我國地下水污染修復技術(shù)簡(jiǎn)述

  引言：

 

  近年，隨著(zhù)我國人口的不斷增長(cháng)和社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展，各種環(huán)境問(wèn)題日趨嚴重，尤以水污染的形勢最為嚴峻。其中大量未經(jīng)處理或未達到一定排放標準的生活和工業(yè)污水的無(wú)序排放、有毒液體的泄漏、生活和工業(yè)有害固體廢棄物的隨降雨入滲，致使我國地下水污染的問(wèn)題日益突出十多年來(lái)，在國家和各級政府的高度重視和全國人民的共同努力下，我國的水污染治理取得了巨大成效，各大流域的水環(huán)境都有了很大改善。但目前我國的水污染依然相當嚴重，多個(gè)河流和湖泊的水質(zhì)與規劃目標還有較大的差距。水污染問(wèn)題不僅影響、制約著(zhù)我國經(jīng)濟的發(fā)展，而且危及人們的身體健康，乃至社會(huì )的穩定。因此，加強對地下水污染的治理和相應技術(shù)的開(kāi)發(fā)就成為一種迫切的需要。

 

  ⒈我國地下水污染的研究現狀

 

  目前我國對地下水的研究主要集中在以下幾個(gè)方面

 

  1.1地下水水質(zhì)研究

 

  地下水水質(zhì)研究是地下水污染研究的重要部分，我國對地下水水質(zhì)的研究集中在兩方面：一方面是污染物控制指標及水質(zhì)標準的修訂，另一方面是水質(zhì)評價(jià)方法的探討和改進(jìn)。

 

  1.1.1污染物控制指標及水質(zhì)標準的修訂

 

  我國對污染物控制指標的研究始于1949年以后，主要反映在水質(zhì)標準的頒布和不斷修訂上至今，我國已經(jīng)頒布執行的地下水水質(zhì)標準有地下水質(zhì)量標準 （GBT14848－1993），生活飲用水衛生標準（GB5749－85）等。

 

  1.1.2水質(zhì)評價(jià)方法的探討和改進(jìn)

 

  水質(zhì)評價(jià)可以較好的反映地下水是否污染及污染程度，水質(zhì)評價(jià)方法是地下水水質(zhì)評價(jià)的工具和手段，由于水體污染的隨機性和模糊性對于地下水水質(zhì)評 價(jià)至今仍沒(méi)有一個(gè)被廣泛接受的評價(jià)模型。目前常用的地下水水質(zhì)評價(jià)方法有單因子評價(jià)方法和綜合評價(jià)方法，我國傳統的水質(zhì)綜合評價(jià)方法是GB/T14848－1993推薦使用的內梅羅指數法。近年來(lái)世界各國的專(zhuān)家學(xué)者對地下水水質(zhì)評價(jià)方法進(jìn)行了深入的探索，提出了很多評價(jià)方法和模型，主要有基于模糊數學(xué)的模糊綜合評判法、基于灰色系統理論的灰色聚類(lèi)法、灰色關(guān)聯(lián)度法、基于數學(xué)計算機模型的BP（誤差反向傳播算法）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型基于GIS的評價(jià)模型、多元線(xiàn)性回歸模型、邏輯斯諦曲線(xiàn)LOG模型以及基于理論分析的集對分析法物元可拓法等。

 

  1.2地下水污染調查的研究

 

  地下水污染調查是地下水污染研究的基礎我國目前在調查內容和調查技術(shù)上都有了一定的進(jìn)展。 1.2.1地下水污染源的調查研究  污染與污染源有著(zhù)必然的聯(lián)系，地下水污染源按其形成原因可分為人為污染源和天然污染源兩大類(lèi)。按其分布形狀又可分為點(diǎn)源線(xiàn)源和面源。按來(lái)源劃分為工業(yè)污染源、農業(yè)污染源、城市污染源、固體廢物源及高爾夫球場(chǎng)、養殖場(chǎng)、排污河流、加油站、污水處理廠(chǎng)等其它源四類(lèi)。目前我國對地下水污染源的研究在認識程度和研究?jì)热萆隙加辛艘欢ǖ纳钊?，不斷加強對地下水污染源的?lèi)型強度和空間分布特征的認識及其對地下水影響程度的分析，對地表污染水體的分布規模利用情況及水質(zhì)狀況等也做了詳細的調查。

 

  1.2.2電法勘探應用

 

  近年來(lái)，國外的大量研究和試驗表明，電法勘探可成功地應用于地下水污染的調查研究。應用不同的物探方法可以解決不同的問(wèn)題：一是利用電阻率法可以圈定地下水污染范圍，可以進(jìn)行海岸環(huán)境下的地下水勘察；二是利用電磁法可以探測導電的羽流的流向及狀態(tài)，圈定地下水污染區；三是利用頻譜激發(fā)極化法探測有機學(xué)污染，還可以根據不同目的而采取相應的物探方法。

