地下水污染及防治技术研究进展

地下水污染及防治技术研究进展
地下水污染及防治技术研究进展

地下水污染及防治技术研究进展

摘要本文综述了地下水资源污染类型与方式,比较了地下水与地表水污染的不同,介绍了地下水资源的防治方法,最后提出地下水污染及防治的关键性问题。

关键词地下水;污染;危害;防治

中图分类号x5 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2012)78-0056-02

水是万物之源,没有水万物将会失去生命,动物、植物、微生物的生长离不开水,我们的衣、食、住、行同样离不开水,可见水对于地球上的生物是多么的重要。但是,随着社会的发展,人口压力逐年增加,人们一直认为“取之不尽,用之不竭”的水资源也面临着沉重的压力。许多年前,环保人士就已经开始呼吁人们要节约用水,珍惜水资源。近些年来,水资源污染加剧,由最初的地表水污染,开始转向地下水污染。我国治理地下水污染方面起步比较晚,还缺乏相应的经验,正处于未成熟阶段。

1造成地下水污染的原因及危害

1.1地下水污染类型

对地下水造成污染的原因非常多,主要有人为原因和自然原因两大类。随着我国经济的快速发展,人们对淡水的需求正在不断增加,人类在开采地下水的过程中造成了地下水污染,同时由于工业的发展,一些污染物渗漏到地下,造成地下水污染。总体来说共分

浅谈砷污染

浅谈砷污染 摘要:在环境化学污染物中,砷是最常见、危害居民健康最严重的污染物之一。本文阐述了砷污染的来源、危害,详细说明了我国砷污染的现状,并总结了砷污染防治的方法及砷污染防治技术的发展趋势。 关键词:砷污染;来源;危害;现状;防治技术 0 引言 2008年6月起,云南省阳宗海水体持续检出砷浓度异常,根据9月份的检测,阳宗海砷浓度值竟高达0.128 毫克/升,为劣五类水质,近30平方公里的开放水体受到砷污染。按照我国《生活饮用水卫生标准》,其限值规定为0.05 毫克/升,阳宗海已完全“不能饮用”了。作为云南九大高原明珠之一的阳宗海,面积为31 平方公里,平均水深为20 米,汇水区面积为192 平方公里,总蓄水量为6.04 亿立方米,湖泊及汇水区分属昆明市的宜良、呈贡两县和玉溪市的澄江县。这个湖是沿湖26596 名居民饮用水水源地,长期以来,他们都靠这个湖的湖水生活。像这样的砷污染案例还有很多,例如:广西河池砷污染事件,山东临沂砷污染、江苏邳州砷污染事件及河南民权大沙河砷污染事件等,大量的砷污染事件的爆发不得不引起我们对于砷污染的关注。本文让我们对于砷污染有了一个初步的全面的了解。 1 砷污染的来源 砷是自然界普遍存在的元素。我国民间俗称吡霜( As2O3 ) 、雄黄( As2S2) 、雌黄(As2S3) 都是砷的化合物。医学上利用砷剂治疗梅毒、变形虫病; 工业上砷被应用于木材防腐, 羊毛浸洗等多种工业, 目前至少已有五十多种工业生产过程需要砷; 在农业上, 利用砷制

作杀虫剂、杀菌剂、除草剂。在正常情况下, 砷处于自然循环的平衡之中, 由于人类普遍利用砷, 造成了砷在环境中的积累, 从而危害动植物, 甚至威胁到人类的健康, 这种状况就是通常所说的砷污染。1.1 自然来源 自然界中极少见自然砷或砷金属化合物, 大多以硫化物的形式夹杂在金、铜、铅、锌、锡、镍、钴矿中, 已知的含砷矿物达300多种,在地壳中分布相当普遍。在没有人类活动干扰的情况下, 砷从陆地移向海洋的重要途径是风化作用—包括沉积物溶解、转移和火山作用。 砷在某些矿物质中的含量表1 砷在环境中平均量表2 1.2 人为来源 从工业时代的1850年开始到2000年,全球人为活动向环境排放砷量逐年增加,至2000年已累计达到435万吨左右。其中矿业活动产生的砷量占72.6%。含砷矿石在开采、运输、加工以及最终利用等

我国地下水污染现状及防治对策知识分享

我国地下水污染现状及防治对策 1.1.前言 地下水是我国经济社会可持续发展不可缺少的物质基础,如今,随着我国人口的迅猛增加和经济的法则发展对水资源的需求量也在日益增加,全国水资源量27940亿,其中地下水水资源量为8840亿,占总水资源量的1/3。在我国当前的用水结构中,地下水雄踞一端,占据了全国总供水量的20%,饮用水供水量的70%,农田灌溉水量的40%,工业用水量的38%,并且这种用水结构短期内不会改变。 然而,我国地下水体的保护.安全情况并不乐观,污染比较严重,并且呈现日益增加的趋势。所以我们有必要了解我国地下水污染概况,熟悉其污染途径和污染成因,从长远利益出发,坚持可持续发展,制定科学的防治对策,让我过的水体结构更加科学,地下水更加安全,能够长远的造福人类。 1.2.我国地下水污染现状 由于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。近30年来,我国地下水的开采量以每年25亿的速度递增,全国有400个城市开采地下水。有些城市基本上是依靠地下水来满足对水资源的需求。根据国土资源部发布的《我国主要城市和地区地下水水情通报(2005年度)》,2005年在具备系统统计数据的171个地下水漏斗中,漏斗面积扩大的就有65个,占到了统计数的38%,面积扩大了6736,仅河北沧州第Ⅲ承压含水层漏斗面积就扩大了2089,最大水位埋深达到10m。由此导致了湿地消失、植被死亡和土地沙漠化等严重的生态灾难,以及地面沉降、岩溶塌陷、海水入侵等自然灾害的频频发生。 目前,我国地下水污染呈现由点到面、由浅到深、由城市到农村的扩展趋势,污染程度日益严重。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。例如,辽宁省海城市污水排放造成大面积地下水污染,附近一个村因长期饮用受污染的地下水,多数人患上当地未曾有过的特殊病症,造成160人因饮用受污染的地下水而亡;淮河安徽段近5000范围内,符合饮用水标准的浅层地下水面积仅占11%;由于地水的严重污染,淄博日供水量51万立方m的大型水源地面临报废,国家大型重点工程——齐鲁石化公司水源告急;在首都北京,浅层地下水中也普遍检测出了具有巨大潜在危害的DDT、六六六等有机农药残留和尚没有列入我国饮用水标准的单环芳烃、多环芳烃等“三致”(致癌、致畸、致突变)有机物。 地下水超采与污染互相影响,形成恶性循环水污染造成的水质性缺水,进一步加剧了对地下水的超采,使地下水漏斗面积不断扩大,地下水水位大幅度下降;地下水位的下降又改变了原有的地下水动力条件,引起地面污水向地下水的倒灌,浅层污水不断向深层流动,地下水水污染向更深层发展,地下水污染的程度不断加重。日益严峻的地下水环境问题已经成为自然、社会、经济可持续发展的制约因素。 1.3.地下水污染的途径 地下水污染途径指污染物从污染地进入地下水中所经过的路径。除了少部分气体,液体污染物,可以直接通过岩石空隙进入地下水外,大部分污染物会随补给地下水的水源一道进

