韓學(xué)馨 郭秋卯 高森
摘 要:工業(yè)污染泛指工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的侵害。探討了工業(yè)污染的現(xiàn)狀,研究了工業(yè)污水灌溉對(duì)地下水的影響,并提出了相應(yīng)的防治措施。
關(guān)鍵詞:工業(yè)污染;環(huán)境污染;地下水污染;污水灌溉
中圖分類號(hào):X523 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.03.091
1 工業(yè)污水中的污染指標(biāo)
以往科學(xué)家們對(duì)工業(yè)污水的主要關(guān)注點(diǎn)是氮、氨、重金屬和病菌。隨著社會(huì)的發(fā)展,污水成分開始變得更加復(fù)雜,出現(xiàn)了有機(jī)污染物,而且之前的研究對(duì)象主要集中在土質(zhì)污染方面。工業(yè)污水中的主要污染成分是高濃度的金屬離子。
2 工業(yè)污水灌溉對(duì)地下水的影響
2.1 研究方法
對(duì)于工業(yè)污水中成分的研究方法,大致可以分為野外實(shí)驗(yàn)法、調(diào)查取樣法、土柱淋濾實(shí)驗(yàn)法這三種,其中,最常用的一種是土柱淋濾實(shí)驗(yàn)法。這種方法的優(yōu)勢(shì)在于能夠通過工業(yè)污水與天然降水的對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析出土壤中各種相關(guān)成分的參數(shù)變化,并通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析出灌溉區(qū)地下水的指標(biāo)變化與工業(yè)污水灌溉的關(guān)系。
2.2 灌溉區(qū)地下水硝酸鹽的變化
盲目地使用污水灌溉會(huì)使地下水的硬度和含鹽量大幅增加,尤其是硝酸鹽含量,使灌溉區(qū)地下水污染日趨嚴(yán)重。近年來,灌溉區(qū)地下水污染情況越來越嚴(yán)重。一般來說,土壤具有一定的過濾能力,這種過濾能力能夠降解一部分硝酸鹽,但是灌溉活動(dòng)是一種持續(xù)性、重復(fù)性的作業(yè),長(zhǎng)期的污水灌溉會(huì)使土壤里的硝酸鹽不再被降解,而會(huì)不斷積累,在下雨或灌溉時(shí)直接滲透到地下水中,進(jìn)而污染地下水。含氮污水的灌溉試驗(yàn)結(jié)果表明,使用含氮量較高的污水灌溉對(duì)土壤和地下水中的氨離子濃度影響很小,絕大部分的氨離子可以被上層的土壤充分吸收并轉(zhuǎn)化,但對(duì)土壤和地下水中的硝酸根離子影響卻很大,尤其是在一些長(zhǎng)期受到工業(yè)污水灌溉的土壤,很容易出現(xiàn)硝酸鹽污染嚴(yán)重的現(xiàn)象。導(dǎo)致地下水硬度提高的原因有很多,工業(yè)污水灌溉就是其中一種。工業(yè)污水中一般含有高濃度的鈉離子和鉀離子,在遷移和置換的過程中,會(huì)將土壤和含水層中的鈣離子、鎂離子置換出來,造成地下水的硬度升高。
2.3 污水灌溉時(shí)重金屬元素的分布
使用工業(yè)污水灌溉土壤時(shí),污水中的重金屬元素會(huì)被土壤里的細(xì)小顆粒吸附。正是由于這種微小顆粒的吸附作用,使得污水中的重金屬元素集中在土壤的上層,導(dǎo)致土壤中的重金屬離子污染物堆積嚴(yán)重,同時(shí),這種吸附作用也阻止了重金屬元素向地下水移動(dòng),污染區(qū)土壤的剖面測(cè)試說明了這一點(diǎn)。研究數(shù)據(jù)表明,一般的重金屬元素堆積主要集中在土壤20 cm深的上表層,再往深,其含量就很低。但是也有例外,由于不同工業(yè)企業(yè)排放出的污水成分有所不同,有些重金屬污染元素在表層土壤中的含量不高,但是一經(jīng)轉(zhuǎn)換滲透進(jìn)地下水后,就會(huì)對(duì)地下水造成污染。
2.4 生物致病體對(duì)地下水的污染