 

  1.2.3地下水有機污染調查隨著(zhù)國際上對毒害有機物的普遍重視，我國相關(guān)部門(mén)的科研單位及高校研究人員借鑒國外的研究經(jīng)驗逐步展開(kāi)這方面的研究工作。我國政府加大了地下水有機污染調查與研究的投入，地下水有機污染的危害已逐步得到重視，地下水有機污染的調查與研究將成為今后地下水污染調查研究的重要內容。

 

  1.3地下水污染物的來(lái)源污染途徑研究

 

  1.3.1地下水污染的風(fēng)險評價(jià)研究

 

  地下水污染風(fēng)險是指含水層中的地下水由于人類(lèi)活動(dòng)而遭受污染到不可接受的水平的可能性。最早的地下水污染風(fēng)險可以追溯到1968年法國學(xué)者Ｍarjat提出的地下水脆弱性評價(jià)。僅從含水層的自然屬性條件（土壤、氣象、水文地質(zhì)等）出發(fā)，稱(chēng)為含水層固有脆弱性或者含水層的防污性能。20世紀80、90年代針對面源污染造成的地下水污染問(wèn)題，研究者認識到地下水本質(zhì)脆弱性污染負荷與污染風(fēng)險之間的復雜關(guān)系，因此，將污染物的特性和一些人類(lèi)活動(dòng)因素納入到地下水污染風(fēng)險的研究體系中，含水層的特殊脆弱性評價(jià)形成也稱(chēng)為早期的地下水污染風(fēng)險評價(jià)。截至目前地下水污染風(fēng)險評價(jià)目前還沒(méi)有一套公認的評價(jià)模型和評價(jià)指標體系及方法，各國研究者都在不斷地進(jìn)行探索。

 

  1.3.2地下水污染健康風(fēng)險評價(jià)研究

 

  地下水污染健康風(fēng)險評價(jià)是以風(fēng)險度作為評價(jià)指標，把地下水污染與人體健康聯(lián)系起來(lái)，定量地描述地下水污染對人體健康產(chǎn)生的危害大小。地下水污染健康風(fēng)險評價(jià)是在環(huán)境風(fēng)險評價(jià)的基礎上發(fā)展起來(lái)的，隨著(zhù)水污染狀況越來(lái)越嚴重關(guān)于水環(huán)境對人體健康的風(fēng)險評價(jià)也越來(lái)越受重視。目前國內的地下水污染健康風(fēng)險評價(jià)是在國外環(huán)境風(fēng)險評價(jià)方法的基礎上，基于保護人類(lèi)健康的考慮，以地下水質(zhì)量標準和風(fēng)險評價(jià)的健康基準值為基礎客觀(guān)科學(xué)地量化地下水污染對人體健康的潛在影響采用的方法主要是風(fēng)險評價(jià)四步法。最初主要集中于對地表水或污水回用的評價(jià)評價(jià)的污染物主要是無(wú)機物和金屬污染物隨著(zhù)對地下水有機污染物認識的加深地下水無(wú)機污染物的研究也在逐步加大。

 

  1.3.3環(huán)境同位素在地下水污染研究中的應用

 

  同位素技術(shù)在地下水勘測、地下水運動(dòng)規律研究、地下水污染分析、壩堤滲漏測定、地表水來(lái)源及組成分析等方面都有重要作用，是目前世界上研究地下水的先進(jìn)技術(shù)手段。同位素有穩定同位素和放射性同位素放射性同位素存在放射性衰變在地下水研究中的應用主要是定年作用和標記作用。2０世紀80年代同位素水文學(xué)在我國的研究進(jìn)入一個(gè)新階段同位素水文地質(zhì)的理論和方法的研究取得了一定的進(jìn)展，20世紀90年代在國家自然科學(xué)基金委員會(huì )的支持下，同位素在地下水中的應用向更高層次發(fā)展。綜合分析，穩定同位素技術(shù)和放射性同位素技術(shù)在地下水污染研究中的應用得到了長(cháng)足的發(fā)展，理論和方法研究比較系統、研究案例非常豐富，取得了一定的成果，對于有機污染的單體同位素技術(shù)CSIA的機理及應用的研究還處于探索階段。

 

  1.3.4地下水污染數值模擬研究

 

