第一篇:地下水污染試驗(yàn)研究進(jìn)展
地下水污染試驗(yàn)研究進(jìn)展
葉為民,金麒,黃雨,唐益群
(同濟(jì)大學(xué)巖土工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)
由于人類活動的長期影響,在全世界范圍內(nèi)地下水環(huán)境均表現(xiàn)出不同的惡化趨勢。為此,國內(nèi)外許多學(xué)者對污染物在含水層中的運(yùn)移、控制、修復(fù)進(jìn)行了大量的研究工作。其中包括:
(1)污染物在地下水中運(yùn)移的模擬及預(yù)測。利用室內(nèi)或野外試驗(yàn)測定相關(guān)參數(shù),結(jié)合數(shù)學(xué)模型,為地下水資源管理和已污染含水層的修復(fù)提供定量依據(jù)。
(2)防止污染源擴(kuò)散的方案設(shè)計(jì)。通過計(jì)算分析,選擇最佳治理方案。
(3)海水入侵問題。對人工開采地下水后海水與地下水過渡帶的運(yùn)移分析。
(4)高輻射性核廢料處置庫的選址問題。選擇合適的處理庫使核廢料在其半衰期內(nèi)與人類生存空間及環(huán)境隔離。
(5)飽氣帶中污染物的運(yùn)移問題。評價(jià)農(nóng)田施用化肥、農(nóng)藥、污水回灌對地下水水質(zhì)的影響,以及了解土壤鹽堿化過程,并確定排鹽改堿過程。
(6)已污染含水層的修復(fù)研究。包括工程措施(客土、換土、隔離法、清洗法、熱處理和電化法等)、施加改良劑(沉淀作用、抑制劑、吸附劑等)、農(nóng)業(yè)措施(增施有機(jī)肥、控制土壤水分、選擇合適形態(tài)的化肥等)、生物修復(fù)技術(shù)。
一、國外研究現(xiàn)狀
國外對污染物在地下水中運(yùn)移的研究和應(yīng)用從20世紀(jì)初即已開始了。許多學(xué)者研究了多維彌散、重力分異、吸附效應(yīng)等水動力彌散問題。由于石油在開采、儲運(yùn)和煉制的過程中常會發(fā)生外泄事故,滲漏的成品油會對地下水土壤造成嚴(yán)重的污染。目前這已經(jīng)成為世界普遍關(guān)心的問題,于是國外學(xué)者把注意力轉(zhuǎn)向了包括石油在內(nèi)的非親水相液體(簡稱NAPL),對NAPL在地下水中的運(yùn)移、控制、修復(fù)等方面開展了大量的研究工作(如表1 所示)。
1、試驗(yàn)用污染物(NAPL)選擇
NAPL 在地下水系統(tǒng)中的遷移是一個(gè)十分復(fù)雜的物理、化學(xué)及生物綜合作用的過程,與一般和水混溶的無機(jī)污染物不同。由于NAPL 在地下水中存在明顯的重力分異現(xiàn)象,根據(jù)其比重與水的差別分為輕非親水相液體
(LNAPL)和重非親水相液體(DNAPL)。輕非親水相液體(LNAPL),如石油、煤油、對二甲苯(p-ylene)等,通過非飽和土層后,以自由態(tài)漂浮在地下水的表面;重非親水相液體(DNAPL),如雜酚油、柏油、氯化烴等,由于溶解度較小,通過含水層滯留下來的污染物形成潛在的污染源,對含水層構(gòu)成很大的威脅。
表1國外NAPL 在地下水中的遷移規(guī)律研究
在選擇NAPL作為污染物時(shí)要考慮以下幾點(diǎn):(1)試驗(yàn)的可重復(fù)性和對比性。由于在市場上買來的石油等有機(jī)物組分含量不確定,因而通常采用單組分的溶劑,如對二甲苯、三氯乙烯;(2)NAPL的揮發(fā)性。NAPL的揮發(fā)性通常較大,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧?如土層上鋪設(shè)土工布或降低室內(nèi)溫度等)減小污染物的揮發(fā);(3)NAPL與水在不同比例下動力黏滯系數(shù)的變化。
2、孔隙介質(zhì)及含水層
國外彌散試驗(yàn)不僅研究分層土,還包括含有夾層、阻擋物的土層。但多孔介質(zhì)一般也還是采用滲透系數(shù)較大的砂土,這與黏土層中做彌散試驗(yàn)通常需要半年甚至更長的時(shí)間有關(guān)。
3、彌散試驗(yàn)裝置
由于NAPL的野外試驗(yàn)耗資大且會對環(huán)境造成污染,對于它的研究通常是通過室內(nèi)彌散試驗(yàn)進(jìn)行的。國外使用的彌散槽大致可分為兩種,平面二維彌散槽和垂直二維彌散槽,以模擬NAPL的水平二維彌散和垂直二維彌散。垂直二維彌散槽研究NAPL 在含水層中的重力分異問題。
4、研究內(nèi)容
綜合表1所列出的內(nèi)容,可看出目前國外對NAPL進(jìn)行的研究工作主要包括以下幾個(gè)方面:(1)污染物組成對遷移和吸附的影響;(2)利用離心機(jī)研究污染物在含水層中的運(yùn)移;(3)污染物含量及組成對含水層滲透性的影響;(4)非飽和土中污染物的遷移與吸力關(guān)系研究;(5)防止污染源擴(kuò)散采取的措施研究;(6)受污染含水層的修復(fù)研究。
二、國內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國20世紀(jì)80年代初才開始研究污染物在含水層中運(yùn)移。1980年初山東地質(zhì)局、長春地質(zhì)學(xué)院、地質(zhì)部水文地質(zhì)研究所、山東大學(xué)等單位在濟(jì)南市郊區(qū)進(jìn)行了為預(yù)測地下水污染發(fā)展趨勢的地下水質(zhì)模擬試驗(yàn)研究工作。隨后更多研究單位開展了大量的地下水質(zhì)模擬試驗(yàn)研究工作,特別是對地下水環(huán)境污染數(shù)學(xué)模型研究中的彌散系數(shù)的研究,由于彌散系數(shù)具有尺度效應(yīng),國內(nèi)的彌散試驗(yàn)重點(diǎn)大都集中在準(zhǔn)確地確定彌散系數(shù)上。表2歸納了近年來國內(nèi)部分室內(nèi)野外彌散試驗(yàn)研究工作。
1、試驗(yàn)用污染物選擇
理想的示蹤劑應(yīng)當(dāng)是:無毒、廉價(jià)、能隨水移動,即使以痕量存在也容易被測定出來且不改變地下水的天然流向,在所需要的時(shí)間內(nèi)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定;在所研究的含水層中不被所通過的固體吸附和濾出,同時(shí)又不在地下水中大量存在。國內(nèi)室內(nèi)彌散試驗(yàn)中所用到的污染物主要以可溶性物質(zhì)為主,如NaCl、Cl-、螢光素鈉鹽等都很好得符合了上述要求,野外彌散試驗(yàn)大都是利用已污染的水源地作為彌散場地,其示蹤劑因污染源的不同而可能采用有毒物質(zhì),如氚、氟、Cr6 +等。
2、孔隙介質(zhì)及含水層
由表2可看出國內(nèi)彌散試驗(yàn)大都是以砂子或更粗的卵石為孔隙介質(zhì),部分野外試驗(yàn)介質(zhì)是黏土、砂土分層分布,但污染物主要從透水性較好的砂層中通過。以砂土為彌散介質(zhì)避免了黏土層中取樣的困難,同時(shí)減少了試驗(yàn)時(shí)間。但由于污染物在黏土中擴(kuò)散的機(jī)理不同,吸附效應(yīng)顯著,把污染物在砂土中的研究成果直接應(yīng)用于黏土中是不盡合理的。污染物在黏土中的彌散試驗(yàn)在國內(nèi)尚未見報(bào)道。
同時(shí),國內(nèi)室內(nèi)彌散試驗(yàn)所模擬的含水層大都是各向同性的飽和土層,這只是一種理想狀態(tài)。實(shí)際上,天然狀態(tài)的含水層大都是非飽和的,土層分層分布,有時(shí)還存在夾層或弱透水層。這時(shí)污染物的擴(kuò)散機(jī)理顯然與理想狀態(tài)存在差異,有待進(jìn)一步研究。
3、彌散試驗(yàn)裝置
國內(nèi)室內(nèi)彌散試驗(yàn)大都是一維彌散,采用滲流柱作為彌散裝置。孔隙介質(zhì)通常是細(xì)砂或粗砂,滲流速度可達(dá)10-4m/s~10-3m/s,滲流柱長度一般采用100cm左右;經(jīng)驗(yàn)表明,對滲流柱直徑的選擇,不能太小避免滲流柱側(cè)壁對污染物運(yùn)移的影響,也不能太大避免滲流柱中產(chǎn)生二維流,一般取10cm~20cm。
二維室內(nèi)彌散試驗(yàn)一般采用矩形彌散槽,當(dāng)模擬徑向彌散時(shí)也可采用輻射狀彌散槽。彌散槽的選擇應(yīng)遵循以下幾條原則:(1)長寬足夠大以模擬多維地下水流;(2)同時(shí)又不能太大,使試驗(yàn)在一定的時(shí)間內(nèi)完成;(3)使用毒性相對小的化學(xué)試劑及砂土,以減小試驗(yàn)對環(huán)境和試驗(yàn)人員影響;(4)觀測孔間距以可確定土層性質(zhì)在空間上的變化為準(zhǔn);(5)布置有測壓孔,測定各點(diǎn)水頭值;(6)可收集土樣做水質(zhì)分析和土樣分析,且不影響試驗(yàn)水流流向;(7)可精確控制邊界條件和初始條件,包括兩頭水位;(8)可用現(xiàn)場測試技術(shù)收集數(shù)據(jù),如飽和土中壓力和飽和度的量測。
