【资料】浅析地下水污染的主要途径、危害及防治

摘要

地下水是自然界提供给人类的最好的饮用水水源。地下水作为重要的供水水源,在保证居民生活用水、社会经济发展和生态环境平衡等方面起到不可替代的作用。介绍了地下水的污染主要途径,分析了地下水污染带来的危害,探讨了地下水污染的防治。 

文章选自《西部探矿工程》 2013年06期，侵删。

作者 · 单位

   董琳 * ¹ ， 刘辉²

1. 昌吉州地质环境监测站，新疆 昌吉 831100 

2. 新疆地矿局第二、三水文地质工程地质大队，新疆 昌吉 831100
   

关键词

地下水污染；主要途径；污染治理；预防

地下水污染是一个全球性的问题，污染防治需要全世界每个人的关心和参与。虽然一些地下蓄水层的破坏已无法挽回，但大部分地区的蓄水层目前相对纯洁。为了挽救地下水质，从根本上来说要对全球经济进行根本的结构调整，鼓励利用再生资源、城市小型化、人类活动环保化，减轻地球负担，如果人人都行动起来，最终人类则不会因干渴而焦虑了。

1 地下水的污染主要途径

在天然状态下，地下水具有一定的自净能力。含水层本身起着一个过滤器的作用，吸附和离子交换过程有助于降低水中的污染物浓度。淋滤的污染质进入含水层，而含水层的水排泄时又把一些污染质带走，从而达到了某种平衡。人为的活动可能使这种平衡遭到破坏。改变了符合一定标准的地I水水质(包括它的物理、化学和生物性质)，使地下水的污染物的浓度超过规定的指标，使它不再适合原来的用途，我们就说地下水遭到了污染。地下水污染的主要来源相途径包括以下几个方面；

1.1 工业方面

现代化的工业生产产生大量的含有各种化学物质的垃圾，堆放在地面和埋藏地下的工业废物中的各种有害物质经地表径流及雨水的冲淋而渗入地下，随水的运动进入含水层中；各类工厂排放含有有毒物质的污水直接渗入地下，或者污染地表水后又通过地表水与地下水的联系而污染地下水体；由于石油及其化工产品使用及管理上的漏洞，汽油、柴油、苯系物及其他含苯环的碳水化合物等造成了地下蓄水层污染，对地下水造成威胁最大的是贡、镉、铅、铬等重金属及难分解的有机物，有时还可能有放射性物质。

1.2 农业方面

现代农业生产使用大量的农药，这些农药大约只有10%左右被作物吸收，有一部分汽化进入大气中，其余全部进入土壤及地表附属物，这部分未被吸收的农药会随地表径流渗入地下蓄水层造成污染。自20世纪五、六十年代，化肥使用量逐年增加，有机氮肥、磷肥、钾肥的使用量已增加了近10倍，这些化肥大约只有40%左右被作物吸收利用，其余的都溶于雨水及灌溉水，最终慢慢渗入地下蓄水层中，必造成大面积的地下水污染。近几年通过对地下水监测化验发现硝酸盐含量有上升的趋势，有的地区直接引用工厂和城市污水灌溉，对地下水的污染也十分严重，研究区域地下水保护问题时，对农业造成的污染应当给予特别的注意。

1.3 生活方面

随着世界人口的增加，人类生活产生大量的生活垃圾，而这些被填埋于城市周围的垃圾，随着日晒雨淋及地表径流的冲洗其溶出物会慢慢渗入地下，污染地下蓄水层。长期以来，城市的生活污水没有经过任何处理而直接排放，生活污水下渗是造成地下水污染的另一个重要原因。生活方面的污染物质主要包括碳水化合物、氮、合成洗涤剂以及各种微生物。

1.4 矿业方面

矿坑排出的水或矿山废渣的淋滤水中可能含有重金属和放射性元素，有时是盐水或酸性水，这些水也是地下的污染源。有些地区在勘探和采矿过程中引起含水层之间的沟通，使不同质的水发生混合，也能造成地下水水质的改变。

1.5 咸水入侵

在滨海含水层中大量地抽取淡水可能造成咸水的入侵，使井水变咸。另外相邻含水层之间的水力联系，结果使相邻层的咸水直接入侵或越流侵入，使水质变劣。

1.6 来自自然界自身的污染

自然界中存在着许许多多钟对人类有毒有害的化学物质，正常情况下它们以一种相对稳定的状态存在于大自然中，对人类不构成威胁，有些元素还是人类生存所必须的微量元素，但是由于人类的活动改变了这些元素稳定存在的条件，这些元素及其化合物就会超量的释放出来污染地下水。例如：金属元素砷其化合物有剧毒，它在自然界中是以微量元素存在的，近年来科学家们发现地下水中砷含量提高了，原因可能是地下水污染后其中的污染物与砷矿发生作用而使砷从沉积物中脱离出来。

