地下水的處理方法范文

時間:2023-12-28 17:48:31

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地下水的處理方法

篇1

關鍵詞:基槽;降水;深淺基坑;基底處理。

Abstract: through a example to briefly introduce the basic construction in foundation construction of groundwater is high, pay attention to the problems and how to deal with.

Key words: deep foundation pit; foundation; precipitation; foundation treatment.

隨著人民生活水平的提高,對居住建筑的需求在不斷地增加,各種型式的住宅小區(qū)不斷興建,人們對地下空間的要求越來越多,導致建筑物基礎埋深相應在不斷地增加??墒?,在深基礎施工過程中,地下水位高,開槽就會出水的情況,給施工帶來許多不便。這就需要設計人員根據(jù)地形地質情況及水位高度對基礎基底做好處理,以滿足國家地基基礎工程設計和施工規(guī)范。如筆者在某個住宅小區(qū)建設中就遇到了上述問題。工程建設地點所處地形為舊有河床的邊緣地帶,地下水位高,自然地坪1.5米以下就會有地下水涌出,且施工建筑的當年氣候降水又比較多,地面水較為豐富;所以需要對住宅小區(qū)建設工程地址進行人工降低地下水位。設計與施工人員經(jīng)過深入現(xiàn)場研究論證,決定采用井點降水方案,既操作方便簡單,又實用經(jīng)濟。

1、基礎基槽降水井點布置

基槽降水點的布置應根據(jù)基槽平面形狀.大小.要求降水深度,地下水流方向和含水層滲透系數(shù)來確定。基礎為獨立基槽寬度小于6米而降水深度不超過3米~4米,一般可采用單排井點布置在地下水的上游;基槽寬度大于6米,土質較差,滲透系數(shù)較大,可沿基槽兩側各布置―排井點?;A基槽面很大,可采用四周環(huán)形或多邊形封閉布置,間距6~8米為宜,井坑距離基槽壁不宜小于2米,距離太小容易造成塌方。

2、基礎基槽井點的制作安裝

〈1〉深基槽

深基槽井點其深度比基底深1米左右,人工挖到一定深度時,把四周打眼,在把直徑1.2米的砼管(四周均設有進水孔)用倒鏈或簡易起重設備吊入井坑中,人站在其中挖方,使之邊沉邊挖邊用污水泵抽水,直至達到要求的深度。井坑做好后,上部用M5.0水泥砂漿砌Mu7.5粘土磚,做成井筒,上覆井蓋,以免雜物掉入其中,井底鋪撒300mm厚的碎石,進一步起過濾作用。連接管用直徑50鋼管制成,每個連接管裝設閥門,以便檢修。集水總管一般用直徑50~75mm鋼管分節(jié)連接,每節(jié)長6m。抽水設備采用潛水泵,每臺泵各設一個電源控制,所有的泵串聯(lián)后再由總電源控制。另外設一個貯水池,大小根據(jù)工地用水量而定。

〈2〉淺基槽

淺基槽井點降水是井點降低地下水位,通過四周挖井來暫時將基槽水用水泵抽出,借此形成水位的局部降落,如集團公司工大南住宅小區(qū)即為輕型井點系統(tǒng),它是在基槽內水溝的一邊或兩邊每隔6m左右設置一系列井點,并由水平水渠將水流在井坑;再用抽水設備把地下水連續(xù)不斷地排出。

3、基礎基槽降水后建筑物基礎處理方法

〈1〉深基槽深降水井

深基槽井降水后建筑物基槽土質含水量很少,經(jīng)過數(shù)天涼曬,土質含水量基本達到設計要求含水量,故不需進一步處理即可進行建筑物基礎施工。

〈2〉淺基槽淺降水井

淺基坑井降水后,建筑物基槽土質含水量還很大,不進行地基土質處理是不能進行施工。處理方法:(a)將擬建建筑物基槽進行大開挖挖至設計標高,(b)在基槽設計標高處四周挖降水井及降水井之間通渠,(c)基槽水降至看不到水而成泥狀,(d)均勻干插400mm高毛石(e)鋪好毛石后在其上鋪壓一層600mm厚水泥碎石用碾壓機分層碾壓,(f)打C15素砼基礎墊層 ,做大板鋼筋砼基礎板。

