土壤对污水的渗透性及影响因素分析
土壤对污水的渗透性及影响因素分析
孙志忠1,张满银1,张新军2 (1.兰州大学,甘肃兰州730000;2.众春花卉苗木有限公司,新疆乌鲁木齐830000)
摘要 基于目前污水土壤渗透研究成果,结合天然水与污水的土壤对比渗透模拟实验,结果表明,污水渗透与天然水渗透存在较大差异。差异主要表现在天然水经过一段渗透期后,将达到一稳定渗透率,污水渗透则没有该实验结果,而是保持一直降低。众多研究一致表明污水渗透曲线符合双曲线数学模型V=a t-b,从土壤、污水性质及其相互作用3个方面分析了污水作为渗透液时,土壤渗透性的变化及其影响因素。
关键词 污水;渗透曲线;渗透率;土壤柱
中图分类号 S153 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2007)30-09662-02
A na lysis of Influence Fa ctor and Penetrability of W aste Water in Soil
SU N Zhi zho ng et al (Lanzh ou Universi ty,Lanzhou,Gansu730000)
Abstract Based on p resen t research prod uction of waste water i nfil tration in soil,combined the s oil infiltrati on simul ation experimen t of the native water compare with waste,the result s howed that there was biggis h difference bet ween waste water i nfil tration an d native water i nfil tration.The difference pri marily sho wed that infiltration rate of native water would reach to stead y goin g after a length of ti me,b ut infiltrati on rate of waste water was d ifferen t from n ative water,instead of keepin g lower all the ti me.Num erous stud y s howed that waste water infiltrati on cu rve conform to hyperbola mathematical model V=a t-b.The paper an alysed the variance of soil perm eability and i nfl uenci ng factor when the waste water acted as penetratin g fl ui d from th ree aspects of ch ar acter of s oil and was te water,and in teracti on of them.
Key w ords Waste water;Infiltrati on cu rve;Infil tration rate;Soil colu mn
通常评价土壤的渗透性都是以天然水作为渗透液。天然水土壤渗透实验的结果是:渗透经过一段时间后,渗透率将达到一稳定渗透速率,即为渗透系数。当渗透液改为除天然水以外的其他溶液时,土壤的渗透性将发生变化。由于污水、废水的储存、处理、排放等问题的出现,这方面的研究日渐深入,并取得了较多的研究成果。目前人们比较关心的污水土壤渗透是废弃物堆积过程中产生的高浓度高污染渗滤液的环境污染问题以及在土地处理城市污水过程中遇到的土壤孔隙堵塞问题[1-2]。在许多学者研究的基础上,笔者结合渗透模拟实验,得出了污水渗透曲线,并从土壤成分、含水量、结构及污水黏度、化学成分、固体悬浮物和微生物作用等多方面分析了影响土壤渗透性的因素。
1 渗透曲线
天然水在土层中的入渗率与时间的关系,通常用渗透曲线表示,描述这类曲线的数学表达式一般多采用考斯加柯夫的双曲线方程或霍顿的逆指数方程。之后,许多学者通过污水的土壤柱渗透模拟实验,得出了大部分污水的渗透曲线也服从双曲线或逆指数的数学关系[3-4]。采用常见的自来水与城市污水作为渗透液,在室内进行渗透实验,得到如图1、2的渗透曲线。3条渗透曲线均符合双曲线数学模型(V=a t-b),分别为y城市污水1=5.7504x-0.3435、y自来水=5.6675 x-0.2744和y城市污水2=0.0709x-0.1877,渗透率y随渗透时间x 的延长而呈递减趋势,在开始阶段降低较快,后期曲线平缓,渗透率降低缓慢。图1通过自来水与生活污水的对比渗透实验,结果表明,自来水的渗透率递减到一定程度时达到一个稳定的渗透率K;城市污水的渗透率随渗透时间的增长一直缓慢降低。采用城市污水透过50c m高的亚砂土模拟柱,连续渗透7个月,得到如图2的渗透曲线,在开始20d渗透期间,渗透率降低迅速,20d以后处于稳定递减阶段。
作者简介 孙志忠(1983-),男,甘肃兰州人,硕士研究生,研究方向:水污染防治。
收稿日期 2007 06 07
图1 渗透曲线
图2 城市污水渗透曲线
2 土壤渗透性的影响因素
2.1 土的性质
2.1.1 土的成分。影响渗透性的因素有粒度成分、矿物成分、化学成分及有机质。颗粒的大小主要影响土壤原始孔隙,而矿物质和化学成分主要影响颗粒与污水作用后孔隙的大小,有机质的含量、性质影响土体结构及土壤颗粒与污水的相互作用。在含水量与孔隙度近似的情况下,土层中随着砂粒(0.500~0.005mm)含量的增多,渗透率愈大。有学者根据污水渗透实验测得不同含砂土层前30min的平均渗透率,含砂量86.5%土层的是含砂量39.5%土层的1.8倍,是含砂量32.5%土层的
3.4倍[4]。
2.1.2 土的结构。有学者根据甘肃天水和陕西绥德农地土壤对比渗透实验得出,土壤中团粒含量较高时,则渗透性越强[4]。然而,土壤渗透性不仅与团粒含量有关而且还与密实
安徽农业科学,J ou rn al of An hui Agri.Sci.2007,35(30):9662-9663,9677 责任编辑 孙红忠 责任校对 李洪
程度有关。介玉新等通过对不同压实干密度的垃圾土进行渗透实验,结果表明,随着垃圾土干密度的增大,渗滤液的渗透率逐渐降低,如图3所示[5]
。
图3 不同干密度下垃圾土的渗透曲线
2.1.3 土的含水率。在含水量不同的土柱中,随着土层湿度的增加,土颗粒对污水的吸力减小,进而土层渗透性降低。张华等通过渠坡降雨入渗计算结果得到吸力与渗透系数的函数关系图,随着吸力的增大,土壤渗透系数也随着增大[6]。2.2 污水的性质
2.2.1 污水的黏度。根据地下水动力学中渗透系数的计算公式k =c d 2 R / ,表明污水的渗透率与其黏度 成反比。瞿贤等测试了上海老港填埋场渗滤液的黏度,其中,20!时渗滤液的黏度为1.14MPa s,相同温度下蒸馏水的黏度为1.002MPa s 。因此在相同的条件下,渗滤液的渗透率小于蒸馏水的渗透率[7]。
2.2.2 污水中的化学成分。温彦峰等通过粘土柱渗透实验发现,灰水的渗透率在初始阶段大于蒸馏水和去离子水的原因是灰水中的高价离子浓度远大于蒸馏水和去离子水的。根据双电层理论得知高价离子易形成较薄的扩散层,致使土壤孔隙增大,渗透性增强。但是在长期持续的渗透下,灰水的渗透率依然是逐渐减小,而蒸馏水和去离子水的渗透率将达到稳定值[8]。由此可见,污水中离子浓度和价态均会影响土壤的渗透性。
2.2.3 污水中的固体悬浮物(SS)。污水中的SS 造成了土壤孔隙的堵塞,进一步导致土壤渗透性的降低。Ric e 等的研究表明,SS 堵塞孔隙不仅与SS 的量有关,而且与SS 的组成物质有关,当SS 中的无机物含量较高时,更易堵塞孔隙[9]。Rober t 通过研究污水投配过程中有机污染物、SS 和渗透率三者的关系建立了数学模型:K t =241A /(1+A ),其中A =e 2.63-5.7B OD +41.08SS -0.048B OD SS ,该模型适用于高负荷下的土壤孔隙堵塞分析。因此,在污水处理工程中,为了防止土壤孔隙堵塞,必须对进水加以预处理,例如,北京市昌平快速渗滤示范工程中采用的先栅格再酸化池的两道去除悬浮物工序。2.3 土壤与污水的相互作用
2.3.1 土颗粒与污水的作用。土壤中黏粒及有机质吸水后体积膨胀,并且颗粒表面物质与污水发生水化作用,形成较厚的扩散层,二者均使土壤有效孔隙减少,影响土壤的渗透性。在渗透力的作用下,土壤表面的细小颗粒被污水带走,当遇到更小的孔隙后被截留,引起土壤骨架结构发生变化,形成致密弱不透水层,进而影响到土壤的渗透性。
2.
