1.概念
地下水污染主要指由于人类活动引起地下水化学成分、物理性质和生物学特性发生改变而使地下水质量下降的现象。
2.地下水污染特点
地下水污染与地表水污染不同。污染物质进入地下含水层及在其中运移的速度都很缓慢,若不进行专门监测,往往在发现时,地下水污染已达到相当严重的程度。地下水由于循环交替缓慢,即使排除污染源,已经进入地下水的污染物质,将在含水层中长期滞留;随着地下水流动,污染范围还将不断扩大。因此,要使已经污染的含水层自然净化,往往需要几十、几百甚至几千年;如果采取打井抽汲污水等工程方法消除污染,则需付出相当大的代价。
3.地下水污染途径
通过雨水淋滤,堆放在地面的垃圾与废渣中的有毒有害物质进入含水层。各类污水排入地表水,再渗入补给含水层。长期利用污水灌溉农田,可使大范围的地下水受污染,农药、化肥也可能对地下水造成污染。农业耕作活动可促进土壤有机物的氧化,如有机氮氧化为无机氮(主要是硝态氮),随渗流水进入地下水。止水不良的井孔,会将浅部的污水导向深层。气态污染物溶解于大气降水,可通过补给作用污染地下水。有些行业,如石油和天然气开采、钛白粉冶炼等,将生产废水注入地下,如处理不当,也会对地下水造成影响。
地下水污染方式可分为直接污染和间接污染两种。直接污染的特点是:污染物直接进入含水层,在污染过程中,污染物的性质不变。这是人类活动对地下水污染的主要方式。间接污染的特点是:地下水污染并非由于污染物直接进入含水层引起,而是由于污染物作用于其他物质,使这些物质中的某些成分进入地下水造成的。例如,污染引起的地下水硬度的增加、溶解氧的减少等。间接污染过程复杂,污染原因易被掩盖,要查清污染来源和途径较为困难。
地下水污染途径是多种多样的,大致可归为四类:(www.xing528.com)
(1)间歇入渗型。大气降水或其他灌溉水使污染物随水通过非饱水带,周期性地渗入含水层,主要污染对象是潜水。固体废物在淋滤作用下,淋滤液下渗引起的地下水污染,也属此类。
(2)连续入渗型。污染物随水不断地渗入含水层,主要也是污染潜水。废水渠、废水池、废水渗井等和受污染的地表水体连续渗漏造成地下水污染,即属此类。
(3)越流型。污染物通过越流的方式从已受污染的含水层(或天然咸水层)转移到未受污染的含水层(或天然淡水层)。污染物通过整个层间、地层天窗、破损的井管污染潜水和承压水。地下水的开采改变了越流方向,使已受污染的潜水进入未受污染的承压水,即属此类。
(4)径流型。污染物通过地下径流进入含水层,污染潜水或承压水。污染物通过地下岩溶孔道进入含水层,即属此类。
污染物质能否进入含水层取决于区域水文地质条件。显然,承压含水层由于上部有隔水顶板,只要污染源不分布在补给区,就很难污染地下水。如果承压含水层的顶板为厚度不大的弱透水层,污染物即有可能通过顶板进入含水层。潜水含水层污染的危险性取决于包气带的岩性与厚度。包气带中的细小颗粒可以过滤或吸附某些污染物。土壤中的微生物则能将许多有机污染物分解为无害的产物(如H2O、CO2等)。因此,颗粒细小且厚度较大的包气带构成良好的天然净水器。粗颗粒的砾石过滤净化作用弱、裂隙岩层也缺乏过滤净化能力、岩溶含水层通道宽大,均很容易受到污染。
在分析污染物质的影响时,要仔细分析污染源与地下水流动系统的关系:污染源处于流动系统的什么部位?污染源处于哪一级流动系统?当污染源分布于流动系统的补给区时,随着时间延续,污染物质将沿流线从补给区向排泄区逐渐扩展,最终可波及整个流动系统,即使将污染源去除,在污染物质最终由排泄区排出之前,污染影响也将持续存在。污染源分布于排泄区,污染影响的范围比较局限,污染源一旦排除,地下水很快便可恢复。当人为地抽取或补充地下水形成新的势源或势汇时,流动系统将发生变化,原来的排泄区可能转化为补给区。因此,在分析时不仅要考虑天然条件,还要预测人类活动的影响。
污染源分布于不同等级的流动系统,污染影响也不相同。污染源分布在局部流动系统中时,由于局部流动系统深度不大、规模小、水的交替循环快,短期内污染影响可以波及整个流动系统;但在去除污染源后,自然净化也快,数月到数年即可消除污染影响。区域流动系统影响范围大,流程长而流速小,水的交替循环缓慢;在其范围内存在污染源时,污染物的迁移缓慢,但如果时间足够长,污染影响则可以波及相当广的范围;区域流动系统遭受污染后,即使将污染源去除以后,污染影响仍将持续相当长的时间,自然净化期可以长达数百年乃至数千年。
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