地下水是目前人類使用最多的水資源形式,帶有一定的不可再生性。這就意味著地下水一旦受到污染,就很難恢復(fù),而在工業(yè)污水中,有很多生物致病體成分。這種成分對(duì)地下水的危害巨大,會(huì)直接危害到人類的生命健康。一般來說,我們可以把地下水污染中的病原體大致分為三大類,分別是寄生蟲類、病毒類和細(xì)菌類,后兩者是主要的污染物。實(shí)驗(yàn)表明,長(zhǎng)期使用工業(yè)污水灌溉的地區(qū),地下水中并沒有大腸桿菌,但是病毒可能會(huì)通過運(yùn)移作用到達(dá)比較深的土層。在運(yùn)移過程中,這些病毒不易被土壤吸收和過濾,一旦滲透到地下水系統(tǒng),則危害巨大。目前,很多科學(xué)家已經(jīng)開始注意到地下水被病毒成分污染的可能性,并開始著手研究。
2.5 有機(jī)成分對(duì)地下水的污染
有機(jī)化合物主要來源于石油工業(yè)排放的污水。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們的生活水平不斷提高,人們對(duì)飲用水的質(zhì)量要求越來越高。飲用水直接關(guān)系到人們的身體健康,所以工業(yè)污水的有機(jī)物成分污染也成了較為熱門的研究課題。在我國(guó),通過抽取一些長(zhǎng)期使用工業(yè)污水灌溉的地區(qū)的深層地下水發(fā)現(xiàn),有機(jī)物含量高達(dá)60種,其中,帶有致癌作用的有機(jī)物達(dá)數(shù)十種之多。
3 污水灌溉污染的影響因素和防治措施
污水灌溉對(duì)地下水的污染與多個(gè)因素相關(guān),比如灌溉的時(shí)間、強(qiáng)度和方式,灌溉水中所含的污染物質(zhì)成分,所灌溉土地的成分以及當(dāng)?shù)氐牡孛?、植被覆蓋和氣候條件等。要想得出更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),就要根據(jù)污染灌溉區(qū)的實(shí)際情況詳細(xì)分析現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、土壤成分和地質(zhì)環(huán)境等,用得出的數(shù)據(jù)分析污染的可能性。是否可以使用工業(yè)污染水灌溉農(nóng)田的決定性因素是土壤類型和水文地質(zhì)條件,一般的原則是在土層滲透系數(shù)大、含水層出露和地下水位偏高的地區(qū),要盡量避免使用污水灌溉,在飲用水源區(qū)周圍,一定要避免任何種類的污水灌溉形式。灌溉污染的第一層保護(hù)就是土壤的過濾功能,這種過濾功能對(duì)污水的凈化能力很強(qiáng),但并不能持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。也就是說,不能長(zhǎng)期無節(jié)制地用污水灌溉土地。灌溉時(shí),需要做好土壤污染程度測(cè)量,如果發(fā)現(xiàn)污染數(shù)值超過承受值,就要立即停止灌溉。另外,還要從源頭上確保灌溉污水達(dá)標(biāo),使污水灌溉符合國(guó)家的相關(guān)排放規(guī)定。在我國(guó),很多灌溉區(qū)都直接使用污水灌溉而不采取任何過濾措施,導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量下降,對(duì)地下水造成了嚴(yán)重污染。正確的做法是在污染區(qū)設(shè)立相應(yīng)的過濾處理設(shè)施,并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
4 結(jié)束語
工業(yè)污水灌溉技術(shù)可以作為緩解部分地區(qū)水資源稀缺問題的方案,但如果不采取科學(xué)的管理措施,就很可能會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡叵滤到y(tǒng)造成污染,那樣就得不償失了。國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)表明,只要采取科學(xué)的管理措施,在灌溉之前進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查,制訂出合理的灌溉方案,并在灌溉前對(duì)灌溉用污水進(jìn)行無害化處理,控制灌溉水量,避免盲目漫灌等,就能在一定程度上減少甚至避免工業(yè)污水灌溉造成的污染。
〔編輯:王霞〕