表2國內(nèi)彌散試驗(yàn)研究
4、理論基礎(chǔ)及局限性
國內(nèi)的污染研究大多建立在水動力彌散方程解析解的基礎(chǔ)上,利用已求得的解析解,計(jì)算水動力彌散系數(shù)及阻滯因子。雖然由于尺度效應(yīng)的存在,不能把試驗(yàn)所得參數(shù)直接應(yīng)用于現(xiàn)場。但是可以為數(shù)值分析污染物的運(yùn)移提供參數(shù),并將計(jì)算出的參數(shù)反代回解析解中驗(yàn)證數(shù)值解的可靠性。
但由于水動力彌散方程定解問題的復(fù)雜性,實(shí)際上只有在極為理想的條件下,才能求得彌散方程定解問題的精確解的表達(dá)式,并且由解析解也還不一定能求出彌散系數(shù)及阻滯因子,這限制了彌散試驗(yàn)的研究。已求得的幾種典型彌散問題的解析解歸納如表3 所示。除此之外,還可利用疊加原理求解一些比較復(fù)雜情況的解析解。
表3已求得解析解的典型彌散問題
三、發(fā)展與展望
總而言之,前人對地下水污染問題已進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究工作,并取得了豐富的成果。但對污染物在含水層中的吸附效應(yīng)、非飽和土中的運(yùn)移、黏土中的運(yùn)移、彌散系數(shù)的尺度效應(yīng)等方面的研究還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。因此,細(xì)顆??紫督橘|(zhì)(粉土、黏土等)中污染物的遷移問題;污染物在含水層中的三維彌散問題;各向異性(分層、夾層等)含水層介質(zhì)中污染物的遷移問題;非親水相物質(zhì)(NAPL)在含水層中遷移過程中重力分異效應(yīng)問題;吸附效應(yīng),包括分配系數(shù)和阻滯因子的研究問題;非飽和土層中的污染物多相遷移和吸力的關(guān)系問題;彌散系數(shù)的尺度效應(yīng)問題等應(yīng)成為未來地下水污染研究的熱門課題。
馮翠娥摘自《水利學(xué)報(bào)》第36卷第2期,2005年
第二篇:水污染治理研究進(jìn)展
水污染治理研究進(jìn)展
摘 要:流域水環(huán)境污染是我國建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會面臨的一個(gè)嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。隨著環(huán)境污染不斷加重,以及人們環(huán)保意識的加強(qiáng),流域污染綜合治理已引起人們高度重視??刂屏饔蛩廴締栴},進(jìn)行流域水污染綜合防治,已成為全國水環(huán)境管理研究中的重要課題。本文介紹了我國流域水環(huán)境污染現(xiàn)狀,綜述了國內(nèi)外流域水污染治理技術(shù),最后評述了流域污染治理的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:流域污染;治理技術(shù);研究進(jìn)展
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市化進(jìn)程加快及流域人口增長,越來越多的污染物排入河流,早已超過了河流自身的容量,使河流受到不同程度的污染,生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,導(dǎo)致流域水體污染問題日益嚴(yán)重[1,2]。污染事件的頻頻發(fā)生已成為世界普遍問題,引起國內(nèi)外的高度重視,西方從20世紀(jì)60年代起就開展了對嚴(yán)重污染的河流進(jìn)行治理并取得了一定的成效,如倫敦泰晤士河[3]、柏林萊茵河[4]、首爾清溪川[5]都恢復(fù)了昔日的“清澈”。由于流域是一個(gè)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈[6],因此,流域綜合整治已經(jīng)引起人們廣泛關(guān)注,對污染流域的治理迫在眉睫。
1.流域污染現(xiàn)狀
2013年我國環(huán)境狀況公報(bào)[7]顯示:我國流域所在地工業(yè)結(jié)構(gòu)和布局的不合理以及對資源的無序開發(fā)使得工業(yè)污染成為主要的流域污染源;流域沿岸城市化的加快,城鎮(zhèn)生活污水問題日漸突出,部分城鎮(zhèn)污水處理廠不正常運(yùn)行更使得流域廢水處理率不高;化肥、農(nóng)藥的大量使用,不僅污染了水質(zhì),而且危害水域中的有益動植物,造成相關(guān)動植物品種數(shù)量的減少甚至瀕臨滅絕,進(jìn)一步破壞了水生態(tài)環(huán)境,從而嚴(yán)重影響了水源涵養(yǎng)功能,使得水資源短缺、水環(huán)境惡化的態(tài)勢更加嚴(yán)峻[2,8]。
2.2 我國流域污染治理現(xiàn)狀
隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會的迅速發(fā)展,流域水環(huán)境、水生態(tài)破壞嚴(yán)重[11]。控制流域水污染問題,進(jìn)行流域水污染綜合防治,已成為全國水環(huán)境管理研究中的重要課題[12]。
我國水污染防治規(guī)劃的研究,始于20世紀(jì)70年代,隨后的“六五”、“七五”和“八五”攻關(guān)中,開展了大量的水環(huán)境背景值、水體功能區(qū)劃、水環(huán)境容量理論與總量控制方法等研究。規(guī)劃過程中,運(yùn)用了水質(zhì)數(shù)學(xué)模型、多目標(biāo)評價(jià)預(yù)測模型和大規(guī)模系統(tǒng)優(yōu)化方法等定量分析手段,增強(qiáng)了規(guī)劃的科學(xué)性[13]。
1994年5月,中國從淮河流域治理入手,開始了流域的治理工作。1995年8月,國務(wù)院頒發(fā)了全國第一部流域污染綜合防治行政法規(guī)《淮河流域水污染防治暫行條例》,進(jìn)一步明確了治淮的目標(biāo)。進(jìn)入“九五”以來,以淮河為先導(dǎo),隨后海河、遼河、太湖、巢湖、滇池等流域的水污染防治相繼開始,全國大規(guī)模的防治工作,在“三河三湖”等重點(diǎn)流 域全面展開。通過開展工業(yè)污染源的治理以及城市水污染的綜合治理,部分水域 已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了“九五”確定的階段性污染防治的目標(biāo)[13]。
21世紀(jì)流域的治理工作,在已經(jīng)取得成果的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對水環(huán)境治理,按流域依法統(tǒng)一管理好水資源,加強(qiáng)水環(huán)境的持續(xù)改善和水土保持,促進(jìn)水土資源優(yōu)化配置,大力發(fā)展污水處理和飲用水凈化處理,以實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展和利用,保障流域社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
3.流域污染治理技術(shù)
流域污染治理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,目前國內(nèi)外已經(jīng)在使用的或已試驗(yàn)的污染河流水體治理技術(shù)主要分為物理、化學(xué)和生物—生態(tài)3類方法[6]。
3.1 物理方法
3.1.1 曝氣技術(shù) 曝氣技術(shù)是利用自然跌水(瀑布、噴泉、假山等)或人工曝氣對水體復(fù)氧,促進(jìn)上下層水體的混合,使水體保持好氧狀態(tài),以提高水中的溶解氧含量,加速水體 復(fù)氧過程,抑制底泥N、P的釋放,防止水體黑臭現(xiàn)象的發(fā)生。3.1.2 環(huán)保疏浚技術(shù) 環(huán)保疏浚技術(shù)是利用機(jī)械疏浚方法清除江河湖庫污染底泥,整個(gè)工程對環(huán)境及周圍水體的影響都較小。疏浚能消除污染水體的內(nèi)源,減少底泥污染物向水體的釋放。疏浚對沉積物中的營養(yǎng)物、重金屬和持久性有機(jī)物等污染物的去除明顯[16]。這是水體污染治理中普遍采用的方法之一,也是解決內(nèi)源(P污染)釋放的重要措施。