地下水污染与防治复习题

地下水污染与防治复习题 第一章绪论 略 第二章表生环境中元素的迁移与分布 1、彼列尔曼的风化壳元素水迁移序列等级是如何划分的?各等级的代表性元素主要有那些? 彼列尔曼建议采用“水迁移系数”(Kx)来表示元素迁移的强度,并测得了风化壳中元素的水迁移序列。他将这些元素分为强烈淋出的(C1、Br、I、S);易淋出的(Ca、Mg、Na、K、F 等);活动的(Cu、Ni、Co、Mo,V、Si等);惰性的与实际上不活动的(Fe、Al、Ti和Zr等)五个等级。 2、化学键的性质对元素的迁移有何影响? 化学键分为离子键和共价键两种基本类型。一般来说离子键型矿物比共价键型矿物更容易溶解,所以也就更易迁移。电负性差别大的元素键合时,多形成离子键型化合物,易溶于水,迁移性好。溶于水时,电负性高的元素为阴离子,电负性低的为阳离子。如NaCl,其电负性Na为0.9,C1为3.0,钠为阳离子,氯为阴离子。电负性相近的元素键合时,多形成共价键型化合物,如CuS、FeS2、PbS 等(S、Cu,Fe、Pb的电负性分别为2.5、1.9、1.8、1.8),不易溶于水,迁移性差。 3、元素的化合价、离子半径、离子势对元素的迁移有何影响? 原子价亦称化合价。化合价愈高,溶解度就愈低。例如:NaCl,Na2S04等一价阳离子碱金属化合物极易溶解,而CaCO3,MgCO3等二价碱土金属化合物就相对较难溶解。阴离子也有类似的规律。如氯化物(C1-)较硫酸盐(SO42-)易溶解;硫酸盐较磷酸盐(P043-)易溶解。同一元素的化合价不同,迁移能力也不同,低价元素化合物的迁移能力大于高价元素的化合物。如:Fe2+>Fe3+;V3+>V5+;Ti2+>Ti4+;Cr3+>Cr6+;Mn2+>Mn4+;S2+>S6+;U3+>U4+等。 原子半径与离子半径是元素重要的地球化学特性,影响土壤对阳离子的吸附能力。土壤对同价阳离子的吸附能力随离子半径增大而增大。就化合物而言,相互化合的离子半径差别愈小,溶解度也愈低。如BaSO4、PbSO4、SrSO4的溶解度都较小(离子半径:Ba,1.29?(1?=10-10m);Pb,1.26?;Sr,1.10?;SO4,2.25?)。离子半径的差别愈大,溶解度亦愈高,如MgSO4(Mg,0.65?)。 离子势是离子的电价与离子半径的比值。它的高低影响天然水的酸碱度和形成络合离子的能力。对元素的迁移能力有着重要的影响。离子势高,对水分子的极化能力强,形成络阴离子迁移;离子势低,对水分子极化能力弱,形成简单的阳离子迁移,如K、Na、Cs、Ca、Sr、Ba等。离子势高的阳离子在溶液中存在的形式取决于溶液的pH值。当pH值较低,H+可以把O吸引过来,而使金属元素呈离子状态存在,并使溶液呈弱碱性。如果pH值较高,则阴离子可以把O吸引过来而形成络阴离子(如BO33-、CO32-、NO3-、PO43-、AsO43-、SO42-、和SiO44-等),并使溶液呈弱酸性。 4、酸性环境有利与哪些元素迁移?碱性环境有利与哪些元素迁移? 在酸性、弱酸性水的环境中,有利于Ca、Sr、Ra、Cu、Zn、Cd、Cr3+、Mn2+、Fe2+、Co、Ni等元素的迁移。在碱性水中(pH>8),Fe2+、Mn2+、Ni等元素很少迁移,而V、As、Cr6+、Se、Mo等元素却易于迁移。 5、随pH值的变化土壤有哪几种酸碱类型? 土壤的pH值通常在3—11之间。可分为强酸性土、酸性土、弱酸性土、中性土、弱碱性土、碱性土和强碱性土七个等级。