3.2 土壤颗粒与污染物的作用。土壤颗粒通过吸附和置
换作用来处理污水渗透液中的污染物。粒径较小的土壤颗粒具有较大的表面能,对污染物有良好的吸附性,其吸附量与比表面积呈正比。根据不同比表面积的沙砾石对Mn 2+,Cr 6+的静态吸附实验得到如图4的结果,表明颗粒比表面积S 与单位吸附量q 呈正比关系。当土壤颗粒表面吸附了大量污染物后,有效孔隙减少,影响渗透性。污水透过土层时,土壤表面脱落大量的Ca 2+、Mg 2+与污水中置换能力强的Fe 3+、Al 3+及浓度较大的Na +、K +等发生阳离子交换,置换出的Ca 2+
、Mg 2+
与污水中的CO 32-、SO 42-
等反应生成难溶的碳酸盐和硫酸盐物质,进而堵塞土壤有效孔隙,导致土壤渗透性降低。
图4 吸附量与比表面积的关系
2.3.3 微生物的作用。在污水的土壤处理过程中,若工艺参数设计不当,随着系统运行时间的增长,土壤的渗透率将逐渐下降,并且会出现孔隙堵塞现象。许多研究均证明微生物作用是导致土壤孔隙堵塞的一个重要原因。Ba ve ye 等研究表明,微生物代谢过程中产生大量的胞外聚合物和微生物膜,尤其是在厌氧环境中,来不及分解的多糖和蛋白质等中间产物堵塞土壤有效孔隙,使得土壤渗透性降低[10-13]。
通过砂砾卵石动态模拟实验得到图5的结果。连续渗透柱的渗透率随着渗透时间的延长而逐渐降低,然而间歇式渗透柱的渗透率是呈波动曲线变化。连续性渗透柱在实验期间柱内一直保持厌氧状态,微生物作用产生的多糖等中间产物随渗透时间的增长而逐渐聚集,从而堵塞了土壤孔隙,表现出渗透率递减趋势。间歇式渗透柱实验期间包括渗透期和间歇期两个阶段,在渗透期,污水进行厌氧和兼性厌氧反应,随着中间产物量的增加,渗透率降低;在间歇期,土柱进行复氧降解中间产物,然后再进行渗透,发现渗透率回升,表现出如图5中的波动变化趋势。
图5 连续与间歇式渗透曲线3 结论
污水在土壤中渗透时,渗透率随着渗透时间的增长而逐
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35卷30期 孙志忠等 土壤对污水的渗透性及影响因素分析
究规划的理念、规划的原则和规划目标的设定等宏观问题,对土地利用总体规划的编制起着引导和控制作用。目前在城市规划中战略规划是规划编制的一个重要环节,也是规划编制前期研究的重点。相对于城市规划,土地利用总体规划涉及面更为广泛,影响的区域也比城市规划大得多,其战略的重要性不言而喻,但目前我国土地利用总体规划的战略规划还没有受到足够的重视,缺乏相关的法律、法规要求,在土地利用总体规划与城市规划、区域规划和其他专业规划的衔接方面还存在一些矛盾,甚至在土地利用总体规划体系内部还存在上下级规划不一致的情况。因此,把战略规划作为土地利用总体规划的首要环节,加强土地利用总体规划战略研究是土地利用总体规划发展的必然要求。
3.2 建立土地利用总体规划信息质量准则 规划区域的土地资源特征、社会经济发展状况等信息是土地利用总体规划编制的基础,若这些信息不真实,土地利用总体规划不仅起不到应有的作用,甚至对实际的土地利用形成误导。因此,建立土地利用总体规划信息质量准则是编制科学规划的基础保证。通过信息质量准则,确定哪些是允许利用的信息、哪些是限制利用的信息、哪些是禁止使用的信息,保证规划编制的基础信息真实有效,也是编制科学规划的内在要求。
3.3 建立规划师执业准则 目前我国规划编制主要有研究院所、高校和一些土地信息公司承担,并有一批专门从事规划研究和编制的工作人员,规划行业已经形成。但目前我国还缺乏对规划执业人员和规划机构规范的法律和规章制度,导致规划市场鱼龙混杂、恶性竞争,这必然影响到规划编制的质量。建立规划师执业准则,是规范土地利用总体规划编制的迫切要求。
3.4 完善土地利用总体规划的技术准则体系 土地利用总体规划是一项系统工程,为保证规划编制的质量必须用一定的技术准则进行规范。目前我国土地利用总体规划方面除了县级土地利用总体编制规程外,其他类型的土地利用总体规划还没有规程进行指导和约束。因此,完善我国土地利用总体规划技术准则体系,规范土地利用总体规划编制程序是提高土地利用总体规划质量的技术保证。
3.5 完善土地利用总体规划实施管理法规、政策体系 土地利用总体规划编制的最终目的是引导未来土地利用,编制后如果没有得到正确实施,规划也失去了存在的意义。目前我国土地利用总体规划的实施主要由?土地管理法#和相关的政策制度进行约束,还没有形成完善的约束体系。因此,出台?土地利用规划法#,规范规划的实施管理是土地利用规划落实的重要保证。
4 结论
基于土地利用总体规划过程,对规划编制和实施进行定量评价是规范土地利用总体规划编制和实施,减少规划中的非理性因素影响,提高规划的适宜性和科学性的重要途径。加强土地利用总体规划战略评价,建立土地利用总体规划信息质量准则、技术准则、规划师执业准则与完善规划实施管理法规政策体系,构建土地利用总体规划质量控制体系,是规划编制、实施的依据,也是对其质量进行定量评价的基础。土地利用总体规划质量控制体系的建立,可避免当前以土地利用总体规划编制结果和实施效果为控制和评价对象的不足,提高规划质量的控制力度,保证土地利用总体规划编制的质量和实施效果。
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渐降低,渗透曲线符合双曲线数学模型。导致土壤孔隙堵塞,污水渗透率降低的影响因素很多,其中主要因素为微生物作用下产生的微生物膜及其大量未分解的中间产物、土壤中的固体悬浮物被截留和土壤颗粒与污水发生离子交换作用下生成的大量难溶物质。
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35卷30期 李瑞华等 土地利用总体规划质量控制研究
如何治理污水对土壤的危害
如何治理污水对土壤的危害 近几年，人口数量猛增，生产业和工业迅猛发展，其产生的气体、液体和固体的废气物也随之增加，这些有害物质不断进入到土壤中，使土壤成分发生变化，影响土壤内部结构的正常运行。那么如何治理污水对土壤的危害呢? 1、运用科学技术，使用生物或化学方式来改良受污染的土壤，增加土壤环境容量，提高土壤净化的能力和有机物含量。 2、制定相关的污染土壤环境管理与综合防治方法，加强清洁生产。 3、调节土壤氧化还原电位，使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物，控制其迁移和转化，降低污染物的危害程度。 4、严格控制废气污染物的处理排放，合理使用农药和化学肥料，科学的进行污水灌溉，减少有害物质进入到土壤中，影响土质变化。
5、采用农业生态工程措施，改革耕作制度，实行翻土换土。控制生产和生活污染源，建立污染土壤修复与综合治理示范点。 6、加强有关土地管理部门的工作力度，完善工作体系，加大土壤科学研究的资金投入。增加保护环境活动，宣传拯救土壤教育活动。 接下来看下水污染对人们生活有哪些危害? 污染的水环境危害人类健康，应引起高度关注。生物性污染主要会导致一些传染病，饮用不洁水可引起伤寒、霍乱、细菌性痢疾、甲型肝炎等传染性疾病。此外，人们在不洁水中活动，水中病原体亦可经皮肤、黏膜侵入机体，如血吸虫病、钩端螺旋体病等。物理性和化学性污染会致人体遗传物质突变，诱发肿瘤和造成胎儿畸形。被污染的水中如含有丙烯腈会致人体遗传物质突变;水中如含有砷、镍、铬等无机物和哑硝胺等有机污染物，可诱发肿瘤的形成;甲基汞等污染物可通过母体干扰正常胚胎发育过程。使胚胎发育异常而出现先天