3.1.3 原位覆蓋技術(shù)。原位覆蓋技術(shù)是一種控制江河湖庫內(nèi)污染源的技術(shù)。通過在污染底泥表面覆蓋清潔的一種或多種覆蓋物,來阻隔底泥中的污染物向上覆水釋放遷移[1]。
3.1.4 機(jī)械除藻 水華藍(lán)藻大量暴發(fā)時(shí),采用機(jī)械除藻,對控制藍(lán)藻水華污染,有效降低內(nèi)源N、P等污染物負(fù)荷具有十分重要的作用[6]。
3.1.5 調(diào)水 通過水利設(shè)施(閘門、泵站等)的調(diào)控引入污染水域上游或者附近的清潔水源沖刷稀釋污染水域,以改善水環(huán)境質(zhì)量[6]。如上海蘇州河的綜合調(diào)水工程[17]。
物理方法只是使污染物轉(zhuǎn)移而并沒有消除,只能緩解污染程度而并非真正凈化水質(zhì)。此類方法治標(biāo)不治本。
3.2 化學(xué)方法
化學(xué)治理方法主要是采用各種化學(xué)藥劑,如加入化學(xué)藥劑殺藻、混凝沉淀、假如石灰脫氮、加入鐵鹽促進(jìn)磷的沉淀(化學(xué)固磷)等[6]。
3.2.1 絮凝沉淀技術(shù) 絮凝沉淀技術(shù)通過投加化學(xué)藥劑(一般為混凝劑)來去除水體中污染物的水處理技術(shù)。該技術(shù)較適用于污染嚴(yán)重、較為封閉的地表水體,對SS、濁度、TP、去除效果較好,對重金屬、TN等同樣有可觀的去除效果,且藥劑用量非常少。但該方法由于極易造成二次污染,不推薦廣泛使用。
3.2.2 化學(xué)除藻 化學(xué)除藻是控制藻類生長快速而有效的方法。除藻常用的藥劑有硫酸銅、漂白粉、明礬、聚鋁和硫酸亞鐵等。采用硫酸銅及改變水的pH值可以達(dá)到去除水中藻類、降低甚至消除水腥味的效果,并且比單獨(dú)投放硫酸銅要好。該方法操作簡單,可在短時(shí)問內(nèi)取得明顯效果,提高水體透明度。不足之處在于不能將氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)從水體中清除出來,不能從根本上改變水體的富營養(yǎng)化,而且除藻劑的生物富集以及生物放大作用可能會對水生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響。因此,除非應(yīng)急和健康安全許可,化學(xué)除藻一般不宜采用。
3.3 生物—生態(tài)方法
生物—生態(tài)法是國內(nèi)外近年來發(fā)展迅猛的一種新技術(shù),其通過培育的植物或接種、培養(yǎng)的微生物的生命活動的過程,對水中污染物進(jìn)行降解、轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移功能,從而讓水體得到凈化的方法,在實(shí)施中工程造價(jià)相對較低、凈化效果好、低耗能或根本不會耗能、實(shí)施成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。除此之外,這種處理技術(shù)的特點(diǎn)是不會在水體中投放藥劑,絕對不會產(chǎn)生二次污染。還能夠與綠化環(huán)境和景觀改善連接起來,創(chuàng)造人與自然和諧相處的優(yōu)美環(huán)境。生物方法包括水生植物凈化法、生物膜技術(shù)、河道曝氣復(fù)氧、土地處理法、生物修復(fù)法等。
3.3.1 水生植物凈化 利用水生植物的自然凈化機(jī)能,對去除富營養(yǎng)化水體中的TN和TP,增加水體中的溶解氧有明顯效果,且能有效抑制藻類生長。只有重建并依靠優(yōu)化的水生植物大面積的穩(wěn)定存在[18],才能實(shí)現(xiàn)逐步恢復(fù)和提高河道水質(zhì)的目的,在冬季水溫3~7℃的低溫條件下,大多數(shù)本生植物處于生長停滯期,據(jù)報(bào)道伊樂藻和菹草在低溫條件下具有明顯的生產(chǎn)能力[19,20]。但水生植物在富營養(yǎng)化水體中透明度低,不能維持正常的光合作用而難以形成穩(wěn)定植被[21]
3.3.2 生物膜技術(shù) 生物膜技術(shù)是將微生物群體粘附于載體的表面上呈膜狀,在與污水接觸過程 中,生物膜上的微生物吸收污水中的有機(jī)物為養(yǎng)料然后同化有機(jī)物,而起到凈化污水的效果。
3.3.3 生物修復(fù)技術(shù) 生物修復(fù)技術(shù)是利用微生物或者其他水體生物,將水體或土壤中的有害有毒污染物質(zhì)通過生物體內(nèi)分解為 CO2和H2O,或轉(zhuǎn)化為無毒無害物質(zhì)的系統(tǒng)化的工程技術(shù)。生物修復(fù)技術(shù)有水生植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)、水生動物修復(fù)技術(shù)。
3.3.4 土地處理技術(shù) 土地處理技術(shù)是一種行之有效且歷史悠久的水處理技術(shù)。它是把土地作為處理的基本設(shè)施,利用植物根系、土壤的吸附過濾及自我調(diào)控功能和凈化作用,達(dá)到一定程度上對水體凈化的效果。國外經(jīng)驗(yàn)表明,土地處理系統(tǒng)在有機(jī)化合物特別是氨氮和有機(jī)氯等有非常好的清理效果。
3.3.5 浮島技術(shù) 人工浮島[24]是借助浮體上栽培的水生植物,通過植物、根系上的微生物等作用,直接從水體中吸收營養(yǎng)物質(zhì)及其它污染物,達(dá)到凈水的目的。另外,其和藻類的生長形成競爭,抑制藻類進(jìn)行光合作用等,從而抑制或減少“水華”發(fā)生的概率。人工浮島具有凈化水質(zhì)、消減風(fēng)浪、美化水面景觀、提供水生生物棲息空間等多種功能。
3.3.6 人工濕地 人工濕地是由人工建造和控制運(yùn)行的類似與沼澤地的地面,將污水、污泥有控制地投到人工建造的濕地上,污水與污泥在沿一定方向流動的過程中利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用,對污水、污泥進(jìn)行處理的一種技術(shù)[25]。人工濕地凈化污水的作用是介質(zhì),水生生物和微生物綜合作用的結(jié)果[26,27],影響因素主要包括濕地的水力負(fù)荷的比率、滯留時(shí)間、填料的選用、種植植物的類型和數(shù)量等[287]。人工濕地技術(shù)作為一種新型的水處理技術(shù),不僅除污效果好,還具有運(yùn)行管理方便及工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。
4.展望
綜上所述,物理、化學(xué)和生物—生態(tài)技術(shù)各有利弊,所以我們要針對河道具體特點(diǎn)、區(qū)域的具體情況,因地制宜,充分借鑒國內(nèi)外河流治理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),開發(fā)集污染河流治理、資源化利用及生態(tài)修復(fù)于一體的集成技術(shù),為我國污染河流治理提供參考。
參考文獻(xiàn):
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第三篇:地下水污染研究
工程施工對地下水的污染研究及防治
XXXXXX
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
摘要:隨著人類活動的不斷加劇,地下水的污染不斷加劇,導(dǎo)致許多地區(qū)飲水狀況不斷惡化,直接威脅人類飲水健康,因此地下水污染已成為環(huán)境污染中不可忽視的問題。本文以修文縣水污染為例,分析了水污染的成因及過程,并由此提出了對水污染防治的看法及建議.關(guān)鍵詞:地下水污染工程施工預(yù)防控制成因
Research and control of groundwater pollution in engineering
construction
SUN Qiao , ZHAO Xuan , TANG Weimin , REN Zhang-hao
Faculty of Engineering, China University of Geosciences