环境中砷污染治理的研究现状

环境中砷污染治理的研究现状 发表时间:2014-12-29T14:09:49.810Z 来源:《价值工程》2014年第7月中旬供稿作者:邹小丽 [导读] 环境中的砷污染给人类造成了很大的危害。本文阐述了国内外砷污染的状况,总结了水体和土壤的砷污染治理的研究现状。邹小丽ZOU Xiao-li曰杨智末YANG Zhi-mo曰林鹏LIN Peng曰黄叔贤HUANG Shu-xian (广东工业大学华立学院,广州511325) (Huali College,Guangdong University of Technology,Guangzhou 511325,China) 摘要:环境中的砷污染给人类造成了很大的危害。本文阐述了国内外砷污染的状况,总结了水体和土壤的砷污染治理的研究现状。 Abstract: Arsenic pollution has caused great damage to human. In this article, the situation of arsenic pollution is expounded, theresearch status on treatment of water and soil which has arsenic contaminant is summarized. 关键词:砷;污染;水体;土壤 Key words: arsenic;pollution;water;soil 中图分类号:X5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)20-0290-02 0 引言 砷是一类有毒且具有致癌、致畸性的物质[1],环境中过量的砷和微量的砷长期暴露会对人体和动物产生危害[2]。近年来,地下水砷污染和土壤砷污染问题越来越受到大家的关注,受砷污染的水体和土壤的治理工作迫在眉睫。孟加拉、泰国、印度、越南以及中国等一些亚洲国家出现了严重的水体和土壤的砷污染状况。如:1991 年广东省某市357 人因饮用自来水,陆续发生急性中毒;2010 年8 月麻城市宋埠镇长塘村老河湾1 号帝主庙发生了十余人群体砷中毒事件等。 1 水体和土壤中砷污染的治理 国内外,含砷污染物或被砷污染的地区的治理和修复方法主要有物理法、化学法、生物法等。依据砷污染物的类别、性质、状态和所处的环境不同,采用的处理方法和治理技术也不相同。从所处环境来讲,一般分为水体砷污染治理和土壤砷污染的修复。 1.1 水体系中砷的去除随着社会的快速发展,排放到水体中的砷也随之增加,水环境中砷的污染日益严重。根据这些污染物的形态、性质,污染的程度的差异可采取不同的处理处置方法。 工农业生产和生活产生的砷废水,这类废水易于收集,可以集中处理。处理此类污废水的主要方法有物理法、化学法、生物法,或者是物理化学生物的结合方法。如:沉淀法、浮选法、膜分离技术、离子交换法、吸附法、催化氧化法等。 大面积且难于收集的废水或已受污染的自然水体,此类水的面积比较广,涉及到环境中其他的事物,用物理或者化学的方法来治理比较难以实现。对于这类污废水最常用的是生物技术法和植物修复法。生物技术法主要是利用微生物菌种培养产生的物质,与砷结合,产生絮凝、沉淀,再分离,去除砷污染。植物修复法主要是利用植物对水体中的污染物的吸附、吸收等作用,达到环境修复的目的。 1.2 土壤砷污染的治理与修复性质不同、用途不同、污染程度不同的土壤,其修复的技术和方法也不相同。常用土壤砷污染治理修复技术有以下几种[3,4]:固定、稳定化技术、土壤淋洗技术、原位电动修复技术、和生物修复技术等。固定、稳定化技术成本低,但是材料固化剂的大量使用会破坏土壤的结构,因此,该技术不适用于大面积的土壤修复。土壤淋洗技术用淋洗液淋洗,此方法容易引起某些营养元素的淋失和沉淀,因此,该方法适用于面积小的重金属污染的土壤治理。 上述的土壤砷修复技术各有优点,但使用这些方法后均会对土壤环境照成不同程度的破坏。微生物和植物本身就是来源于大自然中,能与大自然和谐发展。近年来,国内外的环境工作者发现了这一有利优势,在生物修复和植物修复方面做了大量的研究和实践工作,取得了一定的成果。生物修复主要是以微生物为材料来净化环境。植物修复是利用植物对土壤中重金属等污染物的吸收、累积作用,来移除土壤环境中的污染物,是一种经济环保的环境污染修复方式。 2 植物修复 与环境处理方式、方法、技术相比,无二次污染是植物修复的最显著也是最重要的特点,且植物修复的操作容易、简单,成本费用低,还有美化环境和保护环境的功能,是环境友好型污染物修复技术。具体的有:淤它在去除环境污染物的同时,不仅能维持微生物的活性,保持土壤结构,不破坏生态环境,还可以改善和改良土壤的结构和性质,增大土壤中有机质含量,提高土地本身的生产能力,此外,还具有防止水土流失、扩大绿化面积、美化生活环境的作用。于投入成本低。植物修复不需要昂贵的仪器设备,易于管理,所需财力、人力、物力投入相对较少,可以提取回收贵重金属,植物也可以资源利用,有较好的经济效益。盂适用范围广。用于减少和去除土壤中重金属污染物的同时,还可以净化和美化被重金属污染的土壤周围受污染的大气和水体。 20 世纪90 年代,中国在重金属污染的植物修复的理论研究方面就取得了的进展。目前,我国已经拥有了一些重金属方面的植物修复技术,如砷、铜、镉、锌等污染物的植物修复技术。尤其是建立了多个污染物的植物修复示范点,这推动了我国植物修复事业的发展。已有一些植物修复技术上的成功案例,使我国的植物修复取得了巨大的发展。 3 砷的植物修复 植物体能够吸收砷,并且在体内积累,土壤环境和水体环境中的含砷量的多少会直接影响到植物对砷的吸收和积累[5]。近年来,关于植物修复砷的研究越来越多,在美国、中国和泰国等国家还发现了一些能超富集砷的植物。超积累植物是指植物修复过程中所利用的能超量吸收和累积重金属并将其转移到地上部分的特殊植物[6]。它对重金属的富集能力比普通植物高出几十倍甚至几百倍,一般情况下,植物中砷含量变动范围为0.01耀5mg·kg-1,但关于砷的超累积植物,其地上部分的砷含量可超过1000mg·kg-1[7]。Ma 等[8]在美国佛罗里达州中部发现了一种植物-蜈蚣蕨,能超富集砷。他们在实验室栽种蜈蚣蕨,培养6 周,其羽片中砷的含量达到了22630伊10-6。陈同斌等、韦朝阳等[9]在中国湖南也发现了砷的超富集植物-蜈蚣蕨和大叶井口边草。目前,还发现了很多植物能够很好的富集砷,比如:匍茎翦股颖、蒙塔那菊、蓼车、狗牙草等[10]。砷的植物修复为环境中砷的去除提供了另一种绿色可行的方法和技术。 参考文献: [1]Tseng W P, Chu H M, How S W, et al. Precalence of skincancer in an endemic area of chronic arsenicism in Taiwan [J]. NatlCancer Inst, 1968, 40(3):453-463. [2]Golub M S, Macintosh MS, Baumtind N. Developmental andreproductive toxicity of inorganic arsenic:Animal studies and

土壤及地下水污染研究进展.

