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地下水污染与控制

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元素性质对元素迁移的影响 1、化学键性质对元素迁移的影响 电负性差别大的元素键合时,多形成离子键型化合物,易溶于水,迁移性好。

电负性相近的元素键合时,多形成共价键型化合物,不易溶于水,迁移性差。

2、元素的物理化学性质对元素迁移的影响 化合价愈高,溶解度就愈低。

同一元素的化合价不同,迁移能力也不同,低价元素化合物的 迁移能力大于高价元素的化合物。

相互化合的离子半径差别愈小,溶解度也愈低。

离子半径的差别愈大,溶解度亦愈高 环境一些方面对元素的迁移的影响 1 环境 PH 值 2 胶体带电性 3 腐殖质 4 自然地理条件(气候,地质地形等) 土壤的净化功能主要体现在哪几个方面 1、土壤中的生物群体 2、土壤有机质 3、土壤的胶体 土壤的酸碱度对土壤环境的影响 1、土壤的酸碱性影响土壤层中进行的各项化学反应 2、土壤的酸碱性对土壤养分的有效性影响十分明显 3、土壤的酸碱度影响土壤中微生物的分布与活动,因而影响着土壤中有机物的分解和氮、 硫等元素的转化 土壤背景值的影响因素 1、土壤的质地类型 2、成土母质类型 3、地形地貌 4、土壤剖面的发育程度 5、土壤的机械组成 6、土壤有机质 7、植被与土地利用方式 8、地球化学 地下水污染评价与地下水环境质量评价的区别 1、地下水污染评价目的旨在说明地下水的污染程度与范围,并不说明地下水的适用性,受 污染的地下水并不一定影响其使用。

而地下水环境质量评价目的旨在说明质量的好坏及其适 用性。

2、地下水污染评价的标准是背景值或对照值,而地下水环境质量评价是各种水质标准,如 评价作为饮用水的,用饮用水水质标准,评价作为灌溉用水的,用灌溉水水质标准等。

地下水的污染特点 1、隐蔽性 2、难以逆转性 地下水污染途径 1、间歇入渗型 特点 有毒或有害物质周期性渗入含水层 受污染的对象主要是浅层地下水 常与大气降雨或灌溉对应 污染源一般呈固态 2、连续入渗型 特点 污染方式由上而下 污染物经包气带连续渗入

污染源一般呈液态 3、越流型 特点 污染物通过越流形式 人类活动引发越流方向改变 难于查清越流具体的地点及地质部位 4、径流型 特点 污染物通过径流形式 污染范围可能不很大 污染程度往往由于缺乏自然净化作用而显得十分严重 土壤阳离子吸附作用的特征 1、是一种能迅速达到动态平衡的可逆反应 2、阳离子的代换关系是等当量代换 化学吸附的特点是:吸附热大,相当于化学反应热;吸附有明显的选择性;化学键力大时, 吸附是不可逆的。

污染场地水文地质的主要目的: (1)探测与识别地下污染物; (2)测定污染物的浓度; (3)查明污染物在地下水系统中的运移特性; (4)确定地下水的流向和速度,查明主径流向及控制污染物运移的因素,定量描述控制地下 水流动和污染物运移的水文地质参数 大骨节病----饮用水中富含较多腐殖酸(-OH) 7 个指标:地下水位埋深(D)、净补给量(R)、含水介质(A)、土壤带介质(S)、地形(T)、包气 带介质(I)以及水力传导系数(C)。

每个指标的大写字母组合在一起即为 DRASTIC 1、2 类的特征: Ⅰ类:指在项目建设、生产运行和服务期满后的各个过程中,可能造成地下水水质污染的建 设项目; Ⅱ类:指在项目建设、生产运行和服务期满后的各个过程中,可能引起地下水流场或地下水 水位变化,并导致环境水文地质问题的建设项目 评价等级划分依据 1 类:1、包气带防污性能 2、含水层易污染特征 3、地下水环境敏感程度 4、污水排放量 5、污水水质复杂程度 2 类:1、地下水供水(或排水、注水)规模 2、地下水水位变化区域范围 3、地下水环境敏感程度 4、可能造成的环境水文地质问题 自然修复的优点是: (1)污染物最终能被转化成无毒的副产物,而不是转移到环境中的另一个相或地点。