Abstract: With the increasing of human activities, pollution of groundwater rises constantly, it led to the situation that water condition is deteriorating, and it directly threats to human health drinking water, so the groundwater pollution has became an environment pollution which cannot be neglected in question.In this paper, the water pollution in Xiuwen County is sened as an example, and this paper analyzes the cause of the water pollution, then puts forward of the view and the suggestions.Keywords: groundwater pollution engineering construction prevention and control causes引言
地下水污染現(xiàn)狀: 2011年8月24日,國務(wù)院常務(wù)會議的信息顯示,目前我國地下水開采總量已占總供水量的18%,北方地區(qū)65%的生活用水、50%的工業(yè)用水和33%的農(nóng)業(yè)灌溉用水來自地下水。全國657個(gè)城市中,有400多個(gè)以地下水為飲用水源。然而,據(jù)已有調(diào)查資料,我國現(xiàn)有300多個(gè)城市由于地下水污染造成供水緊張。部分城市淺層地下水已不能直接飲用,華北平原部分地區(qū)深層水中已有污染物檢出。全國2150個(gè)城市集中式地下水水源地中,有近20%水源地水質(zhì)劣于Ⅲ類。在京津地區(qū)、長江三角洲、珠江三角洲等地區(qū)部分城市地下水水質(zhì)超標(biāo)因子除常規(guī)化學(xué)指標(biāo)外,甚至出現(xiàn)了“三致”(致癌、致畸、致突變)有機(jī)污染物。據(jù)石校卷“整體來說,地下水的治理要比地表水晚30年,中國地表水污染防治三十年,但地下水污染防治今年是元年?!睋?jù)悉,國家將在未來十年投入數(shù)百億進(jìn)行地下水污染的調(diào)查和防治,并已選定北京、山東、貴州和海南四個(gè)省市作為先行監(jiān)測和摸底的試點(diǎn)?!度珖叵滤廴痉乐我?guī)劃(2011-2020)》有望在今年10月底對外公布,要求通過實(shí)施規(guī)劃,到2015年初步遏制地下水水質(zhì)惡化趨勢,全面建立地下水環(huán)境監(jiān)管體系。采礦活動作為引起地下水污染的一大方面,應(yīng)給以足夠的重視。
正文:
1什么是地下水
地下水,是貯存于包氣帶以下地層空隙,包括巖石孔隙、裂隙和溶洞之中的水。地下水是水資源的重要組成部分,由于水量穩(wěn)定,水質(zhì)好,是農(nóng)業(yè)灌溉、工礦和城市的重要水源之一。2地下水的污染特點(diǎn)
地下水污染與地表水污染有明顯的差別,其具體特點(diǎn)是:
2.1隱蔽性
即使地下水已經(jīng)受到了較嚴(yán)重的污染,但它往往還是無色無味的,不易從顏色、氣味、魚類死亡等鑒別出來,受有毒有害組分污染的地下水,對人體的影響往往是慢性的長期效應(yīng)。
2.2難以逆轉(zhuǎn)性
地下水一旦受到污染,就很難治理和恢復(fù),主要是因?yàn)槠淞魉贅O其緩慢,切斷污染源后僅靠含水層本身的自然凈化,所需時(shí)間很長,十年、幾十年、甚至上百年。難以逆轉(zhuǎn)的另一個(gè)原因是某些污染物被土壤介質(zhì)和有機(jī)物吸附之后,會在水環(huán)境特征的變化中發(fā)生解吸、再吸附的反復(fù)交替。
例如美國一空軍基地由于偶然事故而使30000加侖燃料油溢流到地上,結(jié)果使結(jié)晶巖含水層受到嚴(yán)重污染,以致附近的供水井15年之后仍不能使用。
3實(shí)例:修文縣水污染事件
3.1修文縣受污染區(qū)現(xiàn)狀
2008年2月5日,貴州省貴陽市修文縣扎佐鎮(zhèn)的興紅村、龍場鎮(zhèn)的水塘村的飲用水源水質(zhì)出現(xiàn)異常,造成2000多人和數(shù)千頭(只)畜禽的飲水困難。該縣相關(guān)部門工作人員連夜趕赴現(xiàn)場調(diào)查,發(fā)現(xiàn)該處山泉屬于巖溶裂隙泉,山泉水體呈乳白色,水底有白色粉末狀沉淀,表明該水源已受到不明污染物的污染,通過對現(xiàn)場水源進(jìn)行進(jìn)一步查看,確認(rèn)該飲水點(diǎn)水質(zhì)異常,不能飲用,環(huán)保局人員要求當(dāng)?shù)卮迕窳⒓赐V谷∷?/p>
2008年2月6日至2008年3月5日期間,貴陽市環(huán)境監(jiān)測中心站對被污染水源進(jìn)行了取樣監(jiān)測,從監(jiān)測的23項(xiàng)指標(biāo)中部分指標(biāo)顯示,檢測結(jié)果為興紅村、水塘村飲用水源受到污染。
表1 修文縣水質(zhì)監(jiān)測部分結(jié)果
氨氮
錳
COD
大腸桿菌
乳白色肉眼可
見物 標(biāo)準(zhǔn)值(mg/l)≤ 0.2 ≤ 0.1 ≤ 20 不得檢出 不得含有 檢測值(mg/l)0.451 2.025 21 22MPN/100ML 存在 超出標(biāo)準(zhǔn)倍數(shù) 2.1 20 0.05
3.2水質(zhì)受污染成因調(diào)查
經(jīng)過專家多方踏勘、檢測和論證,2008年3月7日終于有了初步結(jié)果,興紅村、水塘村飲用水源出現(xiàn)異常的原因是,中國鋁業(yè)公司貴州分公司委托貴州省有色地質(zhì)勘察局五隊(duì)在銀廠坡一帶進(jìn)行詳勘的過程中,鉆孔打穿礦層后,遇到巖溶,導(dǎo)致鉆機(jī)循環(huán)水及所帶的沉砂、巖粉進(jìn)入地下巖溶系統(tǒng),造成飲用水源異常。
2008年3月26日,貴陽市環(huán)境監(jiān)察支隊(duì)執(zhí)法人員來到貴州省有色地質(zhì)勘察局五隊(duì)設(shè)在銀廠坡的鉆探項(xiàng)目指揮部和貴鋁一礦進(jìn)行調(diào)查。該指揮部的地質(zhì)負(fù)責(zé)人周福民介紹,該勘察隊(duì)于2007年12月進(jìn)場,2008年1月3日開始鉆探,工作區(qū)域?yàn)?.45平方公里,距離被污染水源地大約4公里?,F(xiàn)在已經(jīng)鉆探了21個(gè)孔,最深的近100米,最淺的20米。在鉆探過程中,每天大約要抽200多方礦坑里的積水用于鉆頭的冷卻,而這些水除了大約一半被回收循環(huán)利用外,另一半則滲漏到地下。周福民還說,在鉆探過程中,曾遇到一個(gè)孔鉆進(jìn)了地下
溶洞,有多個(gè)孔遇到采礦坑,鉆這些孔時(shí)所用的冷卻水已經(jīng)全部滲漏到地下。
3.3案例總結(jié)
可以看出,工程施工導(dǎo)致地下水的污染后果是十分嚴(yán)重的,而類似案例頻頻發(fā)生,如2008年的湖北省監(jiān)利縣釩污染。因此,明確采礦活動引起地下水的污染的表現(xiàn)方面十分必要,以便于制定合理的對策,盡量將污染降到最低,不影響人們的正常生活。
4采礦活動引起地下水污染的表現(xiàn)方面
4.1 礦坑水的污染。礦坑水來自地下水系,同屬水資源,由于生產(chǎn)的開鑿從巖層中涌出,在未經(jīng)污染前是清潔的水,水量的大小取決于井下地質(zhì)條件和生產(chǎn)方式。由于生產(chǎn)污染,礦坑水變得色澤渾濁、懸浮物含量高,沉積量大,采礦時(shí)排出的礦坑水中,有的是PH值很低的酸水(如煤礦),有的是含有某些有毒金屬元素或放射性元素的水(如鉬礦、鉛鋅礦中含鉬、鉛、鋅,放射性礦床的礦坑水中含放射性物質(zhì)較高)。排出的這些礦坑水可以污染地表水,或又下滲污染礦區(qū)附近的其他地下水。
4.2 由于礦坑疏干排水降低了地下水位,使原來屬于飽水帶的礦體巖石轉(zhuǎn)化為包氣帶,有些難溶礦物可轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹艿V物,經(jīng)過風(fēng)化、雨水滲入淋濾,或由于暫時(shí)停止抽水,水位回升時(shí)的溶解,可以使礦區(qū)地下水中增加某些成分,而使地下水質(zhì)惡化。
4.3 采礦時(shí)堆積的尾礦砂,被雨水淋濾也可以造成地下水的污染。如包頭的尾礦、錦州某鉬礦的礦渣都污染了附近的地下水。
4.4 礦區(qū)廢棄的坑道、廢棄而未封死的鉆孔,都可以成為未來污染的通道。
5地下水污染的防治
5.1針對工程施工提出相應(yīng)的防治措施及建議
表2 工程施工舉例
事件描述
湛江市吳川市王村港鎮(zhèn)那余村,米樂村一帶,村干
部在利益的驅(qū)使下,將村所有的海沙嶺用作開采礦
沙之用?,F(xiàn)時(shí),全村的地下水經(jīng)常無法使用,農(nóng)田