土壤及地下水污染研究进展一、土壤及地下水污染研究进展目前人们对污染物在土壤及地下水中迁移转化规律的研究,一是通过室内土柱试验和野外大田试验进行实测模拟分析,二是通过建立数学模型来进行数值模拟分析,通过模型模拟来预测污染物浓度的时空变化规律,以便采取控制措施,使土壤和地下水环境受影响的程度降为最低。根据污染物在土壤及地下水系统中的迁移途径,研究者分别从表层土、含水层及非饱和带3个方面进行了研究,并取得了一系列成果。(一)污 染物在表土层中迁移转化的研究表土层污染物主要有无机废物污染及有机废物污染,国内外许多学者对上述各种污染物开展了大量的研究工作,尤其是重金属、化肥和有机农药方面的研究受到农学家们的高度重视。学者们对于污染物在土壤作物系统的吸附、迁移、转化、归宿和分布规律方面的研究,都取得了较大的成果。但由于土壤环境的复杂多样性,而且污染物的种类、污染途径、污染物与环境各要素作用机理不同,因此对各种类型的污染必须分别研究。1污染物在表层土中迁移 转化研究由于表层土壤中含有大量的有机质和微生物,使得各种污染物在其中发生了复杂的物理、化学和生物反应。考虑到表土层比较薄,国内外大多都采用黑箱模型来描述污染物的迁移转化规律,对于内部机理的研究成果较少。如美国的Jury(1971在砂土中拌盐用灌水入渗淋溶试验观测溶质在均匀土壤中的迁移规律; Jay nes(1991在野外进行了漫灌条件下Br -离子的示踪试验;Ellsworth(1996在露天试验场进行了微区试验,研究了Br -、Cl -、NO 3 -随水流在非饱和土壤中的运移规律。近年来,土壤学家借助于室内外模型试验,正在确定土壤的环境容量,美国等发达国家正在进行表土层的灰箱模型研究,如Geng等人将氮循环过程看作灰箱”进行土壤地下水系统的氮循环迁移模拟,并在不同区域范围和不同环境条件下进行了应用,得到了满意的结果。该模型由3个子模型构成,分别模拟硝酸盐迁 移过程中各个环节,即土壤中氮循环和硝酸盐渗出量模型、硝酸盐从土壤到含水层的迁移量模型、以及二者的耦合模型。2?污水灌溉引起的土壤污染问题污水灌溉 是解决水资源缺乏和污水资源化的重要工程措施,污水中大多含有比较丰富的有机物质,它们在一定条件下分解,能为农作物提供可利用的氮、磷等多种养分,作物增产效果明显,但是由于污水中含有不同种类的污染物质,长期利用这种污水进行灌溉已经在一定程度上造成了土壤环境的恶化。尤其是重金属污染,可在土

国内外除砷技术研究现状_1

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 国内外除砷技术研究现状 国内外除砷技术研究现状康雅,李涛,高红涛 (郑州市自来水总公司,河南郑州 450007) 摘要: 本文介绍了砷对人体的危害,饮用水去除砷的重要性,着重介绍了目前国内外应对饮用水砷超标问题的策略以及常用除砷技术及其优缺点,最后展望了除砷技术今后的发展趋势。 关键词: 饮用水;除砷; MCL 标准;零处理策略根据联合国世界卫生署的报道,自 1990 年起,全世界总人口净增了六亿,而人们赖以生存的水资源却日益枯竭。 水资源的枯竭大部分的原因直接来自水的资源污染,这引起全世界的高度关注。 目前,全世界 43% 的人口其饮用水没有达到足够的卫生标准,而有 22 %的人口其饮用水的情况非常糟糕[1]。 随着人口的增加和用水量的增加,地表水的供应已常常满足不了需要。 人们不得不转向地下,寻找地下水资源。 然而地下水的过度开发,又引起一系列新的问题。 P. Bagla 在《科学》期刊中披露[2],印度和孟加拉国由于地下水的污染,产生了种种新的疾病,严重地威协人类的健康。 在孟加拉湾三角州地区,大约 3600 万的居民喝了被砷污染的 1 / 10

水而导致中毒。 最新一期美国《化学与工程新闻》[3],又专门报道了孟加拉国砷污染的严重情况,并且有科学家义务前往该地,进行调查研究。 世界各地不断有关于饮用被砷污染的水而导致中毒的报道。 这其中有亚洲的印度、孟加拉国、越南、泰国、中国的台湾、新疆、陕西、内蒙古,南美的阿根挺、智利、巴西、墨西哥,欧洲的德国、西班牙、英国,以及北美的加拿大和美国。 砷是一种有毒元素,其化合物有三价和五价两种,三价砷的毒性更大。 五价砷对大鼠、小鼠径口半数致死量为 100mg/kg,三价则为10mg/kg,相差 10 倍。 天然地下水和地表水都可能含有砷,除来源于地壳外,砷污染也来自农药厂、玻璃厂和矿山排水。 地下水含砷量高于地表水,砷可通过呼吸道、食物或皮肤接触进入人体,在肝肾、骨胳、毛发等器官或组织内蓄积,破坏消化系统和神经系统,从而具有致癌作用[4] [5]。 欧洲、美国、日本等西方国家实行饮用水的最高允许含砷质量浓度 10 g/L 的标准,美国环境保护协会(EPA)规定: 2006 年 1 月 23 日,美国所有地区均强制实行饮用水的最高允许含砷质量浓度 10 g/L 的标准[6]。 我国目前实行的饮用水最高允许含砷质量浓度 50 g/L 的标准,随着经济实力的不断增强和全民健康意识的普遍提高,最近建设部

