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城镇地下水污染原因与应对措施研究

2021-11-28周飞飞伍泓洁

皮革制作与环保科技 2021年13期
关键词:污染物水资源污染

周飞飞,姚 蕾,伍泓洁,沈 涛

(嘉兴中科检测技术服务有限公司,浙江 嘉兴 314006)

如今水污染情况比较严重,而且当地下水源被污染时,在短时间内却不能检测到,严重影响了地下水质量。在某种程度上,这对生物多样性和人类健康都产生了巨大的影响,同时也影响了人们正常的工作和生活。尽管我国水资源十分丰富,但人均水资源却很少,其中包括耕地灌溉和居民家庭用水。城镇迅速发展的同时,工业废水的排放加剧了地下水污染。本文分析研究了城市地下水污染的相关因素,并提出有效措施以解决实际问题,确保了地下水质量。

1 地下水污染简述

随着环保意识的增强,我国对环境保护提出了更高的要求和标准。但是有些企业对污水处理的认识还比较薄弱,传统的污水处理工艺也是造成水质污染的主要原因。有些地方政府的相关部门对废水控制不够严格,处罚程序也比较欠缺,各类工业废水随处可见,对地下水质量的影响很大。与此同时,居民的环保意识和水的循环利用水平不高[1]。城市地下水治理规划的不科学也导致了地下水资源的过度利用和大量浪费。

例如:长江三角洲是江苏经济最发达的地区,这个区域是中国人口、城镇、经济密度等最高的地区,包括无锡、南京、镇江、常州、苏州等五个城市。在苏南现代化示范区,常住人口有3 310万人左右,到2014年,城镇化率就高达73.5%。但是,城市的高速发展和工业化进度让这个区域内的生活垃圾和工业“三废”超过了正常排放量,导致苏南地区的的土壤和浅层地下水受到了严重污染。其中主要污染源确定为城市生活垃圾,主要包括生活污水和日常垃圾这两项污染源,其综合到一起直接影响了该城市与周边地区的江、河、湖水等,并逐渐渗透到地表,对地下水造成严重影响。另外,还有一个原因就是,20世纪80年代以后,在苏南地区形成的城镇大多数都是乡镇企业不断发展的产物,因此该区域的环境已经不具备先天优势[2]。

在2002年和2009年,中国地质调查局为了掌握苏南地区的环境污染情况,分别展开了多目标区域地球化学调查和水污染调查,同时对这个区域的土壤污染情况也进行了分析。

2 调查报告

还以苏南地区为例,这个地区石油化工企业分布范围较广,长期的生产作业使企业本身所在的环境早已被重金属污染,并逐渐向外扩散。另外,除重金属外,还有具有持久性特点的有机污染物—多环芳烃污染,该物质在各个生产过程中都会出现,可以说,只要有能源使用和人类活动的区域就会普遍存在,如石油加工、汽车尾气、化石燃料等,并且,这种物质在大气、土壤、水中都会存留下来,严重污染空气、土壤、水资源[3-4]。

相关人员在土壤PAHs污染检测中,根据土壤中含有PAHs浓度为标准,可以将其分为四种类型,即洁净、轻度污染、中度污染、重度污染。这四种污染等级的划分用PAHs浓度<200 µg/kg、PAHs浓度在200~600 µg/kg之间、PAHs浓度在600~1 000 µg/ kg之间、PAHs浓度>1 000 µg/kg来进行判 断[5]。

研究发现,石油化工厂设施土壤不同程度地受到PAHs污染,是化石燃料燃烧与溢油的混合污染源。根据污染深度来看PAHs污染深度在0~80 cm之间,而PA主要发生在表层土壤,当深度达到5 m时,PAHs含量接近土壤背景值,说明浅层土壤吸附能力强,对深层土壤有保护作用。

3 城镇地下水污染治理策略

3.1 积极治理修复

国外对地下水的治理和修复已有很长的历史,其中的一些经验值得借鉴,如物理处理方法等。以前,处理地下水污染主要采用萃取法,抽提地下水。这些污水和地面废水采用相同的处理方法,水质根本不能得到修复。同时,萃取过程也浪费了大量的水资源。另外,通过现场介质处理可以降低成本,减少环境危害,主要是利用水保护梯度,把受污染的水输送到处理介质中,在介质的作用下分解吸收,使部分金属元素和污染物得到更好的溶解。这种技术对加工设备要求低,无二次污染。因此,这种方法在工业开发中被广泛采用,也是治理地下水污染的重要手段。