無法耕作
貴州省貴陽市修文縣扎佐鎮(zhèn)的興紅村、龍場
鎮(zhèn)的水塘村的飲用水源水質(zhì)出現(xiàn)異常 鉆孔打穿礦層后,遇到巖溶,導(dǎo)致鉆機(jī)循環(huán)水及所帶的沉砂、巖粉進(jìn)入地下巖溶系統(tǒng)
監(jiān)利縣違法小釩廠煉釩沒有環(huán)保措施,其冶煉過程中會產(chǎn)
湖北省監(jiān)利縣釩污染致近千人患嚴(yán)重皮膚病 生大量廢氣、廢水和廢渣,對人的呼吸系統(tǒng)和皮膚危害較
大,對植被和農(nóng)作物能產(chǎn)生影響,廢水中含有鎘、砷等一
類污染物 污染原因 整條海沙嶺上的防護(hù)林帶將會全部被砍毀,洗礦廢水嚴(yán)重污染飲用地下水
目前我國地下水污染研究水平還難以滿足規(guī)劃實(shí)施的技術(shù)和管理要求,亟待重點(diǎn)研究的問題主要有:健全和完善地下水污染防治的法律法規(guī);盡快開展全國地下水污染調(diào)查工作;完善地下水污染監(jiān)測體系;加強(qiáng)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評估與控制技術(shù)體系建設(shè);加強(qiáng)地下水污染應(yīng)急系統(tǒng)建設(shè)等。由于地下水系統(tǒng)的復(fù)雜性、污染場地條件的差異性等原因,地下水污染修復(fù)是一項(xiàng)技術(shù)含量高、需因地制宜、綜合研發(fā)并順從自然和諧狀態(tài)的治理技術(shù),很難得到“放之四海而皆準(zhǔn)”的理論、技術(shù)和方法?!邦A(yù)防”在我國地下水污染治理方面依然是重中之重。
5.2預(yù)防性措施
預(yù)防性的技術(shù)措施,是指那些有助于防止地下水水質(zhì)惡化現(xiàn)象產(chǎn)生的各種措施,包括減
少污染物的產(chǎn)生和防治污染物滲入等。
(1)在礦床開采過程中,應(yīng)注意尾礦砂堆放地點(diǎn)的水文地質(zhì)條件。對毒性較大的礦床,在尾礦砂堆放地可以設(shè)置防滲裝置,以防對地下水的污染。在硫化物礦床和煤礦床中,應(yīng)注意減少酸性水的產(chǎn)生,即防止硫化物的氧化。
(2)污水排放是造成水體污染的主要原因。采礦過程中施工污水應(yīng)及時(shí)排導(dǎo),避免侵入地下,對地下水造成污染。
(3)采礦施工前,要提前做好相應(yīng)的污染范圍預(yù)測,采取有效的措施截?cái)噙@些污染源。
(4)積極開展污水的處理和利用是治理地下水質(zhì)惡化的根本措施,因此要興建配套的環(huán)境工程,大力開展污水的處理和利用。
(5)選擇合適的地點(diǎn)作為廠礦處理廢水廢渣的場所。廢渣廢水排放池的坑底不應(yīng)低于地下水位。
5.3法律措施
(1)健全和完善地下水污染防治的法律法規(guī),加大監(jiān)督,檢查力度,對不合法的采礦活動堅(jiān)決打擊,加大對相關(guān)人員的懲罰。同時(shí)鼓勵(lì)群眾舉報(bào),對舉報(bào)者予以獎(jiǎng)勵(lì)。
(2)建立地下水水源地的衛(wèi)生防護(hù)帶
(3)按環(huán)境容量對工礦企業(yè)的污水排放,實(shí)行“總量控制”和“有害物質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)”的控制
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鄭西來主編,《地下水污染控制》,華中科技大學(xué)出版社
第四篇:關(guān)于地下水污染的演講稿
3篇關(guān)于地下水污染的演講稿
水是生命之源,是萬事萬物賴以生存的基礎(chǔ)。長期以來,人們認(rèn)為水是“取之不盡,用之不竭”的,沒有意識到節(jié)約用水的重要性。事實(shí)上,全世界的淡水只占所有水資源7%,而可以飲用的淡水只有0.8%,世界80個(gè)國家正面臨著水危機(jī),發(fā)展中國家約有10億人喝不到清潔的水,17億人沒有良好的衛(wèi)生設(shè)施,每年約有2500萬人死于飲用不清潔的水。
我國人均水資源擁有量僅為世界平均水平的1/4,屬于水資源緊缺的國家。目前全國2/3的大中城市面臨缺水。在中國的北方,尤其是西北水資源奇缺,沙漠化、半沙漠化的趨勢越來越明顯,水危機(jī)已經(jīng)嚴(yán)重制約了人類的可持續(xù)發(fā)展。濟(jì)南市雖有泉城之譽(yù),但也屬水資源緊缺的城市之一,水資源不足始終困繞著美麗的泉城,節(jié)水保泉無時(shí)不牽動著每一個(gè)人的心。我國于2015年1月頒布新水法,明確規(guī)定“國家實(shí)行計(jì)劃用水,厲行節(jié)約用水”。
為積極落實(shí)新水法,建設(shè)節(jié)約型校園,提高節(jié)水、保水意識,我們向全體教職員工和廣大同學(xué)發(fā)出倡議:
一、充分認(rèn)識節(jié)約用水的重要性和緊迫性,提高節(jié)水意識,大力宣傳節(jié)約用水對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)及居民生活穩(wěn)定的重要性,在全院形成“節(jié)約用水光榮,浪費(fèi)用水可恥”的良好氛圍。
二、樹立正確的用水觀念、科學(xué)的用水態(tài)度和合理的用水方式,從我做起,從現(xiàn)在做起,身體力行,勤儉節(jié)約,杜絕“跑、冒、漏、滴”等現(xiàn)象的發(fā)生。
三、用水時(shí)避免大開水龍頭,減少水的流量,要使用臉盆洗臉、洗手。
用完水后要及時(shí)擰緊水龍頭,避免長流水現(xiàn)象。四、節(jié)約淋浴用水,縮短淋浴時(shí)間。
堅(jiān)持使用節(jié)水設(shè)備,鼓勵(lì)職工對節(jié)水技術(shù)、節(jié)水器具進(jìn)行研究改進(jìn)。對于用水量較大的綠化及生活用水提倡一水多用,分質(zhì)使用,將水耗降至最低。{水污染五分鐘演講}.五、依靠科學(xué)提高對水資源的充分、反復(fù)的利用率。六、遇到有浪費(fèi)水資源現(xiàn)象,及時(shí)制止;
發(fā)現(xiàn)水管有漏水現(xiàn)象,及時(shí)向有關(guān)部門反映。老師們、同學(xué)們,節(jié)約用水事關(guān)民族事業(yè)、國家前途和人類的發(fā)展。讓我們積極行動起來,時(shí)時(shí)、處處、人人節(jié)約用水,積極開展節(jié)水活動,保護(hù)好水資源。讓“節(jié)約用水光榮、浪費(fèi)用水可恥”的理念在校園里蔚然成風(fēng),用實(shí)際行動努力構(gòu)建節(jié)約型校園,為學(xué)院的發(fā)展、為現(xiàn)代化建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)!
關(guān)于地下水污染的演講稿
今天我發(fā)言的題目是《應(yīng)加大水資源的保護(hù)力度》。
眾所周知,我國是一個(gè)干旱缺水嚴(yán)重的國家。我國的人均水資源只有2200立方米,僅為世界平均水平的1/4、美國的1/5,在世界上名列121位,是全球13個(gè)人均水資源最貧乏的國家之一。水資源的無序開采和嚴(yán)重污染,加劇了其供需矛盾,對正在實(shí)施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略帶來了嚴(yán)重影響。
如今,地域遼闊、資源豐富的塞外赤峰也已成為缺水地區(qū)之一。赤峰市人均占有水資源量已不足900立方米,僅為全國人均水資源占有量的40%,是全自治區(qū)人均水資源占有量的41%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國際公認(rèn)的人均1700立方米的用水安全線。而“十年九旱“已成為我地去的氣候特點(diǎn),旱魃為虐,隨之而來的是赤峰大地河流中斷、湖泊干枯,地下水位嚴(yán)重下降。使得我們不得不把水資源的保護(hù)與利用上升為戰(zhàn)略性高度,作為民生問題對待。
嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)使我們認(rèn)識到“水“不再是“取之不盡、用之不竭“的資源,每個(gè)塞外赤峰人都陷入沉沉的思考:目前赤峰市水資源究竟危機(jī)到什么程度?地上和地下水資源缺乏給農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)乃至人民生活造成多大影響?政府乃至民眾應(yīng)采取哪些應(yīng)對舉措,才能扭轉(zhuǎn)危機(jī)局面?