PRB在地下水污染修复中的应用与研究进展_邱锦安

PRB在地下水污染修复中的应用与研究进展 邱锦安1,张澄博1,2,李洪艺1,2,张永定1,陈仲如1,林涛1,彭利群1 (1.中山大学地球科学系,广东广州510275;2.广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室,广东广州510275) 摘要:地下水污染已成为当今世界严峻的环境问题。为保护地下水资源,采取有效的地下水污染防治措施已迫在眉睫。PRB 作为原位治理领域中的新型技术,具有处理时效长、可同时处理多种污染物、运行费用低等优点。综述了PRB的结构类型、反应介质、反应机理和国内外研究进展,分析了存在的问题,并对其应用前景进行了展望。 关键词:地下水污染;PRB;原位治理;研究进展 中图分类号:X52文献标识码:A文章编号:1004-874X(2011)13-0144-03 Application and research progress of PRB in remediation of polluted groudwater QIU Jin-an1,ZHANG Cheng-bo1,2,LI Hong-yi1,2,ZHANG Yong-ding1,CHEN Zhong-ru1,LIN Tao1,PENG Li-qun1 (1.Department of Earth Science,Sun Yat-sen University,Guangzhou510275,China; 2.Guangdong Province Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources Exploration,Guangzhou510275,China) Abstract:Pollution of the groundwater had became a serious environmental problem in the world today.To protect the groundwater resources,taking effective prevention-control measures of groundwater pollution was very urgent.As a new technology in the field of treatment in situ,Permeable reactive barrier had many advantages such as long processing ag e ing,simultaneous processing various pollutants,inexpensive operating cost and so on.Structure types,reactive medium,reactive mechanism,research progress at home and abroad were discussed generally in the paper.Some problems were analyzed,and the developing prospect was expected. Key words:groundwater pollution;permeable reactive barrier;treating in situ;research progress 经济社会不断向前发展,生活、工业、农业等人为活动产生了大量污染物,不但引起地表水污染,还导致了地下水污染。据统计,我国超过50%的城市地下水污染较严重,大多数的城市地下水水质不断恶化[1]。在许多农村地区,由重金属引起的土壤污染也日趋严重[2]。土壤系统与地下水系统紧密联系,土壤污染也导致了地下水污染。 保护人类宝贵地下水资源和治理地下水污染已刻不容缓。相比传统的异位处理法(如抽出处理法),属于原位修复的可渗透反应墙(Permeable Reactive Barrier,简称PRB)技术无需外加动力,具有处理效果好、可同时处理多种污染物、处理时效长、运行费用低等优点。1998年美国环保署将其定义为:在地下安装活性材料墙体用来拦截污染羽状体,使污染羽体依靠自然水力传输,通过预先设计好的反应介质后,溶解的有机物、金属、核素等污染物被降解、吸附、沉淀或去除[3]。目前欧美发达国家普遍研究PRB 并将其商业化应用,而我国有关PRB技术的研究起步较晚,仍处于试验研究阶段。 1PRB系统及其反应机理 1.1PRB简介 PRB系统结构类型主要有两类:连续式可渗透反应墙(Continuous PRB)、漏斗-渗透门式反应墙(Funnel and Gate PRB)。连续式PRB结构比较简单,但它要设计得足够大,确保整个污染水羽体都能通过。而漏斗-渗透门式PRB将隔水漏斗嵌入隔水层中,引导污水流进导水门,汇集后经过含有反应介质的可渗透反应墙,就可进行污水修复了。漏斗-渗透门式PRB系统又可分为单通道系统和多通道系统。多通道又有并连多通道和串连多通道两类。当污染地下水羽较宽时,主要采用并连多通道系统处理;而对于不同类型污染物混合情况下的地下水处理,一般采用串连多通道系统。在实际应用时应根据场地、污染物、水流等特征采用结构合理的PRB系统。 在PRB系统构筑过程中,如何选取合理有效、费用低廉的反应材料是个关键问题。Blowes等[4]研究指出:高效的反应材料必须满足3个基本条件:(1)当污染地下水流经反应墙时,污染组分与反应材料之间应有一定的物理、化学或生物反应性;(2)处理区的反应材料应能大量获得,以确保处理系统能长期有效地发挥功用;(3)反应材料不应产生二次污染。PRB介质材料主要有零价铁(Fe0)、活性炭、沸石、粘土矿物、煤炭、离子交换树脂、硅酸盐、磷酸盐、高锰酸钾晶粒、石灰石、铁的氧化物和氢氧化物、双金属、微生物、轮胎碎片、泥煤、稻草、锯末、树叶、黑麦籽、堆肥以及泥炭和砂的混合物等[5]。目前,PRB技术反应介质采用最多的材料是Fe0,它可以加速污染物中的难生物降解有机物的还原或分解,可以有效去除重金属,且取材容易、价格便宜。 PRB系统要在地下运行多年,对于污染成分复杂的地下水,单一的反应介质无法有效地去除这些污染物。选择 收稿日期:2011-05-19 基金项目:广东省科技计划项目(2005A30402004) 作者简介:邱锦安(1985-),男,在读硕士生,E-mail:qiujinan_sysu @https://www.360docs.net/doc/a212241603.html, 通讯作者:张澄博(1970-),男,博士,副教授,E-mail:eeszcb@mail. https://www.360docs.net/doc/a212241603.html, 广东农业科学2011年第13期 144