性畸形。 为了用水安全，我们应撑握些水污染安全小知识，同时还可以用厨房净水器将使用水过滤，这样更有利于健康用水。
实验一 土壤渗透性的测定
实验一土壤渗透性的测定 目的要求 径流对土壤的侵蚀能力主要取决于地表径流量，而透水性强的土壤往往在很大程度上减少地表径流量。土壤透水性强弱常用渗透率（或渗透系数）表示。当渗透量达到一个恒定值时的入渗量即为稳渗系数。通过本次实验，掌握测定土壤渗透性的基本原理和操作方法。 基本原理 由图可以看出，在降雨初期一段时间（几分钟）内，土壤渗透速率较高，降雨量全部渗入土壤，此时土壤的渗透速率和降水速率等值，没有地表径流产生。随着降雨时间延长、土壤含水量增高，渗透速率逐渐降低，当渗透速率小于降水速率时，地表产生径流。 仪器设备 环刀(200cm3,h5.2,Φ7.0cm)，量筒(100及50ml)，烧杯(100ml)，漏斗、漏斗架、秒表等。 方法步骤 一、在室外用环刀取原状土，带回实验室内，将环刀上、下盖取下，下端换上有网孔且垫有滤纸的底盖并将该端浸入水中，同时注意水面不要超过环刀上沿。一般砂土浸4～6h，壤土浸8～12h，粘土浸24h。 二、到预定时间将环刀取出，在上端套上一个空环刀，接口处先用胶布封好，再用熔蜡粘合，严防从接口处漏水，然后将结合的环刀放在漏斗上，架上漏斗架，漏斗下面承接有烧杯。 三、往上面的空环刀中加水，水层5cm，加水后从漏斗滴下第一滴水时开始计时，以后每隔1，2，3，5，10，……t i……t n min更换漏斗下的烧杯(间隔时间的长短，视渗透快慢而定，注意要保持一定压力梯度)分别量出渗入量Q1，Q2，Q3，Q5……Q n。每更换一次烧杯要将上面环刀中水面加至原来高度，同时记录水温(℃)。 四、试验一般时间约1h，渗水开始稳定，否则需继续观察到单位时间内渗出水量相等时为止。
土壤—饱和导水率(渗透系数)的测定—渗透筒法pdf
FHZDZTR0020 土壤 饱和导水率（渗透系数）的测定 渗透筒法 F-HZ-DZ-TR-0020 土壤—饱和导水率（渗透系数）的测定—渗透筒法 1 范围 本方法适用于田间土壤饱和导水率（渗透系数）的测定。 2 原理 土壤饱和导水率系在单位水压梯度下，通过垂直于水流方向的单位土壤截面积的水流速度，又称土壤渗透系数。本法可在田间进行测定，但易受下层土体性质的影响。在饱和水分的土壤中，土壤的饱和导水率（渗透系数）是根据达西（H. Darcy ）定律： K =h t S L Q ×××……（1） 式（1）中： K ——饱和导水率（渗透系数），cm/s ； Q ——流量，渗透过一定截面积S （cm 2）的水量，mL ； L ——饱和土层厚度，渗透经过的距离，cm ； S ——渗透筒的横截面积，cm 2； t ——渗透过水量Q 时所需的时间，s ； h ——水层厚度，水头（水位差），cm 。 饱和导水率（渗透系数）与土壤孔隙数量、土壤质地、结构、盐分含量、含水量和温度等有关。饱和导水率（渗透系数）K 的量纲为cm/s 或mm/min 或cm/h 或m/d 。从达西定律可以看到，通过某一土层的水量，与其截面积、时间和水层厚度（水头）呈正比，与渗透经过的距离（饱和土层厚度）呈反比，所以饱和导水率（渗透系数）是土壤所特有的常数。 图1 渗透筒Q =K ×S ×t ×h /L 3 仪器 3.1 渗透筒（图1）。 3.2 量筒，500mL 。 3.3 烧杯，400mL 。 3.4 漏斗。 3.5 秒表。 3.6 温度计。 4 操作步骤 4.1 测定深度：根据土壤发生层次（A 、B 、C ）进行测定，每一层次要重复 测定5次。 A 层测定主要用作设计防止土壤侵蚀的措施及制定灌溉制度。 B 层测定用作设计防止土壤侵蚀的措施及预测该层土壤水分可能停滞的 情况，鉴定该层的坚实度和碱化度，并可鉴定该层是否适于作临时灌溉和固 定灌溉渠槽。 C 层测定结果可以提供土壤保水情况及鉴定是否可以作为大型灌溉渠 道、渠槽的资料。 4.2 在选定的试验地上，用渗透筒采取原状土，取土深度为10cm ，将垫有滤 纸的底筛网盖好，带回室内待测定。 4.3 将渗透筒浸入水中，注意水面不要超过土柱。一般砂土浸4h~6h ，壤土浸8h~12h ，粘土浸24h 。 4.4 在预定时间将渗透筒取出，挂在适当位置，待重力水滴完后装上漏斗，漏斗下接一烧杯。
(完整版)各类土壤渗透系数、给水度、孔隙率等指标经验值
毛昶熙主编《堤防工程手册》所给经验值： 表 1 各种土的渗透系数经验值 土质类别 K(cm/s) 土质类别 K(cm/s) 粗砾 1~0.5 黄土（砂质） 1e-3~1e-4 砂质砾 0.1~0.01 黄土（泥质） 1e-5~1e-6 粗砂 5e-2~1e-2 黏壤土 1e-4~1e-6 细砂 5e-3~1e-3 淤泥土 1e-6~1e-7 黏质砂 2e-3~1e-4 黏土 1e-6~1e-8 沙壤土 1e-3~1e-4 均匀肥黏土 1e-8~1e-10 岩块 K （实验室测定， cm/s ） 岩体 K （现场测定， cm/s ） 砂岩（白垩复理 层） 1e-8~1e-10 脉状混合岩 3.3e-3 粉岩（白垩复理 层） 1e-8~1e-9 绿泥石化脉状页 岩 0.7e-2 花岗岩 2e-10~5e-11 片麻岩 1.2e-3~1.9e-3 板岩 1.6e-10~7e-11 伟晶花岗岩 0.6e-3 角砾岩 4.6e-10 褐煤层 1.7e-2~2.39e-2 方解岩 9.3e-8~7e-10 砂岩 1e-2 灰岩 1.2e-7~7e-10 泥岩 1e-4 白云岩 1.2e-8~4.6e-9 鳞状片岩 1e-2~1e-4 砂岩 1.2e-5~1.6e-7 1个吕荣单位裂隙宽度0.1mm 间距1m 和不透水岩块的 岩体 0.8e-4 砂泥岩 2e-6~6e-7 细粒砂岩 2e-7 蚀变花岗岩 0.6e-5~1.5e-5 岩土类别 渗透系数K （cm/s ） 孔隙率n 给水度 资料来源 砾 240 0.371 0.354 瑞士工学研究所 粗砾 160 0.431 0.338 砂砾 0.76 0.327 0.251 砂砾 0.17 0.265 0.182 砂砾 7.2e-2 0.335 0.161 中粗砂 4.8e-2 0.394 0.18 含黏土的砂 1.1e-4 0.397 0.0052 含黏土1%的砂砾 2.3e-5 0.394 0.0036 含黏土16%的砂 2.5e-6 0.342 0.0021
饲养场污水灌溉农田会污染土壤吗
饲养场污水灌溉农田会污染土壤吗 在污水灌溉中，水肥资源得到充分利用，但将导致土壤中污染物的积累、向地下水的运移或通过作物向食物链传输，土壤—植物系统的污染将给人类健康带来潜在风险。那么饲养场污水灌溉农田会污染土壤吗? 污水灌溉发展至今，对环境危害逐渐显现并日趋严重。一般来说多数地区以有机污染为主，毒理污染次之，个别如化工、冶金、造纸等企业密集区则以毒理污染为主。有机污染物主要有bod、cod、氨、氮;毒理污染物有酚类、氰化物、砷、汞、铬、铅、镉、铜、锌、硫化物、氟化物等。 一般土壤都具有一定的自净能力的。如:土壤中若含有一定量的蒙脱石、伊利石、水化云母，其在碱性环境中对汞、铝、锌具有高度的吸收能力，石灰性土壤和富含有机质土壤可与铅、锌、砷、铬络合，降低这些金属离子的可渗性和迁移性;有机物对土壤的污染一般在一定时期内都可被降解，但土壤的自净力是有限的，长期超负荷的污灌势必造成污染物尤其是重金属在土壤中的积累，当有机物积累大于降解时，将对土壤造成污染，土壤污染后进一步对地下水和农作物产生污染。