下面,我以阿旗為例分析水資源現(xiàn)狀。
一、水量逐漸減少
客觀原因是:豐枯懸殊,年際季節(jié)變化大,全旗年降水主要集中在6-8月份,約占年降水量的75%,多年平均降水量308.1mm,年際降水變率大,1998年降水562.4mm,2015年僅為117.5mm;分布不均,導(dǎo)致水資源不豐富,并且地表水資源開發(fā)利用難度較大;植被覆蓋率低,水土流失嚴(yán)重使得土地蓄水、保水性能極差;連年干旱致使四條主要河流已常年斷流;基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,蓄水能力差,導(dǎo)致無法利用自然降水,只能依靠地下水來發(fā)展農(nóng)牧業(yè)和工業(yè)。目前,我旗灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)僅為0.5左右;水位逐年下降且不斷加快,城鎮(zhèn)地下水以每年2米的速度下降,從2015年至2015年為止,已下降10米。
主觀原因是:人為因素已成為水量減少的重要原因。目前,我旗農(nóng)牧業(yè)用水量占可開發(fā)利用水資源量的82%。
隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,全旗涉水工礦企業(yè)已有55家,其中礦業(yè)開采類26家、渣石廠13家,磚場16家。用水量較大的就有9家,年累計(jì)用水量達(dá)393.69萬立方米,且逐年遞增。
隨著人們生活水平的提高以及城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,城市建設(shè)及居民生活用水逐年增加,由于節(jié)水觀念淡薄,水資源浪費(fèi)現(xiàn)象十分突出。
二、保護(hù)水資源的必要性
客觀地講,我旗在水資源保護(hù)管理上做了大量工作,取得了一些成績,但綜合起來看,我地去今后的發(fā)展依然面臨著十分嚴(yán)峻的水資源危機(jī),必須要加以保護(hù)。
首先,水是生命之源。是人類及一切生物賴以生存的必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ),也是農(nóng)牧民生產(chǎn)生活的出路。水的問題已成為引起高度關(guān)注的民生問題。在阿旗人畜飲水正在顯現(xiàn)危險(xiǎn)信號,過去打井僅為二十幾米深見水,如今普遍達(dá)到50至60米深,部分地區(qū)已達(dá)近百米甚至超百米深,如天山口鎮(zhèn)水泉溝村飲水井深度達(dá)110米。可想而知,地下水資源已經(jīng)承受不起巨大的“壓力“,沒有太多“潛力“可挖了。前年,僅一個(gè)蘇木,飲水困難人口達(dá)3600人。使得人們不得不想起,云南、廣西等地干旱缺水的現(xiàn)象。
其次,水是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈。阿旗作為農(nóng)牧業(yè)旗縣,糧食生產(chǎn)和畜牧業(yè)發(fā)展取得令人矚目的成就,2015年,全旗糧食總產(chǎn)達(dá)到6.75億斤,牲畜存欄達(dá)到168.3萬頭只。進(jìn)入“十二五“發(fā)展速度必然進(jìn)一步加快,用水程度必將超過可開發(fā)利用水資源量的82%以上。然而,水資源急劇匱乏猶如釜底抽薪,嚴(yán)重影響農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和農(nóng)牧民致富奔小康步伐。09年,因干旱缺水,阿旗巴拉奇如德蘇木,草牧場絕收面積80萬畝,受災(zāi)牲畜151500頭(只),其中死亡牲畜4000多頭只以上。
工業(yè)在阿旗的經(jīng)濟(jì)發(fā)展上發(fā)揮著舉足輕重的作用,全旗三次產(chǎn)業(yè)比中工業(yè)占據(jù)著41%的分量,是阿旗的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。以此保障工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展成為重要課題。
再次,水是保持生態(tài)平衡的根本。連年的干旱,導(dǎo)致曾經(jīng)碧波蕩漾的河流、湖泊已干枯,成為地理名稱,失去了為農(nóng)牧業(yè)提供“服務(wù)“的功能,據(jù)此生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化,地表水難以存留,許多野生動物因缺水而滅絕,森林、草原因缺水而枯萎死亡。
關(guān)于地下水污染的演講稿
敬愛的老師、親愛的同學(xué)們:
大家好!今天我演講的題目是《保護(hù)水資源從我做起》。
還記得中央二套《全民節(jié)約共同行動》特別節(jié)目嗎?那個(gè)小女孩李濤濤,生活在寧夏鹽池農(nóng)村。他們一年見不到一場像樣的雨,吃的是渾濁的苦咸水,還要用毛驢車跑三個(gè)多小時(shí)去拉一趟。每天一家人只能用一小盆水洗臉。上學(xué)走十多里的沙漠路,她都舍不得喝一口水,因?yàn)閷W(xué)校也沒有水!濤濤的名字里,蘊(yùn)藏著祖祖輩輩對水的渴望!回想這個(gè)節(jié)目,我似乎又聽到了濤濤的吶喊:
老天啊,你不要把懲罰降到我們的身上,讓水給我聾啞的媽媽一絲慰藉,讓水給我愁苦的爸爸帶來明天的希望,讓水給村里72歲的老爺爺這輩子洗一個(gè)澡吧,讓水把我的臉兒洗得干凈地到學(xué)校吧!我其實(shí)用不了多少水,我只要一瓢干凈的水,哪怕路更遠(yuǎn),哪怕不睡覺,我也會高興地去拉回來。我一定會倍加珍愛您的賜予,我會讓這瓢水在洗臉后讓我家的小鴨、小狗也好好地喝上一口。給我,給我干凈的水,好嗎?!
看著大屏幕里小濤濤眼里的淚花,我的心久久不能平靜。
我們知道水是生活之本、生命之源。如果沒有水,人類將無法生存。也許有人說:“我們的地球是一個(gè)藍(lán)色的水球,有那么多水,怕什么呀?”可那大部分是咸水,無法直接飲用。有人比喻說,在地球這個(gè)大水缸里,可以用的水只有一湯勺。由于缺水,我國農(nóng)村糧食產(chǎn)量減少,西北沙漠化嚴(yán)重,沙塵暴頻繁發(fā)生??保護(hù)水資源,已刻不容緩!
然而,側(cè)耳傾聽,淮河在吶喊,黃河在哭泣,長江在嘆息??水污染,水浪費(fèi),水浪費(fèi),水污染哪!請聽聽我家鄉(xiāng)那條小河的訴說吧!
它曾經(jīng)是那么清澈,那么美麗,猶如一塊碧綠的翡翠。河里,魚蝦快活地游動;岸邊,人們愉快地生活。一到夏天,河里滿是盡情歡笑的人們。我們親昵地叫它“快樂河”。一年年過去了,河水不再碧綠清澈了。取而代之的是渾濁,是烏黑,是惡臭!小河成了人們的“傷心河”。誰?是誰?讓小河面目全非!誰?是誰?讓小河傷痕累累!人類!是人類!我們?nèi)祟惥故亲锟準(zhǔn)?!人們胡亂地向小河傾倒垃圾,皮革工廠不斷地向小河排泄廢水??這一切的一切,都是人類破壞水資源的罪證!
在我們國家,還有多少個(gè)濤濤,多少個(gè)鹽池,多少條像家鄉(xiāng)那樣的傷心河!我們浪費(fèi)的,我們不在乎的,正是我們生存的根本;我們麻木的,我們無所謂的,正是我們共同依賴的家園。在被我們有意無意糟蹋得遍體鱗傷的河流面前,我們還不應(yīng)該猛醒、還不應(yīng)該覺悟嗎?