地下水污染现状及分布

地下水污染在我国大中城市不同程度地存在,其中,近一半的城区地下水污染呈加重趋势,并从点状污染有向带状和面状污染发展。一些大城市的中心地带和郊区的地下水排泄区,地下水污染最严重,部分城市浅层地下水已不能直接饮用。地下水污染表现为北方城市重于南方城市的特点,主要分布在华北平原、松辽平原、江汉平原和长江三角洲等地区。 《中国地下水污染状况图》以国家地下水质量标准(GB/T 14848-93)为依据,将人类活动影响下的地下水质量现状与天然条件下的地下水质量“背景值”相对照,确定地下水污染超标组分,按照单要素评价与多要素综合评价相结合的原则编制而成,反映了城市地下水污染程度和污染组分二方面内容。地下水污染程度分为污染严重、污染中等和污染较轻三级,反映的地下水污染组分包括硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、铅、砷、汞、铬、氰化物、挥发性酚、石油类、高锰酸盐指数等指标。 东北地区重工业和油田开发区地下水污染严重。东北地区的地下水污染,不同地区有不同特点。松嫩平原的主要污染物为亚硝酸盐氮、氨氮、石油类等;下辽河平原硝酸盐氮、氨氮、挥发性酚、石油类等污染普遍。 华北地区地下水污染普遍呈加重趋势。华北地区人类经济活动强烈,从城市到乡村地下水污染比较普遍,主要污染组分有硝酸盐氮、氰化物、铁、锰、石油类等。此外,该区地下水总硬度和矿化度超标严重,大部分城市和地区的总硬度超标。 西北地区地下水受人类活动影响相对较小污染较轻。西北地区地下水污染总体较轻。内陆盆地地区的主要污染组分为硝酸盐氮;黄河中游、黄土高原地区的主要污染物有硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、铬、铅等,以点状、线状分布于城市和工矿企业周边地区。 南方地区地下水局部污染严重。南方地区地下水水质总体较好,但局部地区污染严重。西南地区的主要污染指标有亚硝酸盐氮、氨氮、铁、锰、挥发性酚等,污染组分呈点状分布于城镇、乡村居民点,污染程度较低,范围较小。中南地区主要污染指标有亚硝酸盐氮、氨氮、汞、砷等,污染程度低。东南地区主要污染指标有硝酸盐氮、氨氮、汞、铬、锰等,地下水总体污染轻微,但城市及工矿区局部地域污染较重,特别是长江三角洲地区、珠江三角洲地区经济发达,浅层地

地下水砷污染与修复

地下水砷污染分析及修复 摘要 地下水砷污染是全球饮用水的主要威胁之一,目前全世界有超过一亿人受砷污染地下水问题的困扰。深入研究地下水砷污染的形成机制,对预测地下水中砷的分布及解决地下水砷污染问题具有重要意义。传统和改良的物理化学修复方法以及现在生物学基础上兴起的生物修复方法都为砷污染地下水的修复提供了良好的途径。 关键词:地下水;砷污染;修复 第一章地下水砷污染分析 1.地下水砷污染状况 目前, 由于各国的生活水平和技术的差异, 饮用水中砷的安全标准也就有所不同。世界卫生组织(WHO)在1993年将饮用水中砷的标准降低为10ug/ L 。美国环境保护署(USEPA) 在2006年 1 月将饮用水砷的标准从50 ug/ L 降低到10 ug / L, 欧盟将饮用水中砷的标准确定为20ug/ L, 而发展中国家饮用水中砷的标准一般为50 ug/ L。但是, 在全球地方性砷中毒地区, 地下水砷的含量远远超过该地区饮用水中砷的标准。据英国地质调查局报道,孟加拉国地下水砷污染面积达150000km2,该地区人口为3000万,地下水质量浓度为015~2500 ug/L,最高砷含量是该国饮用水砷标准(50 ug/L)的50倍。印度中心地下水部调查,印度孟加拉邦地下水砷的质量浓度为10~3200 ug/L,污染区面积为23000km2,总人口为600万。Welch等研究美国内华达州南部卡尔森沙漠地带地下水时,发现该地区地下水砷质量浓度达到2600 ug/L。Smedley等对阿根廷Chaco-Pampean 平原地下水进行研究时发现该地区地下水砷质量浓度为110~5300 ug/L,同时测得有些沉积物孔隙水的砷质量浓度高达7500 ug/L。在中国,地下水受到砷污染的地区有台湾、山西、新疆、内蒙古等。20世纪60年代台湾地区出现黑脚病,Kuo等对该地区地下水水样进行测试,得出地下水砷质量浓度为10~1800 ug/L。20世纪80年代在新疆发现了砷中毒问题。研究表明,该地区地下水砷质量浓度达1200 ug/L。Smedley等对内蒙古呼和浩特盆地地下水环境进行调查,该地区地下水处于强烈的还原环境,砷的质量浓度达1500 ug/L,同时所采地下水水样大部分(60%~90%)砷为三价As(Ⅲ)。在山西地下水污染最严重的是山阴县,研究表明,该地区地下水硫化氢气味较浓,砷质量浓度最高可达1530 ug/L。该地区的饮用水多取自地下水,地下水中砷的含量已远远大于国家规定的饮用水砷标准(<50 ug/L) [1]。