农作物对污染物具有选择性吸收能力，不同种类农作物遭受污染的难易程度不同，且其污染程度受污水类型、污灌史长短、土壤成份等众多因素影响。调查研究表明，作物株体不同部位对污染物累积程度不一，呈现根、茎、叶、籽粒果实递减的规律。一般农作物污染负荷由大到小依次为菠菜、小麦、圆白菜、西红柿、黄瓜、萝卜、葫芦、水稻、大白菜、玉米。总的来看，蔬菜比粮食作物易受污染，蔬菜中菠菜易受污染，粮食中小麦易受污染，其中小麦的砷、镉、氟污染较重。 接下来看下哪些方法对净化污水有作用? 无能耗地埋式小型生活污水处理装置即改进型化粪池，生活污水处理工艺流程如下： 生活污水——厌氧水解池——厌氧过滤池——氧化沟——出水
土的渗透性和渗流问题
第四章 土的渗透性和渗流问题 第一节 概述 土是由固体相的颗粒、孔隙中的液体和气体三相组成的，而土中的孔隙具有连续的性质，当土作为水土建筑物的地基或直接把它用作水土建筑物的材料时，水就会在水头差作用下从水位较高的一侧透过土体的孔隙流向水位较低的一侧。 渗透：在水头差作用下，水透过土体孔隙的现象 渗透性：土允许水透过的性能称为土的渗透性。 水在土体中渗透，一方面会造成水量损失，影响工程效益；另一方面将引起土体内部应力状态的变化，从而改变水土建筑物或地基的稳定条件，甚者还会酿成破坏事故。 此外，土的渗透性的强弱，对土体的固结、强度以及工程施工都有非常重要的影响。 本章将主要讨论水在土体中的渗透性及渗透规律，以及渗透力渗透变形等问题。 第二节 土的渗透性 一、土的渗透规律——达西定律 (一)渗流中的总水头与水力坡降 液体流动的连续性原理：（方程式） dw v dw v w w ??=2 211 2211v w v w = 1 221w w v v = 表明：通过稳定总流任意过水断面的流量是相等的；或者说是稳定总流的过水断面的 平均流速与过水断面的面积成反比。 前提：流体是连续介质 流体是不可压缩的； 流体是稳定流，且流体不能通过流面流进或流出该元流。 理想重力的能量方程式（伯努利方程式1738年瑞士数学家应用动能定理推导出来的。） c g v r p Z =++22 饱和土体空隙中的渗透水流，也遵从伯努利方程，并用水头的概念来研究水体流动中 的位能和动能。 水头：实际上就是单位重量水体所具有的能量。 按照伯努利方程，液流中一点的总水头h ，可以用位置水头Z ，压力水头U/r w 和流速水
污水灌溉对农田土壤环境的影响分析
污水灌溉对农田土壤环境的影响分析- 行业污水 摘要：目的：确定如何科学合理的进行污水灌溉，防止污染农田土壤环境。方法：本文针对污水中污染物的特点，以小麦和蚕豆为试验材料，运用化学指标与生态毒理指标结合的方法。结果：进行土壤污染生态研究。结论：污水对作物生长具有一定的毒害作用，其处理后通过稀释，毒害作用可以明显减轻。 关键词：污水灌溉农田土壤环境分析 城市污水中含有大量的有机物，以蛋白质、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮、磷、钾等为多，且含有钙、镁、铜、锌、铝等多种微量元素，其作为一种重要的资源用于农业灌溉在我国乃至世界都有着悠久的历史，在目前全球水资源日趋紧张的情况下，许多地区已将污水作为重要的灌溉水源。在污水灌溉中，水肥资源得到充分利用，但将导致土壤中污染物的积累、向地下水的运移或通过作物向食物链传输，土壤—植物系统的污染将给人类健康带来潜在风险。本文针对污水中污染物的特点，以小麦和蚕豆为试验材料，运用化学指标与生态毒理指标结合的方法进行土壤污染生态研究，确定如何科学合理的进行污水灌溉，防止污染农田土壤环境，使之成为农业可持续发展的新水源。 1 污灌发展情况简介 我国从20世纪50年代就开始引用污水进行农田灌溉，1998年全国灌溉面积已达0.53亿hm2，成为世界第一灌溉大国。以灌溉为主的农业用水量占全国总用水量的70%以上，在约占全国耕地面积50%的灌溉面积上生产着全国粮食总产量的80%、棉花总产量的90%和
蔬菜总产量的95%。近些年来，随着水资源的短缺和污水排放量增加，污灌面积也迅速增加，据有关部门预测，2010年灌溉面积将增加到0.57亿hm2。随着国民经济的快速发展和人民生活水平的提高，灌溉用水不断被工业和城市生活用水所挤占，农业缺水日趋严重，特别是北方地区，由于水资源开发几乎达到了临界状态，农业灌溉用水的不足只能依靠污水解决。 2 污灌对农田土壤环境的危害 污水灌溉发展至今，对环境危害逐渐显现并日趋严重。一般来说多数地区以有机污染为主，毒理污染次之，个别如化工、冶金、造纸等企业密集区则以毒理污染为主。有机污染物主要有bod、cod、氨、氮；毒理污染物有酚类、氰化物、砷、汞、铬、铅、镉、铜、锌、硫化物、氟化物等。 一般土壤都具有一定的自净能力的。如:土壤中若含有一定量的蒙脱石、伊利石、水化云母，其在碱性环境中对汞、铝、锌具有高度的吸收能力，石灰性土壤和富含有机质土壤可与铅、锌、砷、铬络合，降低这些金属离子的可渗性和迁移性；有机物对土壤的污染一般在一定时期内都可被降解，但土壤的自净力是有限的，长期超负荷的污灌势必造成污染物尤其是重金属在土壤中的积累，当有机物积累大于降解时，将对土壤造成污染，土壤污染后进一步对地下水和农作物产生污染。 农作物对污染物具有选择性吸收能力，不同种类农作物遭受污染的难易程度不同，且其污染程度受污水类型、污灌史长短、土壤成份等众
污水灌溉对土壤环境的影响
污水灌溉对土壤环境的影响 【摘要】:近年来我国污水灌溉面积发展较快，但由于盲目灌溉引起严重后果。根据国内外污水灌 溉的研究现状，分析了它对土壤环境的污染，就有机污染、重金属污染以及酸、碱、盐污染等方面，提出了相应的技术措施和防范对策，并针对目前我国污水灌溉存在的问题，探讨了科学污灌进一步 研究发展的方向。 【关键词】:污水; 灌溉土壤; 污染土壤环境; 技术措施。 当今世界范围内，都面临着不同程度的用水危机，有些地方甚至严重制约着社会的正常发展。农业是用水大户，约占总用水量的60％-70％。在中国，灌溉农业用水占总用水量的7O％以上，随着社会发展、城市化进程加快和人口增加，水资源供需矛盾会更加尖锐。污水灌溉应用于农业将成为缓解水资源供需矛盾的重要方面。污水回用于农田灌溉具有很大的潜力，但容易造成重金属累积以及病原微生物污染的健康风险，而且灌溉土壤一旦被污染将难以治理，也会带来一系列的水土环境、生态安全等问题。因此，在当今建设资源节约型、环境友好型社会的形式下，不得不重新审视污水处理水灌溉这一问题，怎样进行合理的污水灌溉，成为当今的又一研究热点。 1. 研究背景及目的意义 污水灌溉就是人们有意识、有目的地利用土壤环境自净功能，解决水资源缺乏和污水资源化的重要应用工程措施[ 。由于大多数污水中含有较丰富的N、P、K、C u、z n等，能为作物提供多种营养元素，且在一定范围内能使作物增产，污水灌溉不仅为农业生产提供了灌溉水源，也为污水的处理提供了一条廉价的解决途径，既保护了水环境，又缓解了水资源供需之间的矛盾。但污水中也含有大量的有毒有害物质，盲目的污水灌溉导致了一些地区的土壤有毒有害物质积累，土壤受到不同程度的污染，造成作物减产，农产品质量变劣，土壤生态环境不断恶化，甚至弃耕。如何合理利用污水资源，对土壤污染进行防治，已成为当前急需解决的土壤环境问题污水灌溉应当因地制宜、合理利用，这对土地的可持续利用、保护土壤环境、缓解水资源的供需矛盾、保证农业的可持续发展有重要的意义。
实验五_土壤渗透系数的测定
