地下水污染的主要途径\危害及防治措施

摘要：本文作者结合多年来工作经验，对地下水污染的主要途径、危害及防治措施进行了分析，具有一定的参考意义。

关键词：地下水污染途径危害措施

中图分类号：P641.13文献标识码：A文章编号：

0.引言

关于地下水污染的概念，目前国内外尚无明确的定义，但是随着人类社会高度发达和城市居民生活的快速发展，进入工业化社会以来，大量在工农业中使用地下水，地下水环境恶化情况加剧。对地下水污染概念的明确有重要的现实意义和理论意义。随着地下水污染问题的日益严重，引起了世界各国的高度重视。我们应该采取积极的措施，防治地下水污染，避免地下水污染和过量开采使用地下水。

1.地下水污染的途径及成因

1.1地下水污染的途径

地下水污染途径大致有5类。

1.1.1间歇入渗

大气降水或其他灌溉水使污染物随水通过非饱水带，周期性地渗入含水层，主要污染潜水。常见的污染源有地表废物堆、垃圾填埋场、尾矿库、饲养场、污灌的农田等。此类途径的污染程度与污染物的种类、污染源强度等有关。

1.1.2连续入渗

污染物随补给水不断地渗入含水层，主要污染潜水。常见的污染源包括废水坑、污水池、沉淀池、沉渣池、化粪池、排污沟、管道渗漏处等。污染物在进入地下水之前，要经过包气带，由于地层本身具有一定的过滤和吸附作用，可以在一定程度上使污染物浓度降低，因此此类途径的污染程度受包气带岩层厚度和岩性的影响较大。

1.1.3含水层之间的越流

污染物是通过越流的方式从已受污染的含水层（或天然咸水层）转移到未受污染的含水层（或天然淡水层）。污染物通过整个层间或破损的井管污染潜水和承压水。如地下水的开采改变了越流方向，使已受污染的潜水进入未受污染的承压水即属此类。

1.1.4由地表水侧向渗入

污染物通过地表水补给过程进入地下含水层，污染潜水或承压水。其特征是污染物影响范围局限于地表水周边，呈带状或环状分布。此类途径的污染程度受地表水水质、水动力条件以及距岸边的距离等因素的影响较大。

1.1.5由通道直接注入

某些情况下，在利用井、孔、坑道等将污水直接排入地下岩石裂隙中进行地下处理时，排入的污染物质超过了地层的吸附、过滤等自净能力，就会造成地下水污染，严重时可能形成大面积地下水的连片污染。

1.2 地下水污染的成因

1.2.1地下水超采导致地下水水质下降

过量开采地下水除了会造成区域性的地面沉降、造成地表塌陷、改变自然景观等地震灾害之外，还会造成沿海地区超采地下水会破坏地下淡水与海水的压力平衡，使海水内侵，造成机井报废，人畜饮水困难，土壤盐碱化，地下水质下降。

1.2.2地表污（废）水排放和农耕污染造成的硝酸盐污染

农耕污染具有量大面广的特征，未经利用的氮肥在经过地层时通过生物或化学转化成硝酸盐和亚硝酸盐，长期饮用这种污染的地下水将可能导致氰紫症、食道癌等疾病的发生。

1.2.3石油和石油化工产品的污染

随着石油的大规模勘探、开采、石油化工业的发展及其产品的广泛应用，石油及石油化工产品的泄漏对于地下水的污染已成为不可忽视的问题。在目前已发现的地下水有机污染物中，石化产品是生物难以降解、对人类健康危害较大的污染源。

1.2.4垃圾填埋场渗漏污染

许多垃圾填埋场采用的是混合填埋法，各种垃圾没有进行分类，统统堆放在一起，且大部分垃圾填埋场的防渗层都只有单层结构。垃圾填埋场长期渗漏积累造成有毒物污染地下水，很容易进入食物链系统，进而造成更大的危害。

2.地下水污染的危害

地下水污染不仅对工农业产生影响，而且对人类的身体健康产生潜在威胁。人类生活无时无刻不在利用地下水，地下水一旦遭受污染，则会对长期依赖地下水的人类造成严重影响。人类在开发利用地下水资源的同时，如果不积极加以保护，将会恶化人类赖以生存的生态环境，造成无法弥补的损失。地下水污染对人类生活及生产活动带来的影响主要概括为以下几个方面：

首先，地下水污染对工业生产的影响。地下水的硬度的变化会影响工业生产，硬度变强，便会不利于工业水的使用。地下水的污染将严重影响工业生产，对工业生产特别是工业设施的危害极大。利用地下水的硬度增加，不仅会使工业设施消耗增多，易产生次品或废品，而且需对硬水进行软化处理，大大增加企业的生产成本，不利于清洁生产工艺在现代企业的推广。