  地下水污染的數值模擬研究包括數學(xué)模型的研究應用及模擬實(shí)驗研究?jì)蓚€(gè)方面，地下水污染的數學(xué)模擬研究各種溶質(zhì)的濃度在多孔介質(zhì)中的時(shí)空變化規律，較好地定性或定量地預測含水層中污染物現在或未來(lái)的分布狀況。目前對地下水水質(zhì)模型的研究已有相當的水平，相應的數學(xué)模型也日趨成熟，主要的地下水質(zhì)模型有對流－彌散模型、隨機模型和黑箱模型。目前，我國地下水污染數值模擬模型方面的研究在模型探討及應用上取得了一定的成果，污染物質(zhì)的遷移、模型中模擬參數以及溶質(zhì)遷移的機理的研究越來(lái)越得到重視，開(kāi)展了大量的工作。

 

  1.4地下水污染監測研究

 

  地下水污染監測是地下水污染研究中的重要方面，目前，我國已經(jīng)形成了由一個(gè)國家級監測院、31個(gè)省級地質(zhì)環(huán)境監測總站（院、中心）和217個(gè)市（地）級地質(zhì)環(huán)境監測分站組成的地質(zhì)環(huán)境監測工作體系；隨著(zhù)環(huán)境監測指標的不斷增加和監測精度要求的不斷提高，監測技術(shù)也得到了一定的發(fā)展，監測井從傳統的混合式的地下水監測井逐漸向分層采樣、分層監測為目的的監測井發(fā)展；地下水監測網(wǎng)的建設工作也在逐步的擴大，建立了由兩萬(wàn)多個(gè)監測點(diǎn)組成的地下水監測網(wǎng)絡(luò )，陸續建立和完善全國地下水監測數據庫。自動(dòng)化監測水平逐步提高，部分省市通過(guò)安裝地下水自動(dòng)檢測儀，實(shí)現地下水的在線(xiàn)自動(dòng)化監測。

 

  2地下水修復技術(shù)

 

  目前，隨著(zhù)地下水污染事件的不斷發(fā)生及科研人員的不斷努力，地下水污染修復技術(shù)在大量的實(shí)踐應用中得到了不斷地改進(jìn)和創(chuàng )新，較典型的地下水污染修復技術(shù)已經(jīng)有十多種。

 

  2.1物理法修復技術(shù)

 

  物理法修復技術(shù)指技術(shù)的核心原理或關(guān)鍵部分是以物理規律起主導作用的技術(shù)，主要包括以下幾種方法：水動(dòng)力控制法、流線(xiàn)控制法、屏蔽法、被動(dòng)收集法、水力破裂處理法等。

 

  2.2化學(xué)法修復技術(shù)

 

  地下水污染的化學(xué)修復技術(shù)指技術(shù)的核心流程使用化學(xué)原理的技術(shù)，歸納起來(lái)主要有兩種方式，即有機粘土法和電化學(xué)動(dòng)力修復技術(shù)。

 

  2.3生物法修復技術(shù)

 

  所謂生物修復，是指利用天然存在的或特別培養的生物(植物、微生物和原生動(dòng)物)在可調控環(huán)境條件下將有毒污染物轉化為無(wú)毒物質(zhì)的處理技術(shù)?，F在發(fā)展起來(lái)的主要是原位生物修復技術(shù)。

 

  2.4復合法修復技術(shù)

 

  復合法修復技術(shù)是兼有以上兩種或多種技術(shù)屬性的污染處理技術(shù)，其關(guān)鍵技術(shù)同時(shí)使用了物理法、化學(xué)法和生物法中的兩種或全部。如滲透性反應屏修復技術(shù)同時(shí)涉及物理吸附、氧化～還原反應、生物降解等幾種技術(shù)；抽出處理修復技術(shù)在處理抽出水時(shí)同時(shí)使用了物理法、化學(xué)法和生物法；注氣-土壤氣相抽提技術(shù)則同時(shí)使用了氣體分壓和微生物降解兩種技術(shù)。一般認為。幾種原理并列性較強的技術(shù)才能被稱(chēng)為復合技術(shù)。

 

  3結論

 

  綜上所述，面對我國日益嚴峻的地下水污染形勢，地下水污染防治迫在眉睫。必須進(jìn)一步加強地下水污染防治的制度建設，加大對地下水污染防治的投入，將地下水的開(kāi)發(fā)利用與保護協(xié)調起來(lái)，才能實(shí)現水資源的可持續利用，以及自然、經(jīng)濟、社會(huì )的全面協(xié)調發(fā)展。雖然我國的地下水污染研究取得了豐碩的成果但是與國外相比還存在一定的差距，應大力關(guān)注和借鑒國外的先進(jìn)經(jīng)驗不斷探索適合本國國情的研究方法和研究體系使地下水污染研究工作向新的深度和廣度發(fā)展。