实验五 土壤渗透系数的测定 1 测定意义 当土层被水分饱和后，土壤中的水分受重力影响而向下移动的现象称为渗透性。 土壤渗透性是土壤重要的特性之一，它与大气降水和灌溉水几乎完全进入土壤，并在其中贮存起来，而在渗透性不好的情况下，水分就沿土表流走，造成侵蚀。 土壤渗透性与土壤质地、结构、盐分含量、含水量以及湿度等有关。 2 测定原理 在饱和水分土壤中，渗透性按照达西公式计算如下： V=K ·I （厘米/秒） L h I = 式中：V ——渗透速度，每秒钟通过1平方厘米土壤断面的水的流量，以立 方厘米表示； I ——水压梯度，即渗透层中单位距离内的水压降； K ——渗透系数，在单位水压梯度（I=1）下，单位时间内通过单位截面积的流量 （毫升/分或小时）； H ——土柱上水头差（厘米）即静水压力； L ——发生水分渗透作用的土层的厚度（厘米）即渗透路程。 在时间t 内渗透过一定截面积A （平方厘米）的水量Q ，可以用下列的方程式来表示： Q=V ·A ·t=K ·I ·A ·t 因此渗透系数 K=I t A Q ??（毫米/厘米2/分或小时） 土壤渗透性的测定有室外法（渗透简法）及室内法（环刀法）。
3 测定方法 3.1室外测定 3.1.1 仪器设备 ①渗透筒：铁制圆柱形筒，横截面积为1000平方厘米（内径358毫米），高350毫米。 ②量筒500ml和1000ml各一个。 ③小铁筒：打水用。 ④温度计：0—50℃ ⑤秒表或一般钟表 ⑥木制厘米尺、小刀、斧头等。 3.1.2 测定步骤 3.1.2.1、在选择具有代表性的地段上，布置一块约1平方米的圆形（直径113cm）试验地块，将其周围筑以土埂。土埂高约30 cm，顶宽20 cm，并捣实之。渗透筒置于中央，应用小刀按筒的圆周向外挖宽2—3cm，深15—20cm小沟，使筒深深嵌入土中。插好后，把取出的土壤重新填入隙缝并予捣实，防止沿壁渗漏损失。筒内部为试验区，外部为保护区。 也可用高15—20厘米面积分别为25×25 和50×50平方厘米的方形铁框或圆形铁筒打入土中3—5厘米进行测定。 3.1.2.2、在筒内：外各插入一米尺，以便观察灌水层的厚度。筒内外迅速灌水，使水层厚度保持为5cm. 为从一开始时，水就向土壤内渗入，所以必须很快地把水倒到预期的水层厚度。为了使灌入的水不致冲刷表层土壤，不应将水直接倒在土面上，而应在简内外灌水处用胶板或木板（甚至杂草或蒿草）保护之。 3.1.2.3、温度影响渗透系数很大，应在简内插入温度计，以使换算为10℃时的渗透系数。 3.1.2.4、当试验区内部灌水到5cm高时，应立即开始计时，每隔一定时间进行
土壤污染教案
别让大声地叹息 -----土壤污染及其防治 教学目标：1.理解土壤污染的概念与类型。 2.分析人类面临的主要土壤问题，寻求解决途径。 3.对自己身边的环境问题提出解决的措施，培养分析问题的方法。 4.树立保护环境人人有责的公民意识。 教学重点： 1.土壤问题的概念与分类。 2. 对自己身边的环境问题提出解决的措施，培养分析问题的方法 教学难点：对自己身边的环境问题提出解决的措施，培养分析问题的方法 课时安排 1课时 教学过程： 一、出示课题 二、读书、翻阅资料，回答下面问题 1、什么是土壤污染？ 土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般在2 m 左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来，由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。凡是妨碍土壤正常功能，降低作物产量和质量，还通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质，都叫做土壤污染物。 2、土壤污染的类型？ 水体污染型，大气污染型，农业污染型和固体废物污染型 3、造成土壤污染的原因及危害？ （一）污水灌溉对土壤的污染 生活污水和工业废水中，含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分，所以合理地使用污水灌溉农田，一般有增产效果。但污水中还含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质，如果污水没有经过必要的处理而直接用于农田灌溉，会将污水中有毒有害的物质带至农田，污染土壤。例如冶炼、电镀、燃料、汞化物等工业废水能引起镉、汞、铬、铜等重金属污染；石油化工、肥料、农药等工业废水会引起酚、三氯乙醛、农药等有机物的污染。 （二）大气污染对土壤的污染 大气中的有害气体主要是工业中排出的有毒废气，它的污染面大，会对土壤造成严重污染。工业废气的污染大致分为两类：气体污染，如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氢化合物等；气溶胶污染，如粉尘、烟尘等固体粒子及烟雾，
土壤对污水的渗透性及影响因素分析
土壤对污水的渗透性及影响因素分析 孙志忠1,张满银1,张新军2 (1.兰州大学,甘肃兰州730000;2.众春花卉苗木有限公司,新疆乌鲁木齐830000) 摘要 基于目前污水土壤渗透研究成果,结合天然水与污水的土壤对比渗透模拟实验,结果表明,污水渗透与天然水渗透存在较大差异。差异主要表现在天然水经过一段渗透期后,将达到一稳定渗透率,污水渗透则没有该实验结果,而是保持一直降低。众多研究一致表明污水渗透曲线符合双曲线数学模型V=a t-b,从土壤、污水性质及其相互作用3个方面分析了污水作为渗透液时,土壤渗透性的变化及其影响因素。 关键词 污水;渗透曲线;渗透率;土壤柱 中图分类号 S153 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2007)30-09662-02 A na lysis of Influence Fa ctor and Penetrability of W aste Water in Soil SU N Zhi zho ng et al (Lanzh ou Universi ty,Lanzhou,Gansu730000) Abstract Based on p resen t research prod uction of waste water i nfil tration in soil,combined the s oil infiltrati on simul ation experimen t of the native water compare with waste,the result s howed that there was biggis h difference bet ween waste water i nfil tration an d native water i nfil tration.The difference pri marily sho wed that infiltration rate of native water would reach to stead y goin g after a length of ti me,b ut infiltrati on rate of waste water was d ifferen t from n ative water,instead of keepin g lower all the ti me.Num erous stud y s howed that waste water infiltrati on cu rve conform to hyperbola mathematical model V=a t-b.The paper an alysed the variance of soil perm eability and i nfl uenci ng factor when the waste water acted as penetratin g fl ui d from th ree aspects of ch ar acter of s oil and was te water,and in teracti on of them. Key w ords Waste water;Infiltrati on cu rve;Infil tration rate;Soil colu mn 通常评价土壤的渗透性都是以天然水作为渗透液。