3.2 建立更为规范的地下水管理制度

相关部门对地下水进行有效的管理,不仅要完善立法和监管,还要建立规范的责任分配机制,推进地下水依法治理制度,确保严格执行。政府有关部门应与地下水监测机构共享地下水资源,与有经验的专家合作开展城市建设。还要加强各部门之间的合作,充分调动人力物力,促进措施的有效实施,确保地下水资源的有效管理。

3.3 重点监督工业行业的污水排放

工业行业废水的排放量大,对我国的水政策提出了挑战。为此,地下水管理部门应加强对工业废水的监管,定期检查和监督,及时发现问题和优化处理,并采取相应措施。

3.4 预防城镇地下水污染

为了更好地预防地下水污染,需要做到以下几点:

(1)要提高公众对水资源的认识,建立节约用水的正确途径;

(2)必须建立和完善城市地下水资源保护的法律法规,并采取相应的水质保护措施;

(3)应对城镇地下水出现的问题进行专门研究,并且要充分利用水资源。因此,减少水资源污染是城市规划的重点。

4 城镇地下水污染处理技术

4.1 物理处理技术

物理处理工艺比较简单,主要是利用物理原理,如水力控制法、遮蔽法、萃取法。水力控制法是利用专业的设备,手动将受污染的地下水注入含水层,为有效控制污染水体,设置水屏障,防止污水扩散,并进行小规模的处理,以获得洁净的水源。

4.2 化学处理技术

化学处理技术是对地下废水进行氧化还原、吸附、沉淀、有机物反应等化学处理,使废水毒性降低或消除,最终达到净化污水的目的。进行化学处理需要使用的主要原料为活性炭、微生物、铁氧体等或环保材料。这种反应性材料吸附能力强,使用寿命长。还可以利用这种方法改良土壤,使土壤对地下水中有机物质的吸收间接增加。将表面活性剂等改良物质注入土壤,从而实现了土壤的转化。还有,有机肥料可以吸收污染物、净化水体,从而改善环境。另外,采用空气净化技术,改善有机烃污染,仅适用于低沸点的污染源。具体做法是将空气注入受污染的地下水底部,利用上升的空气去除污染物,然后收集和处理受污染的空气。

4.3 多种技术结合

多种方法的综合应用,不仅可以提高效果,而且可以有效利用资源。用物理萃取、化学或生物处理及修复等方法对城市地下水污染进行处理也很普遍,但由于受萃取设备、工艺、井数等因素的影响,处理效果较差,容易发生回弹。如采用多相萃取技术中的真空萃取技术,可对污染的地下水、土壤、气体等进行分离和处理。这种工艺具有较高的修复性能,适用于高浓度有机污染物的修复,也可用于石化等非水性液体污染物的修复。

地下水循环井修复技术是利用循环井的连续通风,通过气体的作用除去地下污水中的挥发性有机物,溶解和扩散水中的氧气,使地下水内部扩散,通过循环孔形成氧气循环,最终达到净化污水的目的。

采用热处理工艺是利用热能加热地下水,将地下水中的污染物和水转化为气体,再结合萃取法提取蒸汽,但此工艺会受到土壤水分、污染物种类、设备和成本等因素的限制。

还可以利用需氧微生物或厌氧菌发酵技术,对水中吸附的有机污染物进行原位修复。这种技术二次污染小,使用方便,但降解速度慢,效率低,结合气溶胶技术可提高微生物繁殖速度,加快有机物的分解,也可达到净化污水的目的。

5 结论

综上所述,水资源在城市发展过程中具有重要的作用,也是促进城市经济可持续发展的重要保障。水资源的合理利用是每个市民的责任和义务。因此,我们应加强对相关技术的应用研究,提高城镇地下水的污水处理技术水平以及增加新的污水处理技术,争取达到经济、社会、生态效益的统一。

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