地下水污染及防治措施

地下水污染及防治措施 肖晓宇贵州森堡生态实业有限公司550081 摘要:水资源是影响人类生存和发展的必要资源,对人类的生活有着决定性的影响作用。随着我国社会经济的发展进步,很多工业的兴起对水资源造成了不少的浪费和污染,特别是对地下水的污染尤其值得关注,再加上地下水的自净能力有限,严重破坏了地下水资源的使用,导致多个地区发生干旱、缺水。所以,笔者在研究我国地下水污染现状的基础上,联系先进的地下水污染防治措施,对地下水污染和防治进行论述。 关键词:地下水;概念;特点;污染途径;防治措施 中图分类号:TU991.11+2文献标识码:A文章编号: 随着科技的发展,大量的工业废水、城市垃圾及农药化肥等被生产出来。而地下水是全国近1/3人口饮用的主要水资源,是城市和工农业的主要用水资源。由于一些管理体制的不完善,以及很多企业没有认真做好排污项目,还有一些市民对于保护地下水资源的意识不够等,使得我国的地下水资源在逐渐受到污染,这对我国经济社会的可持续发展都是很大的挑战,对公民的正常生活和饮水安全也是很大的威胁。所以,笔者认为应该加大对地下水资源的关注程度,采用有效的措施保护地下水资源,防治地下水资源受到污染。通过了解地下水污染定义及特点,分析污染途径,从而提出污染防治措施,望能给相关者提供一些帮助。 一、地下水污染的定义及特点 1地下水污染的定义 所谓的地下水污染是指,基于地下水受到人类活动的影响后,超过背景值的基础上,地下水的可利用范围与原来的水质可利用范围相比受到了一定的限制。可见,地下水的污染跟人类的活动有很大的关系,在受到人类活动的影响之后,地下水资源的水质比之前有所改变,而且是向着负面方向的改变。 2地下水污染的特点 区别于地表水污染,地下水污染有着自身特殊的一面,主要表现在以下几点:(1)隐蔽性。与地表水污染不同,地下水污染有着很好的隐蔽性,很难被人们发现。通常情况下,地表水被污染之后都可以通过一些水的气味或者颜色有所发现,或者是通过观察水生物的状况来判断,但是地下水污染就不同,很难发现其是否受到污染,以及受污染的程度。这种隐蔽性很容易使得人们误饮到受污染的地下水。(2)难以逆转性。由于地下水的流速较慢,自净能力有限,当发现水质被污染时已是几十年甚至上百年的事,这就大大增加了治理地下水污染的难度,所以,更加应该注意防止地下水的污染,只有减少了污染的情况,才能减少后期的治理工作。这不仅是对水资源的有效保护策略,也是节约我国发展成本的有效渠道,更是坚持可持续发展观的重要体现。 二、地下水污染途径 1间歇入渗型。通过大气降水或灌溉水的冲刷,固体废物、表层土壤或地层中的有害或有毒组分从污染源通过包气带渗入含水层,这一过程是周期性的。这种方式一般都是呈非饱和状态的淋雨状渗流形式,或呈短时间的饱水状态连续浚流形式。此种污染途径是随着季节的变化而变化的,其污染对象主要是潜水。 2连续入渗型。存在于污水或污水溶液中的污染物随之不间断的渗入地下含水层。日常生活中最常见的就是诸如污水池、污水快速渗滤场及污水管道等的污水

全国地下水污染防治规划(2011-2020)

全国地下水污染防治规划 (2011-2020年) 一、地下水环境污染状况 (一)地下水资源分布和开发利用状况 我国地下水资源地域分布不均。据调查,全国地下水资源量多年平均为8218亿立方米,其中,北方地区(占全国总面积的64%)地下水资源量2458亿立方米,约占全国地下水资源量的30%;南方地区(占全国总面积的36%)地下水资源量5760亿立方米,约占全国地下水资源量的70%。总体上,全国地下水资源量由东南向西北逐渐降低。 近几十年来,随着我国经济社会的快速发展,地下水资源开发利用量呈迅速增长态势,由20世纪70年代的570亿立方米/年,增长到80年代的750亿立方米/年,到2009年地下水开采 1

总量已达1098亿立方米,占全国总供水量的18%,三十年间增 长了近一倍。北方地区65%的生活用水、50%的工业用水和33%的农业灌溉用水来自地下水。全国655个城市中,400多个以地下水为饮用水源,约占城市总数的61%。地下水资源的长期过量开采,导致全国部分区域地下水水位持续下降。2009年共监测全国地下水降落漏斗240个,其中浅层地下水降落漏斗115个,深层地下水降落漏斗125个。华北平原东部深层承压地下水水位降落漏斗面积达7万多平方公里,部分城市地下水水位累计下降达30-50米,局部地区累计水位下降超过100米。部分地区地下水超采严重,进一步加大了水资源安全保障的压力。 (二)地下水环境质量状况及变化趋势 1.地下水环境质量状况 根据2000-2002年国土资源部“新一轮全国地下水资源评价”成果,全国地下水环境质量“南方优于北方,山区优于平原,深层优于浅层”。按照《地下水质量标准》(GB/T 14848-93)进 行评价,全国地下水资源符合Ⅰ类-Ⅲ类水质标准的占63%,符 2

