地下水水质分析及土壤地下水污染治理措施

曾海彬

(广东省揭阳生态监测站,广东 揭阳 522000)

随着社会发展与时代进步,我国城镇化建设正不断推进,工业领域的发展也对地区经济建设与国民经济发展具有极其重要的意义与价值。然而随之而来的地下水污染问题也成为民众关注的重点话题。地下水污染会影响人们的正常饮用水,严重影响生活质量。地下水治理工作有一定的难度,与地表水污染不同的是,地下水污染具有隐蔽性较强且难以逆转等特点,治理难度普遍较大。因此必须尽快加强对地下水污染的研究工作,做好地下水水质分析,采取先进的科学技术强化地下水治理质量,为改善我国地下水保护管理工作提供支持。

1.1 污染途径分析

1.1.1 农业活动造成的污染

农业活动是造成地下水污染的主要途径之一。在农业生产活动开展过程中,部分种植户为了能够提高增产效率,往往会大量使用化学产品以促进农作物生长速度,然而土壤以及作物难以全部吸收,导致地表存在残余化学产品,久而久之会逐步渗入到地下区域,对地下水循环产生严重的负面影响。比如有可能引起水质中的磷元素与氮元素严重超标,导致周边居民、动植物都会受到地下水的影响,同时也会影响到当地的经济发展[1]。

1.1.2 工业活动造成的污染

工业活动同样是引起地下水污染的常见因素。工业生产离不开水资源的大量应用,而在此之间也会不断产生大量的工业废水,在不使用任何有效处理措施的情况下,这些工业废水被排入自然界中,会逐渐渗透到地下区域,从而对水循环产生干扰作用。工业废水中含有大量的有害物质,在工业废水的渗透作用下,地下水资源将会受到严重污染,一旦饮用这些地下水,很可能产生各类复杂、罕见的疾病,危害当地居民身体健康。

1.1.3 自然活动造成的污染

工业发展离不开矿业活动,人们在矿业生产领域中发现,矿业活动很有可能对地下水带来严重污染。尤其是采矿会产生大量的矿坑,在长期打磨的影响下会生成有毒金属,这些有毒金属需要及时进行有针对性的处理,否则很有可能在雨季时被冲刷进地下区域,从而影响水循环,造成地下水污染,给周边居民、动植物带来严重的负面影响。除此之外,在矿业生产活动中需要涉及到各类资源的管理工作,这些资源在发生泄漏事故后会渗入地下,从而引起地下水污染,对地下水的可循环利用带来干扰。

1.1.4 日常生活造成的污染

地下水资源同样与人们的日常生活具有极其密切的联系,人们的日常生活离不开水资源的运用。在日常生活中会产生各种各样的生活污水、生活垃圾,在生活污水与垃圾不经过规范排放以及处理的情况下,很可能会直接造成环境污染,从而发生地下水资源污染现象。尤其在个别地区,对生活污染的处理方式多以焚烧、掩埋为主,这些处理方式很有可能导致地下水资源受到严重污染[2]。

1.2 水质分析

由于影响地下水资源水质的相关因素很多,污染物质成分存在明显的复杂性特征,给水质分析工作提出了更为严格的要求。在水质分析工作中,通常会结合受到污染且具有代表性的区域地下水水体开展数据分析工作,也有可能会借助各类参数支持以开展水质分析工作,明确影响水质污染的相关因素。在水质分析过程中,需要对水质参考指标,包括pH值、SO2-4、NH+4、NO2-N、NO3-N、氯化物以及地下水硬度等指标进行分析,选取适宜的水质检测方法以判断水质污染状况。

在现阶段的地下水水质分析工作中,多以地图重叠法进行分析与应用,这种方法一般会将相同水域中的不同水体参数指标进行整理,并开展单项对比分析工作,结合对比分析结果,选取最高等级参数结果,并将其作为地下水分析评价结果,整理成相应的地下水综合成分分析数据,以便于结合数据分析结果,开展地下水水质治理工作。比如在某些地区地下水水质分析过程中发现,该区域地下水酸度过高,需要采取弱化酸度的处理方式优化地下水水质。

