毒理学污染感官污染第7页，共31页，2023年，2月20日，星期一2.地下水污染的主要类型及污染源工业地下水超采农业生活自然污染源采矿业污染源第8页，共31页，2023年，2月20日，星期一2.地下水污染的主要类型及污染源第9页，共31页，2023年，2月20日，星期一2.地下水污染的主要类型及污染源包气带饱水带地球表面以下，潜水面以上的地质介质。地下水连续分布，在压力作用下可以连续流动第10页，共31页，2023年，2月20日，星期一工业污染源废水废气废渣第11页，共31页，2023年，2月20日，星期一农业污染源残留在土壤中的农药、化肥随雨水淋滤渗入地下,引起地下水污染。

农业灌溉使用被污染的地表水,造成污水中的有毒有害物质侵蚀土壤,并下渗到地下水中,造成污染。第12页，共31页，2023年，2月20日，星期一生活污染源生活垃圾较高的Cl-、SO42-、NH4+、生化需氧量和总有机碳含量第13页，共31页，2023年，2月20日，星期一采矿活动污染形成酸性矿井水可溶性物质增加，水质变坏变硬石油的开采使水体中含氮物质增加污染地下水矿渣经同化、淋溶、水蚀等作用形成酸性水流采矿第14页，共31页，2023年，2月20日，星期一自然污染源有些地区,由于特殊的自然环境与地质环境,地下水天然背景不良,有毒有害成分超标。我国部分地区分布有高砷水、高氟水、低碘水等。全国约有1亿多人在饮用不符合标准的地下水,使这些地区长期以来一直遭受砷中毒(皮肤癌)、地甲病、地氟病、克山病等地方病困扰。第15页，共31页，2023年，2月20日，星期一地下水超采引起的污染超采CO2分压增大氧化环境增强Ca2+、Mg+第16页，共31页，2023年，2月20日，星期一3.地下水污染的控制与修复地下水污染的控制与修复污染源污染途径污染水体源控制削减（浓度、毒性、活动性）预防、去除和保护污染迁移转化机理污染物运移模型污染阻滞和拦截系统污染晕控制污染的原位修复污染的异位修复第17页，共31页，2023年，2月20日，星期一3.1地下水污染的异位处理法

抽取-处理方法：抽取-处理方法(Pumpandtreat，P&T)就是采用先抽取已污染的地下水,然后在地表进行处理的方法。第18页，共31页，2023年，2月20日，星期一3.2监测天然衰减修复技术（MNA）MNA技术出现的时间较晚,于20世纪90年代才开始正式用于地下水污染治理。该技术基于污染场地自身理化条件和污染物自然衰减能力进行污染修复,从而达到降低污染物浓度、毒性及迁移性等目的第19页，共31页，2023年，2月20日，星期一3.2监测天然衰减修复技术（MNA）①证明污染物的自然衰减与预测相符合;②能够监测影响自然衰减能力的环境变化因素(如:水文地质条件、地球化学条件、微生物等);③能够监测出所有潜在的有毒或易迁移转换的污染产物;④证实污染晕在纵、横、垂向上没有进一步扩展;⑤确定该修复过程对下游不会造成不良影响;⑥验证该修复是否达到修复目标。第20页，共31页，2023年，2月20日，星期一3.2监测天然衰减修复技术（MNA）该技术工程设施简单,修复费用远远低于其他修复技术。但该技术适用范围较窄,对区域环境和污染物自然衰减能力要求较高,一般仅适用污染程度较低、污染物自然衰减能力较强的区域。第21页，共31页，2023年，2月20日，星期一3.3地下水污染的原位处理法原位处理法是指对污染源及污染水体进行原地恢复和处理的一种方法。电动力学修复空气注射法(AS)原位稳定-固化方法土壤气相抽提技术（SVE）植物处理技术渗透性反应墙修复技术微生物处理技术第22页，共31页，2023年，2月20日，星期一3.3.1渗透性反应墙修复技术

原理：沿地下水流方向,在污染场地下游安置渗透性反应墙,使污染的地下水与反应墙中添加剂的化学反应达到去除污染物质的目的污染晕反应墙第23页，共31页，2023年，2月20日，星期一3.3.2土壤气相抽提技术（SVE）SVE是对土壤挥发性有机污染进行原地恢复、处理的一种新方法,它用来处理包气带中岩石介质的污染问题。使包气带土(或土-水)中的污染质进入气相,进而抽提处理。SVE抽气系统处理系统包气带饱水带第24页，共31页，2023年，2月20日，星期一3.3.3空气注射法(AS)原理：在含水层中注入气体(通常为空气或氧气),使地下水中污染物汽化,同时用增加地下氧气浓度的方法加速微生物降解作用。汽化后的污染物进入包气带,可用SVE系统进行处理SVE抽气系统处理系统包气带饱水带AS注气系统第25页，共31页，2023年，2月20日，星期一3.3.4植物处理技术植物处理方法(Phytoremediation)使用植物来净化污染了的土壤和地下水。其优点是利用植物天然能力去吸收、聚积和降解土壤和水环境中的污染物。该方法适用于大面积低到中等表面土层(0～0.9m)污染的治理,以及大量的水体低浓度污染问题,而且处理目标要求也不十分严格的情形。但深层污染无法去除且作用缓慢。第26页，共31页，2023年，2月20日，星期一3.3.5微生物处理技术利用原生微生物在污染场地不同区域的好氧、兼氧、厌氧微生物反应降解污染物质的环境修复方法。通过传送营养物质、电子受体、表面活性剂、共代谢基质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剂加速生物降解速度和效率等第27页，共31页，2023年，2月20日，星期一3.3.6原位稳定-固化方法在已污染的包气带或含水层中注入可使污染物不继续迁移的介质,使有机或无机污染物达到稳定状态。污染物可以被介质凝固、粘合(固化),或者由于化学反应使其活动性降低。第28页，共31页，2023年，2月20日，星期一3.3.7电动力学修复技术电动力学修复技术是利用电渗析或电迁移和电泳,使土壤孔隙中的水和电荷离子或粒子发生迁移运动,该法可以高效除去地下水中的重金属离子。在运用时需要注意的是堵塞问题,尤其当地下水中重金属反应生成沉淀,从而堵塞含水层,影响处理过程的进行。第29页，共31页，2023年，2月20日