地下水污染试验研究进展

2005年2月SHUILI XUEBAO第2期 文章编号: 0559-9350(2005)02-0251-05 地下水污染试验研究进展 叶为民,金麒,黄雨,唐益群 (同济大学岩土工程重点实验室,上海 200092) 摘要:本文在总结国内外众多学者有关污染物在含水层中的运移规律研究成果的基础上,介绍了地下水污染试验研究的最新进展;并据此认为,三维弥散,各向异性含水层介质中污染物的迁移,非饱和土层中的污染物多相迁移和吸力的关系等将成为今后地下水污染传播研究的主要问题。 关键词:地下水污染;弥散;NAPL;污染物 中图分类号:X523 文献标识码:A 由于人类活动的长期影响,在全世界范围内地下水环境均表现出不同的恶化趋势。日本环境厅对全国地下水进行了调查,结果发现很多地方的地下水中三氯乙烯和四氯乙烯的含量已严重超过世界卫生组织(WHO)所规定的饮用水标准[1]。而我国的污染情况更不容乐观。据《中国统计年鉴》(1996年),我国每年排放的工业废水、污水总量205.9亿t。这些废水、污水的75%左右未经处理直接排放入水域。同时,随着地表水体的污染、下渗,许多城市附近,如北京、天津、太原、郑州、许昌、淄博等,地下水污染日益严重,浅层地下水已不能饮用[2]。 为此,国内外许多学者对污染物在含水层中的运移、控制、修复进行了大量的研究工作。其中包括:(1)污染物在地下水中运移的模拟及预测。利用室内或野外试验测定相关参数,结合数学模型,为地下水资源管理和已污染含水层的修复提供定量依据。(2)防止污染源扩散的方案设计。通过计算分析,选择最佳治理方案。(3)海水入侵问题。对人工开采地下水后海水与地下水过渡带的运移分析。(4)高辐射性核废料处置库的选址问题。选择合适的处理库使核废料在其半衰期内与人类生存空间及环境隔离。(5)饱气带中污染物的运移问题。评价农田施用化肥、农药、污水回灌对地下水水质的影响,以及了解土壤盐碱化过程,并确定排盐改碱过程。(6)已污染含水层的修复研究。包括工程措施(客土、换土、隔离法、清洗法、热处理和电化法等)、施加改良剂(沉淀作用、抑制剂、吸附剂等)、农业措施(增施有机肥、控制土壤水分、选择合适形态的化肥等)、生物修复技术。 1 国外研究现状 国外对污染物在地下水中运移的研究和应用从20世纪初即已开始了[3]。许多学者研究了多维弥散、重力分异、吸附效应等水动力弥散问题。由于石油在开采、储运和炼制的过程中常会发生外泄事故,渗漏的成品油会对地下水土壤造成严重的污染。目前这已经成为世界普遍关心的问题,于是国外学者把注意力转向了包括石油在内的非亲水相液体(Nonaqueous phase liquid,简称NAPL),对NAPL在地下水中的运移、控制、修复等方面开展了大量的研究工作(如表1所示)。 收稿日期:2003-10-31 基金项目:上海市教委青年科学项目基金(01QN17);教育部留学回国人员科研启动基金资助项目 作者简介:叶为民(1963-),男,安徽枞阳人,博士,教授,博导,从事环境地质、非饱和土力学研究工作。

富砷地下水研究进展

第22卷第11期2007年11月 地球科学进展 ADVANCES I N EARTH SC I E NCE Vo.l22N o.11 N ov.,2007 文章编号:1001-8166(2007)11-1109-09 富砷地下水研究进展* 郭华明,杨素珍,沈照理 (中国地质大学水资源与环境学院,北京100083) 摘要:原生高砷地下水已对人类健康构成了极大威胁,许多国家和地区对此进行了较深入的研究。在阅读国内外大量文献资料的基础上,全面系统地总结了世界范围内原生高砷地下水概况、砷富集环境和砷来源、分析方法和技术、砷富集机理以及高砷区水源安全保障技术等。提出了高砷地下水研究的主要发展方向,包括:含水介质中砷形态研究、微生物影响下含水层中砷的释放研究、同位素技术在高砷地下水研究中的应用以及高砷饮用水安全保障技术研究等。 关键词:高砷地下水;迁移;富集;微生物;同位素 中图分类号:P641.3文献标识码:A 1引言 砷是地壳的微量组分,其化合物广泛用于工农业生产和医药。微量的砷可促进人体新陈代谢,生血润肤。然而,砷也是一种有毒致癌物,当它在人体中聚积到一定量时,即会对人体健康造成危害,可导致器官癌变,如皮肤癌、肺癌等。自然界中的砷广泛分布于大气、水、土、岩石和生物体中。在天然过程和人类活动的影响下,砷可释放到环境中。其中,天然过程所导致的原生高砷地下水是当前国际社会面临的最严重的环境地质问题之一,它严重威胁全世界数亿居民的身体健康[1]。在孟加拉盆地有超过4千万人口饮用砷浓度超标的地下水,砷中毒患者超过20万[2]。在我国,高砷地下水主要分布于台湾、新疆、云南、湖南、贵州、山西、内蒙古等省(自治区)的40个县(旗、市),受影响人口约230万人。 原生高砷地下水及其导致的地方性砷中毒,已引起国际社会的高度重视。许多国家和地区投入巨力调查与研究高砷地下水的形成机制,以解决饮水型砷中毒问题,为低砷地下水的勘查、开发及除砷技术的研究提供科学依据。本文在查阅大量国内外相关研究成果的基础上,系统分析了世界范围内高砷地下水的分布、水文地球化学特征以及迁移富集规律,并归纳总结了高砷地下水的研究现状,指出了相关领域的研究热点和发展趋势。 2全球原生高砷地下水概况 地球上很多地区的含水层中砷浓度高于50 L g/L,尤其在阿根廷、孟加拉国、智利、中国大陆、中国台湾、匈牙利、印度孟加拉州、墨西哥中部、罗马尼亚、越南、美国的西南部等。另外,在尼泊尔、缅甸、柬埔寨的部分地区也存在高砷地下水。世界范围内高砷地下水分布如图1所示。 2.1国外原生高砷地下水的分布及特点 2.1.1印度和孟加拉 在全球范围的高砷地下水区,孟加拉国和孟加拉州是人类受高砷地下水威胁最严重的地区。孟加拉国和印度孟加拉州的高砷地下水主要分布于喜马拉亚隆起带以南,印度洋孟加拉(B engal)海湾以北的布拉马普特拉河(Brahm aputra)、恒河(Ganges)、梅克纳河(M eghna)3条河流形成的浅、中层全新世冲洪积及三角洲含水层中。受影响区地下水中砷的 *收稿日期:2007-07-18;修回日期:2007-10-15. *基金项目:国家自然科学基金项目/原生高砷浅层地下水系统中砷的迁移转化复合界面效应研究0(编号:40572145)资助. 作者简介:郭华明(1975-),男,江西乐安人,副教授,主要从事水文地球化学、地下水污染控制等方面的教学与科研工作. E-ma i:l hm guo@https://www.360docs.net/doc/a212241603.html,

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