在饮用水源的监测管理过程中,通常会在水质监测工作的帮助下,做好各个污染源的定位工作,并借助风险等级评估以进行科学治理,实现控制污染的目的。除此之外,还会在受到污染的区域建立水质监测评价体系,提高区域监测布点工作质量,以便及时发现水质超标问题,并在确定污染原因的基础上,建立科学合理的防控机制,实现预防水资源污染的目标[3]。

在地下水水质评价与分析过程中,一般需要结合表1分级表以确定单项组分评分制Fi,继而结合以下公式计算综合评分制F,具体如表1所示。

表1 地下水质量分级表

在公式计算中,Fi代表单项组分评分制,代表各个单项组分评分制Fi的平均值大小,F代表综合评分制,Fmax代表单项组分评分制Fi中的最大值,而n代表参加评分的组分数,需要结合参评组的数量来确定n数值的大小。在公式计算结果中,需要结合表2分级表来确定地下水质量级别。

表2 地下水质量分级表

所谓土壤地下水污染治理,是指依据物理、化学、生物、生态学原理,应用人工调控措施,降低土壤污染物的浓度或活性,从而实现污染物的无害化、稳定化处理,达到预期的土壤地下水污染修复的治理目标。就目前阶段来看,土壤地下水污染治理修复措施主要有全过程修复技术、物理修复技术等。除此之外,还要做好整治城市环境、水质监测等工作,加强土壤地下水污染治理的修复效果。

2.1 应用全过程修复技术

在大面积地下水污染区域内,应用全过程修复技术可以有效改善地下水资源的污染问题,且实际技术应用成本并不高,对周边环境所产生的影响也很小。在全过程修复技术应用当中,需要结合实际污染原因,采取有针对性的处理措施,从而有效改善地下水资源水体质量、保障民众对地下水资源的应用需求。

2.1.1 农业污染修复

针对农业污染问题,在应用全过程修复技术过程中,需要提高对化肥农药的应用管理工作质量,引导当地农民、种植户,合理选择适宜的农药化肥。做好相应的宣传工作,改变以往的农业种植生产观念,帮助农民、种植户们意识到盲目滥用化肥农药的危害,提高农业生产的规范性与科学性,使人们意识到,在农业生产活动中还要重视环境效益问题。在实际农药化肥使用过程中,需要结合农作物实际特点、种植土壤营养状况合理选择适宜的农药化肥,并严格控制施用量。此外,还要及时推广新型无毒无害农药化肥,尽可能地减少存在大量有害物质的农药化肥施用量,加强对农业污染的修复治理质量。

2.1.2 工业污染修复

为了能够有效修复工业污染,需要在工业生产区域合理规划设计供水区域,最好将工业生产区域中的供水区域,设计在远离生活用水的下游区域内。有关部门工作人员需要做好必要的规划指导工作,保障工业生产所产生的“三废”得到科学排放与处理,同时还要结合实际生产状况,制定有针对性的处理措施,科学处理工业污染,以减少各类污染物的排放量,在个别出现超标排放的工业生产企业中,需要加强停业整治力度,达到以儆效尤的目的。

2.1.3 自然污染修复

工作人员应及时加强调查、测量与分析工作,合理选择取水井所在位置;
做好科学规划设计工作,在凿井作业过程中,科学治理受到污染的河道两岸地下水下资源;
强化对地下水资源的科学保护管理工作,实现有效改善地下水水体质量的目的。另外在矿业生产活动中,工作人员要积极优化开采方法,及时回填开采过程中所产生的废石、矿渣等物质,尽可能地减少采空区面积,预防地表陷落而造成地下水污染的现象。在水文地质条件比较复杂的情况下,相关人员可以采取封堵地下水集中径流通道为主、疏干为辅的工程措施,从而降低地下水降落漏斗范围,避免因为采矿疏干排水而造成地表塌陷等严重问题[4]。