(2)自然衰减无需人为介入,从而不妨碍以后修复工程的基础设施的使用。

(3)自然衰减不会涉及废物的重新产生或迁移。

(4)自然衰减的费用通常低于当前的其他修复技术。

(5)自然衰减能与其他有人为修复措施的并行或用于后继措施。

(6)自然衰减能够克服机械化修复设施所带来的局限。

自然修复也存在潜在的局限性: (1)完全达到修复目标所耗时间长。

(2)需要进行长期监测、负担相关费用、设置专门机构负责。

(3)自然衰减受到当地的水文地质条件及人为因素的影响,包括地下水的流向或流速、电子 受体和供体浓度等方面的变化,以及未来污染物释放的影响。

(4)对自然衰减有利的水文和地球化学条件可能随着时间而发生变化,从而导致曾经稳定化 了的污染物重新发生运移,可能会对修复效果产生负面的影响。

(5)含水层的各向异性可能使场地特征复杂化。

(6)生物降解的中间产物可能会比原来的化合物毒性更大。

按照水力学特征分类: 抽水(排水)系统 :重力排水 浅井 群井 深井 注水系统 :补给水塘 注水井 水动力屏障系统 :重力排水 抽水井 地表水体的保护 降低地下水位避免直接接触 改变水力梯度防止污染 抽水处理方法 物理法 吸附法 重力分离法 过滤法 膜分离法 吹脱法 化学法 氧化还原法 混凝沉淀法 离子交换法 中和沉淀法 生物法 生物接触氧化法 生物滤池法 生物接触氧化的工作原理 在净化构筑物中, 填允着数量相当多的挂膜填料, 当受污染地下水均匀地流经在填料表层上 时,在充分供氧的条件下,接种的或原存在于受污染地下水中的微生物就在填料表面增殖。

这些微生物吸附水中的有机物, 迅速进行降解有机物的生命活动, 逐渐在填料表面形成黏液 状的生长有极多微生物的膜,即称之为生物膜。

概念 1、环境背景值: 环境背景值是指各种环境要素在未受或很少受人类活动的影响,并且未 受到污染和破坏的情况下,环境要素本身固有的化学组成和含量 2、地下水污染:凡是在人类活动的影响下,地下水水质变化朝着水质恶化方向发展的现象 3、对照值:某历史时期地下水中有关组分的含量范围,或者地表环境污染相对较轻地区地 下水有关组分的含量范围。

4、地下水污染物:凡是人类活动导致进入地下水,并使水质恶化的物质,无论其浓度是否

达到使水质明显恶化的程度,均称为地下水污染物。

5、地下水污染源:由于人类活动的影响,使地下水水质受到污染的物质来源称为污染源 6、脆弱性:污染物从主要含水层顶部以上某位置介入后,到达地下水系统的某个特定位置 的倾向或可能性。

7、自然衰减作用:是指在环境介质中,随着污染物的迁移,在没有人为干扰的情况下,导 致污染物浓度与污染源相比明显减少的各种过程 8、化学需氧量(COD):指在一定条件下,易受强化学氧化剂氧化的有机物所消耗的氧量 9、生化需氧量(BOD):指在有氧条件下,水中有机物在被微生物分解的生物化学过程中所 消耗的溶解氧量 分析 1、内蒙某地浅层地下水为高砷水,为了解决当地居民饮水问题,部门进行了改水,开 采深层承压水。

但近年来,深层水中砷含量不断升高,试分析原因,指出指出污染源及污染 途径 2、一些含 Fe2+较高的地下水,刚抽出来时,透明无色,不久,就出现红褐色的悬浮物,这 就是 Eh 升高引起 Fe (OH)3 沉淀的结果 3、长期抽取含 Fe2+较高的地下水的井,其过滤器往往产生堵塞,这是由于抽水过程中引起 CO2 逸散,地下水 pH 升高,引起 FeCO3 沉淀的结果 4、一供水井井深 91.5m,含水层为含黄铁矿的绢云母片岩。

连续抽水 13 个月,水位下降 36.5m,在这期间,水中 SO42-浓度在 13mg/L 左右,变化不大。

停抽 4 个月后,再次抽水 时, SO42- =1330mg/L,Fe2+=365mg/L,pH=2.5;此后,水中的 SO42-和 Fe2+浓度不断降 低,pH 值升高,试解释这种现象出现的原因 答:这是地下水系统中典型的氧化还原过程 由于连续抽水 13 个月,水位下降很大,形成了一个水位降落漏斗区;在该漏斗区,原来的 含水层变为包气带,地下水环境变为氧化环境,因此,绢云母片岩中的黄铁矿被氧化,其反 应如下 2FeS2+2H2O+7O2 2FeSO4+2H2SO4 停抽水期间,水位逐渐恢复,使第一次抽水形成的水位降落漏斗又充满水,黄铁矿氧化产生 的 SO42-和 H+进入水中,并溶解 FeSO4。

结果,在漏斗区内形成一个 SO42-、Fe2+、H+浓 度高的局部污染晕 再次抽水时,SO42-、Fe2+、H+浓度高的水首先被抽出,从而出现第一天水样中 SO42-和 Fe2+浓度高,pH 值低的现象 随着抽水继续,原漏斗区外的水流入,与漏斗区的水混合,而产生 SO42-、Fe2+、H+浓度 逐渐降低的现象

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