其次，地下水的污染严重对农业生产产生极大的危害。农业中大量利用受污染的地下水进行灌溉，长期的大面积的灌溉会使农田中的土壤组分变化，土壤结构产生改变，长期使用污水进行灌溉会使土壤板结严重，最终导致无法进行耕作。不仅如此，地下水污水中由于含有大量的对人体有害的矿物质，比如井水中的氯离子、硫酸盐的含量过高，不仅会对农业生产带来不利的影响，抑制农作物的生长，同时造成大量农作物的减产，而且对人体健康产生威胁。

最后，地下水污染对人体健康的影响。地下水遭受污染后，水中大量不适合人类饮用的矿物质增多，危害人体健康。

3地下水污染的防治措施

3.1 预防固体废物对地下水污染。固体废物包括工业废渣和城市垃圾,这些废物虽然通过回收和焚化可减少其排放量,但极大部分仍然堆放在地面上,在降水和融雪水的淋滤作用下,可把含有大量无机污染物的溶滤液带入地下水中。为此,一些国家要求把固体废物置于具有工程设施的排放系统中去。在这种坑中,固体废物要经过压实并分层盖土。固体废物在水的溶滤作用下,除了产生溶滤液之外,还产生有机物分解而产生的二氧化碳、甲烷、硫化氢、氢和氮等气体,因此需要在坑中设通气孔,以防止地下水位以上的土壤带中累积甲烷。

3.2 预防城市污水排放对地下水污染,实现污水资源化。从城市下水道排出的污水,对地下水污染危害最大。在工业化国家中,城市污水大部分经过一级和二级污水处理厂加工后排放,从而减少对地下水的污染。污水处理厂加工产生的固体剩余物———污泥,可作为肥料使用,但它的潜在性副作用可能对地下水产生污染。城市污水处理厂处理后的污水,某些企业可以将其作为冷却水或其他水资源统统加以利用。污水经过处理加以利用,将会有效地缓解缺水所带来的巨大压力。国内外经验表明,对废污水进行处理回收在技术上是可行的。

3.3预防工业废水、污水的漏失和排放对地下水的污染。对生产过程中漏失废液和污水较多的工厂,应建立各种防渗幕,防止污水渗入地下水中,并在地下建立排水设施。利用深井排放工业有毒污水, 在发达的工业国家已得到广泛应用。国外污水注入井都在200~4000m深度范围内,大部分深度为300~2000m,注入地层一般为砂岩、石灰岩和玄武岩,也有注入到咸水含水层的。注入井的注入压力小于7×106Pa,注入流量在 50~1400L/min 范围内。污水注入后所形成流场为一个圆丘,并向水流方向呈非对称延伸。随着注入继续,圆丘扩展范围不断扩大。因此,污水向深井排放,必须选择合适的水文地质条件,否则会带来严重后果。

3.4 预防放射性堆放对地下水污染。放射性废物包括采矿、选矿中的废渣,铀提纯过程中的固体或半固体的低放射性废物和反应堆废物。具有放射性元素的废物,要分解衰变到很低的放射性水平,需要几百年的时间。反应堆废物中含有各种放射性物质,其半衰期的范围从几秒到几十年或更长。在国外,掩埋放射性废物有几种类型。盛装放射性废料的容器,一般是用水泥和钢材等制作的。在美国有 4 种地层正在考虑作为储存放射性废物予以开放,它们是深硅酸盐层、深结晶火成岩、深页岩层、干砂区内厚的非饱和带。

3.5 预防农业活动对地下水的污染。农业活动对地下水的污染包括两个方面:一是使用肥料和杀虫剂,以及在土地上圈养家禽或储存家畜排放的粪便;二是污水灌溉。防治的方法是:除了对牲畜圈、厕所等设置防渗层外,最好是进行发酵处理,使有机氮的分解产物保持在 NH3- N状态,以防止进一步氧化。经过消化处理的大粪,可提供无害的和稳定的污泥,而它的肥料价值没有降低,同时还产生沼气可用作燃烧或照明。大粪在消化处理过程中可消减病原微生物。农业上大量使用化肥也是重要污染源。只要抑制硝化作用,把氮素固定在土壤中,就能防止氮素下降。由于硝酸氨化肥易于淋失,故应尽量使用其他化肥来代替硝酸氨化肥。使用氮肥增效剂,对硝化作用的抑制也是有效的。

4.小结

随着社会经济的不断发展城市化进程的不断加快，在城市及周边以及农业开发区，地下水的污染程度越来越重，逐步呈现由点向线、由线向面扩散的趋势。因此必须采取切实可行的有效措施对地下水污染进行管控和治理，遏制地下水污染加剧的趋势，改善地下水环境质量，以保障水资源可持续利用和经济社会可持续发展。

参考文献

[1]中华人民共和国建设部,水文地质工程勘察规范[M].北京：中国建筑工业出版社,2002,2.

[2]史毅虹.水文地质勘查学基础[M].北京:地质出版社,1995.