2.1.4 生活污染修复

相关人员应结合城市实际发展状况,制定完整的生活垃圾处理措施以及生活污染管理方法,严厉打击焚烧垃圾、随意填埋垃圾等恶劣行为,借助废水坑与排水库合理控制地下水污染问题;
还要定期做好针对排污管道系统的维护管理工作,提高对排水管道系统的科学管理质量,避免由于排水管道受到破坏而引起有害物质泄漏,导致地下水资源受到污染;
另外还要注意,在城市垃圾堆放处理过程中,最好选择水源下游区域,避免对水资源带来更为严重的污染。

2.2 应用物理修复技术

2.2.1 重力分离处理技术

污水中的悬浮物数量相对比较多,且固体密度往往高于水体密度,导致固体悬浮物时常沉淀在污水下方,而重力分离处理技术的应用,可以将水体与污染物进行分离处理。在重力分离处理技术应用过程中,还需要借助沉淀池、沉沙地等设施,提高对污水的净化处理质量。以沉沙地为例,它可以针对受污染的水体,将其中的无机物进行沉淀处理。这是因为无机物中的颗粒密度普遍比较高,大约在2.64 t/m³左右,而正是这些污染物的影响,导致下水管道被堵塞;
而在沉淀池中,沉淀方式多以有机固定沉淀为主,可以针对不同类型污水进行沉淀处理,一般会被分为初次沉淀池处理和二次沉淀池处理,通过两次沉淀池的处理过程,可以有效改善地下水源质量。

2.2.2 过滤分离技术

在过滤分离技术应用过程中,实际处理流程如图1所示。首先在粗料处理过程中,针对已经受到污染的地下水,将地下水悬浮物质进行清理、过滤处理,一般会应用筛网、格栅等措施进行处理;
其次在颗粒状材料的过滤处理过程中,针对受到污染的地下水中所存在的不同大小污染颗粒进行消除处理;
最后进行膜滤处理,借助压力差、电力场等措施提高人工膜应用效率,有效提升对地下污水的过滤、分离处理效果。

图1 过滤分离技术应用流程

2.3 其他治理地下水污染的措施

2.3.1 整治城市环境

在不同城市中,需要结合实际情况,对地下水资源有针对性地完善综合整治管理制度,最大化减少城市地下水资源受到污染的影响;
同时还要尽可能地减少水资源消耗量,促进污水处理效率得到有效提升,保障水资源的可循环利用;
同时还要及时建立污水处理系统,加快城市下水道管网的规模化建设工作;
在城市污水处理系统应用过程中,加强对城市污水的集中化处理,将城市污水处理工作与工业废水治理工作进行合理区分,紧抓两头、齐肩并进;
合理引进先进的污水处理技术,改善城市地下水资源的水体质量,通过过滤分离技术以及生物过滤膜等技术提高水污染治理效果;
最后还要及时加快建设污水处理厂、生活垃圾处理厂等设施,加强城市治污排污能力,促进城镇环境的可持续发展[5]。

2.3.2 做好水质监测

在治理地下水污染过程中,为了促进治理效果的进一步提升,还可以通过及时构建地下水质监测控制管理系统,做好地下水水质的动态变化监测管理工作,为治理地下水污染提供完善的技术支持。而管理人员可以结合监测管理系统掌握地下水水质状况,便于结合数据结果,确定地下水质监测井建设位置,建立水质动态变化监测预警系统。在预警系统的帮助下,如果某一区域出现地下水污染,可以及时将监测结果反馈至监控平台,同时将受到污染的地下水区域污染数据结果显示在计算机上,此时工作人员可以结合水污染实际状况,采取适宜的净化处理技术,及时清除地下水中所存在的污染物质,促进地下水污染治理效率的进一步增长[6]。

综上所述,在地下水受到污染的情况下,会对人们的生活用水、工业生产领域用水带来严重的负面影响,甚至会阻碍地区经济的发展。因此在倡导生态环境保护的今天,必须要尽快加强对地下水污染的处理和防治工作,保障地下水水质不受污染影响,有效控制地下水水体质量,落实可持续发展的方针。

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