如若不然,濤濤今天的淚,就是我們明天的淚;鹽池的今天,就是我們不幸的明天。
第五篇:流域水污染治理技術(shù)研究進(jìn)展
流域水污染治理技術(shù)研究進(jìn)展
摘 要:流域水環(huán)境污染是我國建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會面臨的一個(gè)嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。隨著環(huán)境污染不斷加重,以及人們環(huán)保意識的加強(qiáng),流域污染綜合治理已引起人們高度重視。控制流域水污染問題,進(jìn)行流域水污染綜合防治,已成為全國水環(huán)境管理研究中的重要課題。本文介紹了我國流域水環(huán)境污染現(xiàn)狀,綜述了國內(nèi)外流域水污染治理技術(shù),最后評述了流域污染治理的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:流域污染;治理技術(shù);研究進(jìn)展
Abstract:when building a resource-saving and environment-friendly society, our country is facing a severe challenge about basin water pollution.With the environmental pollution increasing, and the strengthening of people's environmental protection awareness, watershed pollution has aroused great attention.And it has become an important topic for the International Study Center on Water Environmental Management to control and deal with basin water pollution.This paper introduces the present situation of water pollution in River Basin in China and gives an overview of treatment approach about water pollution from home and abroad, finally points out the development direction of controlling the river pollution.Key words:River Pollution;Control Technology;Research Progress
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市化進(jìn)程加快及流域人口增長,越來越多的污染物排入河流,早已超過了河流自身的容量,使河流受到不同程度的污染,生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,導(dǎo)致流域水體污染問題日益嚴(yán)重[1,2]。污染事件的頻頻發(fā)生已成為世界普遍問題,引起國內(nèi)外的高度重視,西方從20世紀(jì)60年代起就開展了對嚴(yán)重污染的河流進(jìn)行治理并取得了一定的成效,如倫敦泰晤士河[3]、柏林萊茵河[4]、首爾清溪川[5]都恢復(fù)了昔日的“清澈”。由于流域是一個(gè)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈[6],因此,流域綜合整治已經(jīng)引起人們廣泛關(guān)注,對污染流域的治理迫在眉睫。
1.流域污染現(xiàn)狀
2013年我國環(huán)境狀況公報(bào)[7]顯示:我國十大流域423條河流的國控?cái)嗝嬷?,Ⅰ~Ⅲ類、Ⅳ~Ⅴ類和劣Ⅴ類水質(zhì)斷面比例分別為71.7%、19.3%和9.0%,主要污染指標(biāo)為COD、高錳酸鹽指數(shù)和BOD5。62座重點(diǎn)湖泊(水庫)972個(gè)國控?cái)嗝嫠|(zhì)優(yōu)良、輕度污染、中度污染和重度污染的比例分別為60.7%、26.2%、1.6%、和11.5%,主要污染指標(biāo)為TP、COD和高錳酸鹽指數(shù),富營養(yǎng)、中營養(yǎng)和貧營養(yǎng)的湖泊(水庫)比例分別為27.8%、57.4%和14.8%。309個(gè)地級及以上城市的835個(gè)集中式飲用水源地達(dá)標(biāo)率為97.3%,主要超標(biāo)指標(biāo)為TP、Mn和NH3-N,地下水水源地主要超標(biāo)指標(biāo)為Fe、Mn和NH3-N。
流域所在地工業(yè)結(jié)構(gòu)和布局的不合理以及對資源的無序開發(fā)使得工業(yè)污染成為主要的流域污染源;流域沿岸城市化的加快,城鎮(zhèn)生活污水問題日漸突出,部分城鎮(zhèn)污水處理廠不正常運(yùn)行更使得流域廢水處理率不高;化肥、農(nóng)藥的大量使用,不僅污染了水質(zhì),而且危害水域中的有益動植物,造成相關(guān)動植物品種數(shù)量的減少甚至瀕臨滅絕,進(jìn)一步破壞了水生態(tài)環(huán)境,從而嚴(yán)重影響了水源涵養(yǎng)功能,使得水資源短缺、水環(huán)境惡化的態(tài)勢更加嚴(yán)峻[2,8]。
2.國內(nèi)外流域污染治理現(xiàn)狀
2.1 國外流域污染治理現(xiàn)狀
流域污染在19世紀(jì)末就引起了發(fā)達(dá)國家的重視,并對流域水污染防治研究已有幾十年甚至上百年的時(shí)間,如英國泰晤士河、法國塞納河、日本琵琶湖、加拿大圣勞倫斯河、歐洲萊茵河等世界上一些著名流域,都經(jīng)歷了“先污染后治理”的過程[9]。這些寶貴經(jīng)驗(yàn),對我國開展重點(diǎn)流域水污染防治有重要的參考價(jià)值。
英國倫敦南部的泰晤士河,是世界上污染最早、危害最嚴(yán)重的城市河流之一。經(jīng)過英國政府100多年的綜合治理,泰晤士河已經(jīng)成為國際上治理效果最顯著的河流,也是世界上最
干凈的河系之一。泰晤士河治理采取的主要措施有:成立了治理專門委員會和泰晤士河水務(wù)局,對泰晤士河進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃與管理;對各種治理方案做出評價(jià),篩選出最優(yōu)設(shè)計(jì)與控制方案,使治理工作花費(fèi)較少的投資和時(shí)間,取得良好的治理效果,建立了有效的資金和技術(shù)保障機(jī)制。
法國為加強(qiáng)塞納河治理,成立了直接隸屬環(huán)境部的流域管理辦事機(jī)構(gòu)—流域水管局來加強(qiáng)對塞納河流域水資源管理工作。并且還建立有效的協(xié)調(diào)機(jī)制,即建立部際水資源管理委員會,由環(huán)境部、農(nóng)業(yè)部、交通部、衛(wèi)生部等部門組成,主要職責(zé)是制定流域綜合治理政策和協(xié)調(diào)部門之間、地方政府之間的工作。經(jīng)過多年的治理,塞納河的水質(zhì)明顯改善,取得了良好的治理效果。
日本為了治理琵琶湖流域水質(zhì)狀況,采取各種措施,加強(qiáng)琵琶湖流域的水污 染治理,并形成了“源水培育、湖水治理、生態(tài)建設(shè)、政府主導(dǎo)、全民參與”的湖泊治理思路。其具體措施為加強(qiáng)城市污水處理廠和農(nóng)村污水處理廠的建設(shè),工商企業(yè)限期實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,開展用肥皂代替合成洗滌劑的公民運(yùn)動,以削減入湖污染負(fù)荷[10]。
加拿大政府開展了圣勞倫斯河流域綜合治理工程,主要措施有:成立了圣勞倫斯河管理中心,主要從事技術(shù)咨詢、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和信息交流等工作,來協(xié)調(diào)管理流域治理項(xiàng)目;建立了由環(huán)境部牽頭負(fù)責(zé),多部門齊抓共管的管理體系。經(jīng)過多年努力,圣勞倫斯河流域水污染治理取得了十分明顯的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益。
歐洲為了治理萊茵河的水質(zhì)污染,“萊茵河防治污染國際委員會”(LCPR)從河流整體的生態(tài)系統(tǒng)出發(fā),先后簽署了一系列的萊茵河環(huán)保協(xié)議,確定了萊茵河治理規(guī)劃,把大馬哈魚回到萊茵河作為治理效果的標(biāo)志。目前,萊茵河的水質(zhì)已經(jīng)有很大改善,河水基本澄清,水質(zhì)基本恢復(fù)。
2.2 我國流域污染治理現(xiàn)狀
隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會的迅速發(fā)展,流域水環(huán)境、水生態(tài)破壞嚴(yán)重[11]。控制流域水污染問題,進(jìn)行流域水污染綜合防治,已成為全國水環(huán)境管理研究中的重要課題[12]。
我國水污染防治規(guī)劃的研究,始于20世紀(jì)70年代,隨后的“六五”、“七五”和“八五”攻關(guān)中,開展了大量的水環(huán)境背景值、水體功能區(qū)劃、水環(huán)境容量理論與總量控制方法等研究。規(guī)劃過程中,運(yùn)用了水質(zhì)數(shù)學(xué)模型、多目標(biāo)評價(jià)預(yù)測模型和大規(guī)模系統(tǒng)優(yōu)化方法等定量分析手段,增強(qiáng)了規(guī)劃的科學(xué)性[13]。
1994年5月,中國從淮河流域治理入手,開始了流域的治理工作。1995年8月,國務(wù)院頒發(fā)了全國第一部流域污染綜合防治行政法規(guī)《淮河流域水污染防治暫行條例》,進(jìn)一步明確了治淮的目標(biāo)。
進(jìn)入“九五”以來,以淮河為先導(dǎo),隨后海河、遼河、太湖、巢湖、滇池等流域的水污染防治相繼開始,全國大規(guī)模的防治工作,在“三河三湖”等重點(diǎn)流 域全面展開。通過開展工業(yè)污染源的治理以及城市水污染的綜合治理,部分水域 已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了“九五”確定的階段性污染防治的目標(biāo)[13]。