1.7 人工回灌

用劣质水或未经处理的废水回灌，这些水与与地下水混合后，由于地下水的运动而污染含水层。

以上这些污染来源要想完全除掉是很难的。地下水本身是一个“封闭”的系统在它运动和交替的过程中，不可避免地要接触外界的环境并受人为的干扰，我们正应当利用这一点来对地下水水质进行控制，使它不至达到危害用户的程度。为此必须对地下水水质进行监控并预判它的发展趋势，以便提前采取相应的对策。

2 地下水污染带来的危害

地下水污染不仅会导致传染性疾病等社会公害的发生，还会因其失去作为水资源的经济和生态价值而加剧水资源短缺的紧张局面，严重制约经济和社会的可持续发展。

2.1 危害人体健康

地下水污染直接影响饮用水源的水质。当饮用水源受到合成有机物污染时，会导致腹水、腹泻、肠道线虫、肝炎、胃癌、肝癌等很多疾病的产生，特别是人们饮用被硝酸盐污染的地下水后可以导致癌症，还可能引起高铁（变形）血红蛋白症，导致患者死亡。疾病给广大居民身心带来极大损害，同时也增加了巨额医疗费用，与不洁的水接触会染上如皮肤病、沙眼、血吸虫、钩虫病等疾病。地下水污染严重区甚至可导致雌激素增加，影响人类的繁殖能力，造成自然流产或是先天残疾。

2.2 降低农作物的产量和质量

很多地区的农民有喜欢用污水浇灌农作物的习惯。当农作物吸收污水废水和化学肥料中过量的氮素（硝酸盐、亚硝酸盐和氨氮）时，这些有害氮素能降低农作物（如土豆等）对机械损伤的抵抗力，降低水果和蔬菜的质量，减少香味和冬季的耐藏力；还能降低某些农作物的养分。

2.3 加速生态环境的退化和破坏

地下水污染造成的水质恶化对生态环境的影响也是巨大的。污染物排入河流、湖泊后除了对水体中天然鱼类和水生物造成危害外，对水体周围生态环境的影响也是一个重要方面。过量的硝酸盐进入河、湖后，是河、湖水酸化并有腐蚀性，影响水中生物的正常生长，甚至能导致某些水中生物的灭绝。

2.4 造成经济损失

地下水污染对人体健康、农业生产、生态环境的负面影响，都会表现为经济损失。据农业部和环保总局联合发布的2006年度《中国渔业生态环境状况报告》显示，全国共发生渔业水域污染事故1463次，污染面积约9.4×104hm²，造成直接经济损失约2.43亿元。

3 地下水污染防治

地下水处理方法主要有抽水处理法、生物处理法、渗透性屏障处理法、循环井处理法等。

3.1 抽水处理法

抽水处理法的原理是将污染的地下水抽出，在现场或其他地方对抽出来的受污染的地下水进行处理。某市一运输粗苯的车辆侧翻，造成粗苯泄漏污染了附近2口灌溉井，现场采取了抽水处理法，井内水污染很快得到了控制，并在短时间内水质恢复到受污染前的水平。

3.2 生物处理法

其原理是利用微生物弱化污染物的毒性或把污染物转变成无毒性物质的处理方法。微生物消解有机化合物，提供自身所需养分和能量，将污染物分解为二氧化碳和水，随着微生物数量增加，污染物被消解并逐渐减少，微生物也因食物短缺逐渐减少进而消失。此种方法在美国曾对四氯乙烯、三氯乙烯等污染物处理做过现场试验。在荷兰，也曾用此方法处理油污、苯、甲苯、含氯溶剂等污染物。

3.3 渗透性屏障处理法

其原理是将渗透性处理屏障埋设到地底下。首先在污染现场挖壕沟贯穿受污染范围的地下水，然后注入对污染物有处理作用的材料。当地下水流过渗透性屏障时，污染物将被挡住或反应变为无害物质。在德国、美国曾使用此方法对含氯及不含氯溶剂的污染物进行处理。

3.4 循环井处理法

其原理是将空气注入受污染的地下水，强迫一些具有挥发性的有机物污染物随着气泡溢出水面，然后再用土内水气抽取法，抽取这些挥发性和半挥发性的有机污染化合物。

3.5 水力破裂处理法

其原理是将高压水注入不易渗透的土层，增加土壤的渗透性，土壤孔隙增加将有利于生物处理和提高抽取效率。在实际应用中，水力破裂处理法常与土内水气抽取法、现场生物处理法、抽水处理法混合使用来提高处理效率。

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来源：《西部探矿工程》

编辑：言五

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