許平睿
(黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院 黑龍江哈爾濱 150000)
在地球淡水資源中,地下水約占總水資源量的百分之三十,許多城市的生活用水就來(lái)源于地下水。因此地下水在城市的發(fā)展建設(shè)過(guò)程中已經(jīng)成為至關(guān)重要的資源,地下水的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到城市發(fā)展建設(shè)和人民幸福,對(duì)地下水進(jìn)行保護(hù)是一項(xiàng)關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的大事。由于地下水本身的滲流困難以及交換特性差等特點(diǎn),地下水如果被污染,修復(fù)和治理的過(guò)程則會(huì)變得異常困難,通過(guò)地下水抽離的措施雖然能起到立竿見影的效果,但也僅僅局限于水體的污染清除,對(duì)于水層介質(zhì)中含有的污染物質(zhì)還沒(méi)有找到非常有效的手段予以處理。除此之外,這種方法僅僅適用于小面積的地下水污染治理,不合理施用化肥引起的大面積地下水污染用此方法并不適用,因此采用單一的治理辦法已經(jīng)無(wú)法解決地下水污染問(wèn)題,還要配合一些有效的防控措施,方可以從源頭上消除污染。
地下水有兩個(gè)特點(diǎn),其一是存在于地表以下,其二是水存在于巖石層和土壤層的空隙之中。達(dá)西定律能夠描述地下水的滲流特性情況,即某一流量的地下水在某一水壓力下按照一定的流動(dòng)速度和流動(dòng)方向通過(guò)具有特定滲透系數(shù)和截面積的某一段巖土層,透過(guò)巖土層的地下水還能夠傳遞一定的靜水壓力。地下水在地下滲透、流動(dòng)所涉及到的場(chǎng)所被稱為滲流場(chǎng),在滲流場(chǎng)中地下水的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與巖土層介質(zhì)特性、水力梯度都有很大的關(guān)聯(lián)。地下水在其流動(dòng)過(guò)程中能夠?qū)毫M(jìn)行傳遞,還能夠攜帶溶于水的物質(zhì)和不溶于水的顆粒物質(zhì)。
由于地下水和人們的生產(chǎn)生活息息相關(guān),因此人們排放的生活污水、施用的農(nóng)藥化肥、任意堆垛的牲畜糞便都會(huì)對(duì)地下水造成潛移默化的污染。上述污染源能夠輕易的突破薄弱的地表防護(hù)帶以極快的速度向地下滲透,溶入地下水中造成嚴(yán)重的污染。在一些較強(qiáng)的防護(hù)帶區(qū)域,大量的污染源會(huì)緩慢的向地表以下擴(kuò)散,經(jīng)年累月的滲透作用使污染源最終對(duì)地下水造成污染。溶入地下水的污染源會(huì)以羽流狀或者半環(huán)餅狀緩慢的擴(kuò)散,擴(kuò)散的速度和地下含水介質(zhì)層、水動(dòng)力特點(diǎn)以及溫度、濕度等環(huán)境特點(diǎn)有直接關(guān)聯(lián)。然而,地下含水層有其自我修復(fù)能力,一定含量限度的污染物能夠被地下含水層內(nèi)部消化吸收,而一旦污染源對(duì)地下含水層的負(fù)荷較重時(shí),污染物則無(wú)法被完全吸收,演變成持久的污染。
地下污水抽出處理法不是原位污水處理方法,而是一種移位的污水處理方法,將地下污水抽出后通過(guò)管道將污水移位至污水處理廠進(jìn)行凈化工作,這種污水處理方法能夠廣泛的用于各種地下污水的處理過(guò)程,但在進(jìn)行污水處理時(shí)需要抽出水量巨大,采用這種方法進(jìn)行污水處理需要花費(fèi)大量的經(jīng)濟(jì)成本。
對(duì)地下污水的化學(xué)處理法都是通過(guò)向地下污水中加入化學(xué)藥品的方法進(jìn)行,而根據(jù)加入化學(xué)藥品的不同又分為污水中和處理法和污水吸附沉淀法兩種。污水中和處理法是借助井群,向地下水系統(tǒng)中加入中和性化學(xué)藥品,如果該地區(qū)地下水是酸性就加入堿性化學(xué)藥劑以實(shí)現(xiàn)中和,如果該地區(qū)地下水是堿性則加入酸性化學(xué)藥品。
污水吸附沉淀法是利用化學(xué)藥劑與地下水中的污染物發(fā)生沉淀反應(yīng)的原理,使污染物以難溶于地下水的鹽而發(fā)生沉淀,進(jìn)而被固定清除。例如一些地區(qū)的地下水中含有六價(jià)的鉻污染物,向其中加入硫酸亞鐵即可使六價(jià)鉻發(fā)生沉淀而被固定清除。這兩種地下水的化學(xué)處理法雖然是原位處理法,但對(duì)相應(yīng)地區(qū)的地下水污染治理效率不高,可以在用地下水水程度低的地區(qū)起到一些治理效果。
滲透反應(yīng)墻技術(shù)也是一種原位的地下水污染治理技術(shù),滲透反應(yīng)墻是由置于含水層中的活性反應(yīng)材料制成的,受到污染的地下水流過(guò)含水層中的滲透反應(yīng)墻時(shí),地下水中攜帶的污染物會(huì)和該活性材料進(jìn)行反應(yīng),經(jīng)過(guò)反應(yīng)之后的污染物能夠自行消散,或者形成一些沉淀物質(zhì)而被固定于滲透反應(yīng)墻上而消除?;?guī)r、活性炭、沸石以及還原性鐵都是滲透反應(yīng)墻的材料,可以有效除去重金屬、有機(jī)物等污染物質(zhì)。
地下水是水資源的重要組成部分,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步中發(fā)揮著重要的作用。為保障人類的健康和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,必須對(duì)地下水污染的治理及預(yù)防措施展開深入的研究。對(duì)于已經(jīng)污染的地水,要查明污染源,切斷污染途徑,努力開發(fā)研究有效的污染治理技術(shù)。對(duì)于沒(méi)有污染的區(qū)域,要未雨綢繆,防范于未然,積極采取預(yù)防措施,避免污染的發(fā)生。