天然水土壤渗透实验的结果是:渗透经过一段时间后,渗透率将达到一稳定渗透速率,即为渗透系数。当渗透液改为除天然水以外的其他溶液时,土壤的渗透性将发生变化。由于污水、废水的储存、处理、排放等问题的出现,这方面的研究日渐深入,并取得了较多的研究成果。目前人们比较关心的污水土壤渗透是废弃物堆积过程中产生的高浓度高污染渗滤液的环境污染问题以及在土地处理城市污水过程中遇到的土壤孔隙堵塞问题[1-2]。在许多学者研究的基础上,笔者结合渗透模拟实验,得出了污水渗透曲线,并从土壤成分、含水量、结构及污水黏度、化学成分、固体悬浮物和微生物作用等多方面分析了影响土壤渗透性的因素。 1 渗透曲线 天然水在土层中的入渗率与时间的关系,通常用渗透曲线表示,描述这类曲线的数学表达式一般多采用考斯加柯夫的双曲线方程或霍顿的逆指数方程。之后,许多学者通过污水的土壤柱渗透模拟实验,得出了大部分污水的渗透曲线也服从双曲线或逆指数的数学关系[3-4]。采用常见的自来水与城市污水作为渗透液,在室内进行渗透实验,得到如图1、2的渗透曲线。3条渗透曲线均符合双曲线数学模型(V=a t-b),分别为y城市污水1=5.7504x-0.3435、y自来水=5.6675 x-0.2744和y城市污水2=0.0709x-0.1877,渗透率y随渗透时间x 的延长而呈递减趋势,在开始阶段降低较快,后期曲线平缓,渗透率降低缓慢。图1通过自来水与生活污水的对比渗透实验,结果表明,自来水的渗透率递减到一定程度时达到一个稳定的渗透率K;城市污水的渗透率随渗透时间的增长一直缓慢降低。采用城市污水透过50c m高的亚砂土模拟柱,连续渗透7个月,得到如图2的渗透曲线,在开始20d渗透期间,渗透率降低迅速,20d以后处于稳定递减阶段。 作者简介 孙志忠(1983-),男,甘肃兰州人,硕士研究生,研究方向:水污染防治。 收稿日期 2007 06 07 图1 渗透曲线 图2 城市污水渗透曲线 2 土壤渗透性的影响因素 2.1 土的性质 2.1.1 土的成分。影响渗透性的因素有粒度成分、矿物成分、化学成分及有机质。颗粒的大小主要影响土壤原始孔隙,而矿物质和化学成分主要影响颗粒与污水作用后孔隙的大小,有机质的含量、性质影响土体结构及土壤颗粒与污水的相互作用。在含水量与孔隙度近似的情况下,土层中随着砂粒(0.500~0.005mm)含量的增多,渗透率愈大。有学者根据污水渗透实验测得不同含砂土层前30min的平均渗透率,含砂量86.5%土层的是含砂量39.5%土层的1.8倍,是含砂量32.5%土层的 3.4倍[4]。 2.1.2 土的结构。有学者根据甘肃天水和陕西绥德农地土壤对比渗透实验得出,土壤中团粒含量较高时,则渗透性越强[4]。然而,土壤渗透性不仅与团粒含量有关而且还与密实 安徽农业科学,J ou rn al of An hui Agri.Sci.2007,35(30):9662-9663,9677 责任编辑 孙红忠 责任校对 李洪
污水灌溉对农作物有哪些危害
污水灌溉对农作物有哪些危害 但随着污水灌溉的发展,污水中的各种微量元素,特别是重金属离子对作物、土壤环境的影响也成为人们日益关注的对象。那么污水灌溉对农作物有哪些危害呢? 污水灌溉对小麦叶片色素含量的影响 。叶绿素作为植物光合作用的色素，其含量高低决定其光合作用的水平。叶绿素含量降低，导致光合作用减弱，进而使植物长势减弱，植株生长量减少。由上表知，处理组小麦与对照组小麦色素含量有明显差异，且污水稀释水与对照相比，色素含量上升比例最高，曝气池中水培养小麦的叶绿素a、b含量及类葫萝卜素含量均显著低于污水和污水稀释水，外观上则显示为作物叶片失绿发黄，趋于老化。曝气池中水培养小麦叶绿素a比出水稀释水下降11.9%，叶绿素b下降12.4%，类葫萝卜素含量下降10.6%，表现出三者对污灌的敏感程度依次为叶绿素b叶绿素a类葫萝卜素。 接下来看下水污染对人们生活有哪些危害?
以水为媒介的传染病。生活废水中所排出的粪便等生物性污染物进入人体，会极大地提高人们患细菌性肠道传染病的几率，比如伤寒、痢疾、霍乱等。据世界卫生组织统计，全球每年死于霍乱、痢疾等由水污染引发的传染病的人数超过500万，就中国而言，每年因为饮用不洁水而腹泻死亡的人数达到十万人次。这些数据可以很生动的为我们描述出水污染对于人们健康的危害。某些寄生虫病也可以通过水流进行传播，对人类的安全健康造成威胁。 间接影响。水资源的污染对人的危害除了上述直接影响之外，还会引起一系列间接影响。比如某些污染物控制在一定标准的水资源，虽然对人体的健康没有直接危害，但是会对水的味道、颜色等方面产生作用，造成异味、异色等问题，阻碍水的正常使用。同时，相关标准下的铜、锌的含量会对微生物的生长繁衍造成影响，进而降低水整个系统的自净能力，引发相关的问题。 为了用水安全，建议大家撑握些水污染安全小知识，同时还可以用水龙头净水器保证水的质量，更多相关儿童安全知识尽在。
第二章 土的渗透性和渗流问题
第二章 土的渗透性和渗流问题 第一节 概 述 土是多孔介质，其孔隙在空间互相连通。当饱和土体中两点之间存在能量差时，水就通过土体的孔隙从能量高的位置向能量低的位置流动。水在土体孔隙中流动的现象称为渗流；土具有被水等液体透过的性质称为土的渗透性。 土的渗透性是土的重要力学性质之一。在水利工程中，许多问题都与土的渗透性有关。渗透问题的研究主要包括以下几个方面： 1．渗流量问题。 例如对土坝坝身、坝基及渠道的渗漏水量的估算（图2－la 、b ），基坑开挖时的渗水量及排水量计算（图2－1C ），以及水井的供水量估算（图2－1d ）等。渗流量的大小将直接关系到这些工程的经济效益。 2．渗透变形（或称渗透破坏）问题。 流经土体的水流会对土颗粒和土体施加作用力，这一作用力称为渗透力。当渗透力过大时就会引起土颗粒或土体的移动，从而造成土工建筑物及地基产生渗透变形。渗透变形问题直接关系到建筑物的安全，它是水工建筑物和地基发生破坏的重要原因之一。由于渗透破坏而导致土石坝失事的数量占总失事工程数量的25%~30%。 3．渗流控制问题。 当渗流量和渗透变形不满足设计要求时，要采用工程措施加以控制，这一工作称为渗流控制。 渗流会造成水量损失而降低工程效益；会引起土体渗透变形，从而直接影响土工建筑物和地基的稳定与安全。因此，研究土的渗透规律、对渗流进行有效的控制和利用，是水利工程及土木工程有关领域中的一个非常重要的课题。 第二节 土的渗透性 一、土的渗透定律—达西定律 （一）渗流中的总水头与水力坡降 液体流动除了要满足连续原理外，还必须要满足液流的能量方程，即伯努里方程。在饱和土体渗透水流的研究中，常采用水头的概念来定义水体流动中的位能和动能。水头是指单位重量水体所具有的能量。按照伯努里方程，液流中一点的总水头h ，可用位置水头Z 、压力水头w u γ和流速水头g v 22 之和表示，即 1)-(2 22 g v u z h w ++=γ 式(2—1)中各项的物理意义均代表单位重量液体所具有的各种机械能，其量纲为长度。 对于流经土体中A 、B 二点渗流（图2－2），按照式（2－1），A 、B 两点的总水头可分别表示为： g v u z h g v u z h B w B B A w A A 22222 1++=++=γγ 且 h h h ?+=21