21世紀(jì)流域的治理工作,在已經(jīng)取得成果的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對水環(huán)境治理,按流域依法統(tǒng)一管理好水資源,加強(qiáng)水環(huán)境的持續(xù)改善和水土保持,促進(jìn)水土資源優(yōu)化配置,大力發(fā)展污水處理和飲用水凈化處理,以實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展和利用,保障流域社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
3.流域污染治理技術(shù)
流域污染治理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,目前國內(nèi)外已經(jīng)在使用的或已試驗(yàn)的污染河流水體治理技術(shù)主要分為物理、化學(xué)和生物—生態(tài)3類方法[6]。
3.1 物理方法
3.1.1 曝氣技術(shù)
曝氣技術(shù)是利用自然跌水(瀑布、噴泉、假山等)或人工曝氣對水體復(fù)氧,促進(jìn)上下層水體的混合,使水體保持好氧狀態(tài),以提高水中的溶解氧含量,加速水體
復(fù)氧過程,抑制底泥N、P的釋放,防止水體黑臭現(xiàn)象的發(fā)生。河道曝氣復(fù)氧一般采用固定式充氧站和移動式充氧平臺兩種形式。人工曝氣復(fù)氧是指向處于缺氧(或厭氧)狀態(tài)的河道進(jìn)行人工充氧能夠加強(qiáng)河道的自凈能力,改善水質(zhì)、改善或恢復(fù)河道的生態(tài)環(huán)境。國外許多的河流都會使用移動式曝氣方式。該工藝具有見效快、機(jī)動靈活、安全可靠、設(shè)備簡單、投資省、適應(yīng)性廣對水生生態(tài)不產(chǎn)生任何危害、操作便利等優(yōu)點(diǎn),極為適合于微污染源水和城市景觀河道的治理。固定充氧曝氣的缺點(diǎn),就是每個(gè)曝氣點(diǎn)的覆蓋面積小,尤其對基本不流動、相對封閉的水體,不能發(fā)揮出其最大的作用。移動式就避免了兩者所有缺點(diǎn)。在德國的Fulda[14][15]河、上海的綏寧河都曾采用人工增氧。
3.1.2 環(huán)保疏浚技術(shù)
環(huán)保疏浚技術(shù)是利用機(jī)械疏浚方法清除江河湖庫污染底泥,整個(gè)工程對環(huán)境及周圍水體的影響都較小。疏浚能消除污染水體的內(nèi)源,減少底泥污染物向水體的釋放。疏浚對沉積物中的營養(yǎng)物、重金屬和持久性有機(jī)物等污染物的去除明顯[16]。這是水體污染治理中普遍采用的方法之一,也是解決內(nèi)源(P污染)釋放的重要措施。
3.1.3 原位覆蓋技術(shù)。原位覆蓋技術(shù)是一種控制江河湖庫內(nèi)污染源的技術(shù)。通過在污染底泥表面覆蓋清潔的一種或多種覆蓋物,來阻隔底泥中的污染物向上覆水釋放遷移[1]。
3.1.4 機(jī)械除藻
水華藍(lán)藻大量暴發(fā)時(shí),采用機(jī)械除藻,對控制藍(lán)藻水華污染,有效降低內(nèi)源N、P等污染物負(fù)荷具有十分重要的作用[6]。
3.1.5 調(diào)水
通過水利設(shè)施(閘門、泵站等)的調(diào)控引入污染水域上游或者附近的清潔水源沖刷稀釋污染水域,以改善水環(huán)境質(zhì)量[6]。如上海蘇州河的綜合調(diào)水工程[17]。
物理方法只是使污染物轉(zhuǎn)移而并沒有消除,只能緩解污染程度而并非真正凈化水質(zhì)。此類方法治標(biāo)不治本。
3.2 化學(xué)方法
化學(xué)治理方法主要是采用各種化學(xué)藥劑,如加入化學(xué)藥劑殺藻、混凝沉淀、假如石灰脫氮、加入鐵鹽促進(jìn)磷的沉淀(化學(xué)固磷)等[6]。
3.2.1 絮凝沉淀技術(shù)
絮凝沉淀技術(shù)通過投加化學(xué)藥劑(一般為混凝劑)來去除水體中污染物的水處理技術(shù)。該技術(shù)較適用于污染嚴(yán)重、較為封閉的地表水體,對SS、濁度、TP、CODCr去除效果較好,對重金屬、TN等同樣有可觀的去除效果,且藥劑用量非常少。但該方法由于極易造成二次污染,不推薦廣泛使用。
3.2.2 化學(xué)除藻
化學(xué)除藻是控制藻類生長快速而有效的方法。除藻常用的藥劑有硫酸銅、漂白粉、明礬、聚鋁和硫酸亞鐵等。采用硫酸銅及改變水的pH值可以達(dá)到去除水中藻類、降低甚至消除水腥味的效果,并且比單獨(dú)投放硫酸銅要好。該方法操作簡單,可在短時(shí)問內(nèi)取得明顯效果,提高水體透明度。不足之處在于不能將氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)從水體中清除出來,不能從根本上改變水體的富營養(yǎng)化,而且除藻劑的生物富集以及生物放大作用可能會對水生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響。因此,除非應(yīng)急和健康安全許可,化學(xué)除藻一般不宜采用。
3.3 生物—生態(tài)方法
生物—生態(tài)法是國內(nèi)外近年來發(fā)展迅猛的一種新技術(shù),其通過培育的植物或接種、培養(yǎng)的微生物的生命活動的過程,對水中污染物進(jìn)行降解、轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移功能,從而讓水體得到凈化的方法,在實(shí)施中工程造價(jià)相對較低、凈化效果好、低耗能或根本不會耗能、實(shí)施成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。除此之外,這種處理技術(shù)的特點(diǎn)是不會在水體中投放藥劑,絕對不會產(chǎn)生二次污染。還能夠與綠化環(huán)境和景觀改善連接起來,創(chuàng)造人與自然和諧相處的優(yōu)美環(huán)境。生物方法包括水生植物凈化法、生物膜技術(shù)、河道曝氣復(fù)氧、土地處理法、生物修復(fù)法等。
3.3.1 水生植物凈化
利用水生植物的自然凈化機(jī)能,對去除富營養(yǎng)化水體中的TN和TP,增加水體中的溶解氧有明顯效果,且能有效抑制藻類生長。只有重建并依靠優(yōu)化的水生植物大面積的穩(wěn)定存在[18],才能實(shí)現(xiàn)逐步恢復(fù)和提高河道水質(zhì)的目的,在冬季水溫3~7℃的低溫條件下,大多數(shù)本生植物處于生長停滯期,據(jù)報(bào)道伊樂藻和菹草在低溫條件下具有明顯的生產(chǎn)能力[19,20]。但水生植物在富營養(yǎng)化水體中透明度低,不能維持正常的光合作用而難以形成穩(wěn)定植被[21]。
3.3.2 生物膜技術(shù)
生物膜技術(shù)是將微生物群體粘附于載體的表面上呈膜狀,在與污水接觸過程 中,生物膜上的微生物吸收污水中的有機(jī)物為養(yǎng)料然后同化有機(jī)物,而起到凈化污水的效果。利用生物膜自凈原理在河道內(nèi)鋪設(shè)一些卵石或其他填料[22],進(jìn)而改變水體環(huán)境生態(tài)結(jié)構(gòu)的單一性。目前國外往往在凈化河流的生物膜技術(shù)上采用排水溝的接觸氧化法、礫石間隙接觸氧化法、薄層流法、伏流凈化法和生物活性炭填充柱凈化法,這些方法中運(yùn)用最多的是兩種接觸氧化法。南京大學(xué)王學(xué)江等采用懸浮填料移動床工藝處理蘇州河支流河水,該工藝在水力停留時(shí)間為1.5 h,既能較好地去除CODCr、BOD5,也能達(dá)到良好的硝化效果[23]。
3.3.3 生物修復(fù)技術(shù)
生物修復(fù)技術(shù)(Bioremediation)是利用微生物或者其他水體生物,將水體或土壤中的有害有毒污染物質(zhì)通過生物體內(nèi)分解為 CO2和H2O,或轉(zhuǎn)化為無毒無害物質(zhì)的系統(tǒng)化的工程技術(shù)。生物修復(fù)技術(shù)有水生植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)、水生動物修復(fù)技術(shù)。
3.3.4 土地處理技術(shù)
土地處理技術(shù)是一種行之有效且歷史悠久的水處理技術(shù)。它是把土地作為處理的基本設(shè)施,利用植物根系、土壤的吸附過濾及自我調(diào)控功能和凈化作用,達(dá)到一定程度上對水體凈化的效果。國外經(jīng)驗(yàn)表明,土地處理系統(tǒng)在有機(jī)化合物特別是氨氮和有機(jī)氯等有非常好的清理效果。
3.3.5 浮島技術(shù)
人工浮島[24]是借助浮體上栽培的水生植物,通過植物、根系上的微生物等作用,直接從水體中吸收營養(yǎng)物質(zhì)及其它污染物,達(dá)到凈水的目的。另外,其和藻類的生長形成競爭,抑制藻類進(jìn)行光合作用等,從而抑制或減少“水華”發(fā)生的概率。人工浮島具有凈化水質(zhì)、消減風(fēng)浪、美化水面景觀、提供水生生物棲息空間等多種功能。
3.3.6 人工濕地
人工濕地是由人工建造和控制運(yùn)行的類似與沼澤地的地面,將污水、污泥有控制地投到人工建造的濕地上,污水與污泥在沿一定方向流動的過程中利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用,對污水、污泥進(jìn)行處理的一種技術(shù)[25]。人工濕地凈化污水的作用是介質(zhì),水生生物和微生物綜合作用的結(jié)果[26,27],影響因素主要包括濕地的水力負(fù)荷的比率、滯留時(shí)間、填料的選用、種植植物的類型和數(shù)量等[287]。人工濕地技術(shù)作為一種新型的水處理技術(shù),不僅除污效果好,還具有運(yùn)行管理方便及工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。
4.展望
綜上所述,物理、化學(xué)和生物—生態(tài)技術(shù)各有利弊,所以我們要針對河道具體特點(diǎn)、區(qū)域的具體情況,因地制宜,充分借鑒國內(nèi)外河流治理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),開發(fā)集污染河流治理、資源化利用及生態(tài)修復(fù)于一體的集成技術(shù),為我國污染河流治理提供參考。
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