污水灌溉对地下水污染的机理分析
污水灌溉对地下水污染的机理分析 摘要：本文阐述了灌溉污水中主要的污染指标，并从污水灌溉中的硬度与硝酸盐含量、重金属分布、细菌与病毒和有机物等方面，分析了其对地下水的污染，并探讨了污水灌溉对地下水的影响因素及防治措施，以期为改善地下水环境，合理利用水资源提供参考价值。 关键词：污水灌溉地下水污染机理 由于我国的水资源相对不足，所以在干旱和半干旱地区利用污水灌溉是节约水资源的有效途径。但是由于污水中含有很多有毒物质，如果盲目进行污水灌溉，很容易会对地下水造成污染。因此，分析污水灌溉对地下水的污染，探讨污染防治措施，对保护地下水环境有着重要的意义。 1 灌溉污水中主要的污染指标 灌溉污水中对地下水造成污染的主要指标分为以下四种：①微量元素：主要指Zn、Cu、Pb、Cr、Cd、As、Hg、Ni和Mn等；②常见指标：主要指pH值、悬浮质、TDS、硬度、钠离子、硝酸根离子、氯离子、铵根离子、硫酸根离子、镁离子、钙离子、亚硝酸根离子和钾离子等；③有机指标：主要指COD、BOD、PCB s、PAH s、氯仿、矿物油和三氯乙烯等； ④微生物指标：主要指大肠杆菌、细菌总数和病原菌总量，如沙门氏菌、霍乱弧菌与痢疾杆菌等。 2 污水灌溉对地下水的污染 2.1 研究方法 研究污水灌溉对地下水的污染主要采取调查取样、野外实验和土柱淋滤模拟实验等方法，其中土柱淋滤模拟实验最为常用。例如通过土柱淋滤模拟实验，可以分析氯离子、TDS和总硬度等在土壤中的转化与迁移，证明其与污水灌溉密切相关。 2.2 污水灌溉使地下水硬度与硝酸盐含量升高 由于过量使用化肥和污水灌溉，地下水中的硝酸盐离子及其总硬度不断增加，加重了地下水的污染。即使水土系统反硝化作用可以降解部分硝酸盐离子，污水灌溉也会使硝酸盐离子在土壤中的不断累积，并通过淋溶土壤而对地下水造成污染。 污水中的铵根离子含量较高，在对土壤进行灌溉时，污水中的铵根离子和以和土壤胶体中的镁离子和钙离子发生交换反应，从而使得土壤中的含氮量不断增加。同时，污水中的铵根离子经过消化作用，最终会生成硝酸根离子，在短期内会使地下水污染加重。此外，污水中的钠离子在灌溉过程中，可以与土壤或者含水层中的镁离子与钙离子发生置换，从而增加地下水的硬度。 2.3 污水灌溉时重金属在水土系统中的分布 在污水灌溉的过程中，土壤颗粒会吸附其含有的重金属，使重金属离子集中在土壤的表层，造成了土壤Zn、Cu、Pb和Cr等重金属污染，而土壤颗粒对重金属的吸附在一定程度上降低了其在地下水中的迁移，所以污水灌溉对地下水重金属污染的直接影响不明显。 土壤中的重金属迁移由其存在形态控制，其存在形态则由它们在土壤中的组分形式、环境条件和土壤组分种类与含量决定。通过土柱淋滤模拟实验可以表明，表面吸附、螯合作用和阳离子交换等是重金属的衰减机理。对Cd、Cu和Zn等重金属，在土壤中有机质的含量较低时，吸附是重金属主要的衰减机理；对Cr、Mo和Pb等重金属，沉淀是其主要衰减机理；对Cd、Pb、Cu和As等重金属，通过淋滤实验证明，其在土壤表层的0~10cm出累积，随着土壤淋溶时间的增加，其向下迁移趋势越显著，进而对地下水造成污染。 2.4 灌溉污水中的细菌与病毒对地下水的污染
土壤污染治理论文
我国污水灌溉现状及存在问题 摘要：中国是一个水资源相对缺乏的国家,水资源短缺和污染问题尤为突出。我国大规模地主动利用污水进行灌溉开始于1957年。随着污水排放量的增加和农业缺水状况的逐渐加剧，污灌面积也在增加。但是由于灌溉方式不得当，所以也就带来了一系列的问题。 关键词：污水灌溉；现状；问题 我国水资源总量丰富，但人均占有量相对不足，且时空分布不均，同时宝贵的水资源还面临着越来越严重的污染。据2004年水资源公报数据，在全国总用水量中，生活用水占11．7％，工业用水占22．2％，农业用水占64．6％，生态用水占1．5％。农业用水占总用水量75％以上的有宁夏、新疆、西藏、内蒙古、海南、甘肃、河北7个省(自治区)，大多位于西部地区。可见，我国的农业灌溉用水量很大。 在我国，部分地区工农业争水现象较为严重。解决水资源紧缺的问题，一方面要在工农业和生活中采取各种节水技术措施，另一方面应看到污水是可以利用的资源，应当对污水加以利用。所以也就产生了污水灌溉这个新兴的灌溉方式。 污水灌溉（wastewater irrigation）。指用经过处理并达到灌溉水质标准要求的污水为水源所进行的灌溉方式。污水灌溉是迄今为止主要的废水利用方式，其主要是利用污水中含有的氮、磷等元素含量为农作物生长过程提供不可缺少的营养元素。人类对污水的利用由来已久，古希腊的雅典就开始了污水灌溉，而大面积的利用污水进行灌溉在世界各地已有近百年的历史，美国、澳大利亚、日本和以色列等国家污水灌溉技术已比较成熟。 我国大规模地主动利用污水进行灌溉开始于1957年，至今已有50多年的历史。随着污水排放量的增加和农业缺水状况的逐渐加剧，污灌面积也在增加。污水灌溉的农田主要集中在水资源严重短缺的海、辽、黄、淮四大流域，约占全国污水灌溉面积的85％。污水灌区占耕地面积的比例虽然不大，但往往是我国人口密度最大的地区，是粮食、蔬菜、水果等农产品的主产区。 我国污水灌溉现状 我国污水灌溉的发展大体可划分为3个阶段：1957年以前为自发灌溉时期。自古以来，我国就有利用废水灌溉的习惯。自20世纪40年代起，在北京附近开始利用工业与生活废污水进行农田灌溉。1957～1972年为初步发展时期。1957年当时建工部联合农业部、卫生部把污水灌溉列入国家科研计划，从此开始兴建污水灌溉工程，污水灌溉得到了初步发展。1972年至今为迅速发展时期。尽管1972年在石家庄召开了全国污水灌溉会议，制定了“积极慎重”的发展方针，并制定了污水灌溉暂行水质标准。但由于自20世纪80年代中后期，随着我国北方地区水资源短缺的加剧和我国南方地区乡镇企业的迅猛发展，使得我国污水灌溉面积得到迅速扩大。
污水灌溉对土壤持水能力有什么影响
污水灌溉对土壤持水能力有什么影响 污水灌溉发展至今，对环境危害逐渐显现并日趋严重。一般来说多数地区以有机污染为主，毒理污染次之，个别如化工、冶金、造纸等企业密集区则以毒理污染为主。那么污水灌溉对土壤持水能力有什么影响呢? 一般土壤都具有一定的自净能力的。如:土壤中若含有一定量的蒙脱石、伊利石、水化云母，其在碱性环境中对汞、铝、锌具有高度的吸收能力，石灰性土壤和富含有机质土壤可与铅、锌、砷、铬络合，降低这些金属离子的可渗性和迁移性;有机物对土壤的污染一般在一定时期内都可被降解，但土壤的自净力是有限的，长期超负荷的污灌势必造成污染物尤其是重金属在土壤中的积累，当有机物积累大于降解时，将对土壤造成污染，土壤污染后进一步对地下水和农作物产生污染。 一些人问：水污染对人们生活有哪些危害?
介水传染病 病原体可随人畜粪便污水及其它污染进入水体，引起细菌、病毒、寄生虫等污染，导致介水传染的传播流行。一些有害物质如铜、锌、镍、氰化物等进入环境后又毒害水体中的微生物群，从而阻碍水中有机物的无机化过程，影响水体的自净能力，使水的感官状恶化，水体污染还可使水生物的种群优势发生改变，甚至使一些水生物绝迹。 急慢性中毒 当饮水中有害物质超过允许浓度时，饮用后就可能产生急性或慢性中毒，如氰化物在水中含量过高，饮后就会产生急性中毒，表现为细胞内窒息。如水中甲醇含量过高时，饮后会引起双目失明。但环境污染物常常是低浓度的，长期反复作用于人体，使机体抵抗力和一般健康状况低下，并造成人群中慢性疾病的发病率和死亡率增加，另外环境毒物有的也可在体内畜积引起慢性中毒。
为了用水安全，我们应撑握些水污染安全小知识，同时还可以用厨房净水器将使用水过滤，这样更有利于健康用水。
第四章 土的渗流性和渗流问题习题与答案
第四章土的渗流性和渗流问题 一、填空题 1.当渗流方向向上，且水头梯度大于临界水头梯度时，会发生流砂现象。 2.渗透系数的数值等于水力梯度为1时，地下水的渗透速度越小，颗粒越粗的土，渗透系数数值越大。 3.土体具有被液体透过的性质称为土的渗透性或透水性。 4.一般来讲，室内渗透试验有两种，即常水头法和变水头法。 5.渗流破坏主要有流砂和管涌两种基本形式。 6.达西定律只适用于层流的情况，而反映土的透水性的比例系数，称之为土的渗 透系数。 7.出现流砂的水头梯度称临界水头梯度。 8.渗透力是一种体积力。它的大小和水力坡度成正比，作用方向与渗流 方向相一致。 二、名词解释 1.渗流力：水在土中流动时，单位体积土颗粒受到的渗流作用力。 2.流砂：土体在向上动水力作用下，有效应力为零时，颗粒发生悬浮、移动的现象。 3.水力梯度：土中两点的水头差与水流过的距离之比。为单位长度上的水头损失。 4.临界水力梯度：使土开始发生流砂现象的水力梯度。 三、选择题 1.流砂产生的条件为：（ D ） （A）渗流由上而下，动水力小于土的有效重度 （B）渗流由上而下，动水力大于土的有效重度 （C）渗流由下而上，动水力小于土的有效重度 （D）渗流由下而上，动水力大于土的有效重度 2.饱和重度为20kN/m3的砂土，在临界水头梯度I Cr时，动水力G D大小为：（ C ）（A）1 kN/m3（B）2 kN/m3 （C）10 kN/m3 （D）20 kN/m3 3.反应土透水性质的指标是（ D ）。 （A）不均匀系数（B）相对密实度（C）压缩系数（D）渗透系数4.下列有关流土与管涌的概念，正确的说法是（ C ）。 （A）发生流土时，水流向上渗流；发生管涌时，水流向下渗流 （B）流土多发生在黏性土中，而管涌多发生在无黏性土中 （C）流土属突发性破坏，管涌属渐进式破坏 （D）流土属渗流破坏，管涌不属渗流破坏 5.土透水性的强弱可用土的哪一项指标来反映？（ D ） （A）压缩系数（B）固结系数（C）压缩模量（D）渗透系数6.发生在地基中的下列现象，哪一种不属于渗透变形？（ A ） （A）坑底隆起（B）流土（C）砂沸（D）流砂 7.下属关于渗流力的描述不正确的是（ D ）。 （A）其数值与水力梯度成正比，其方向与渗流方向一致 （B）是一种体积力，其量纲与重度的量纲相同 （C）流网中等势线越密集的区域，其渗流力也越大 （D）渗流力的存在对土体稳定总是不利的 8.下列哪一种土样更容易发生流砂？（ B ） （A）砂砾或粗砂（B）细砂或粉砂（C）粉质黏土（D）黏土
土壤污染
土壤污染 什么是土壤污染 土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般在2 m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来，由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。凡是妨碍土壤正常功能，降低作物产量和质量，还通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质，都叫做土壤污染物。 土壤污染物的来源广、种类多，大致可分为无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物主要包括酸、碱、重金属（铜、汞、铬、镉、镍、铅等）盐类、放射性元素铯、锶的化合物、含砷、硒、氟的化合物等。有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂、3，4-苯并以及由城市污水、污泥及厩肥带来的有害微生物等。当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累，通过“土壤→植物→人体”，或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收，达到危害人体健康的程度，就是土壤污染。 为了控制和消除土壤的污染，首先要控制和消除土壤污染源，加强对工业“三废”的治理，合理施用化肥和农药。同时还要采取防治措施，如针对土壤污染物的种类，种植有较强吸收力的植物，降低有毒物质的含量（例如羊齿类铁角蕨属的植物能吸收土壤中的重金属）；或通过生物降解净化土壤（例如蚯蚓能降解农药、重金属等）；或施加抑制剂改变污染物质在土壤中的迁移转化方向，减少作物的吸收（例如施用石灰），提高土壤的pH，促使镉、汞、铜、锌等形成氢氧化物沉淀。此外，还可以通过增施有机肥、改变耕作制度、换土、深翻等手段，治理土壤污染。 土壤污染soil pollution 由于具有生理毒性的物质或过量的植物营养元素进入土壤而导致土壤性质恶化和植物生理功能失调的现象。土壤处于陆地生态系统中的无机界和生物界的中心，不仅在本系统内进行着能量和物质的循环，而且与水域、大气和生物之间也不断进行物质交换,一旦发生污染,三者之间就会有污染物质的相互传递。作物从土壤中吸收和积累的污染物常通过食物链传递而影响人体健康。 污染物类型土壤污染物有下列4类:①化学污染物。包括无机污染物和有机污染物。前者如汞、镉、铅、砷等重金属，过量的氮、磷植物营养元素以及氧化物和硫化物等;后者如各种化学农药、石油及其裂解产物,以及其他各类有机合成产物等。②物理污染物。指来自工厂、矿山的固体废弃物如尾矿、废石、粉煤灰和工业垃圾等。③生物污染物。指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设施（包括医院）排出的废水、废物以及厩肥等。④放射性污染物。主要存在于核原料开采和大气层核爆炸地区，以锶和铯等在土壤中生存期长的放射性元素为主。 污染物进入土壤的途径主要有：①污水灌溉。用未经处理或未达到排放标准的工业污水灌溉农田是污染物进入土壤的主要途径，其后果是在灌溉渠系两侧形成污染带。属封闭式局限性污染。 ②酸雨和降尘。工业排放的SO2、NO等有害气体在大气中发生反应而形成酸雨，以自然降水形式进入土壤，引起土壤酸化。冶金工业烟囱排放的金属氧化物粉尘，则在重力作用下以降尘形式进入土壤，形成以排污工厂为中心、半径为2至3公里范围的点状污染。③汽车排气。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤，行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。④向土壤倾倒