4、基礎基槽井降水處理應注意的幾個問題及措施

深基槽深基坑井降水

采用深基井點降水,施工時要特別慎重,防止引起建筑物、管線、道路等不均勻沉降,導致的建筑物傾斜開裂、管線斷裂、路面裂縫等危害。深井點降水,一是要防止挖至設計基底標高時出現(xiàn)流砂,保證基坑內正常作業(yè);二是要防止基坑外的地下水位下降對周圍已建建筑物、管線、道路所造成的各種危害。井點降水后的地下水位是個漏斗形曲面,隨時間推移,降水曲面半徑不斷的向外延伸。根據(jù)許多工程的實踐,井點降水時,降水曲面坡度為降水半徑的1/10。如建筑物、管線、道路面位于影響半徑范圍內,且末采取防護措施,就會引起不均勻沉陷,造成傾斜開裂。為此,需采取以下幾點措施:(a)采用有擋水作用的支護結構,如砼灌注樁,地下連續(xù)墻,盡可能把降水井點立管設在支護墻內側。井點立管的埋深應小于支護墻深度,這樣的井點僅對支護封閉的基坑內抽吸,而對擋土結構以外的地下水位影響很小,或沒有影響。(b)合理確定井點立管的深度,控制降水曲線。當基坑鄰近處沒有建筑物、管線、道路時,降水可按基坑干燥孝慮,坑中心點水位以降至基坑底面以下不大于1m為宜。當基坑鄰近有建筑物、管線時,井點立管可適當埋深,其深度以不出現(xiàn)流砂為宜。(c)適當控制抽水量。開挖基坑時,井點降水用最大的抽水量進行。在墊層、地下室底板完成后可適當減小降水量,使井點有效的抽吸深度變小,使基坑外的降水曲線盡可能控制在較小的范圍內,但坑內外要設置水位觀測井,根據(jù)水位的變化及時控制抽水量。(d)在降水井管與建筑物、管線和路面間設置回灌井點,持續(xù)用水回灌,補充該處的地下水,使降水井點的影響半徑不超過回灌井點的范圍,阻止回灌井點外側建筑物地下水的流失,使地下水位基本保持不變。

淺基槽淺基井降水

基槽開挖末達到設計標高時,地下水從基底突然涌出,影響施工正常進行。對于地下水一是注意觀察水位的高度,在緊靠基槽邊挖幾個排水井進行排水,使其能達到正常施工作業(yè)。二是要防止挖基坑離基槽邊太近造成塌方及影響四周已建建筑物安全穩(wěn)定。

以上幾項就是高水位小區(qū)建筑基礎在施工中的處理和應考慮的幾個問題,本文只考慮挖槽后用基井排水法處理,其它不作討論。

篇2

1. 分類

按照停車場所建造方式的不同,停車場所主要分為以下幾類:

1.1單獨建造的地上停車場所

指建造于地上,獨立存在,不依附其他建筑物的停車場所。

1.2利用地下基礎設施形成的停車場

第一種是非人防地下車位:根據(jù)《物權法》及法律規(guī)定,項目建筑工程規(guī)劃許可證標識的不屬于人防設施的地上或地下面積。由開發(fā)商投資修建的地下車位,開發(fā)商可享有占用、使用、收益和處分的權利。第二種是利用人防設施形成的停車場所,項目建筑工程規(guī)劃許可證標識的屬于人防面積的,該人防地下面積的權屬單位為政府或市、縣(區(qū))人防辦公室。開發(fā)商在和平時期有管理和使用的權利,但沒有出售的權利。利用人防設施形成的停車場所是房地產(chǎn)開發(fā)行業(yè)內比較常見的停車場所類型。因為根據(jù)《人防法》的相關規(guī)定,房開企業(yè)建造房屋的時候根據(jù)面積必須建造相應的人防。這部分人防設施的開發(fā)成本較高,因此將人防設施改造成地下停車場所是房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)的常見選擇。

2. 對不同類別停車場所的會計核算和稅務處理

2.1單獨建造的地上停車場所的會計和稅務處理

房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)建造單獨建造的停車場所過程中發(fā)生的各項費用,應直接計入或分配計入停車場所。出租停車場所時,應與承租方簽訂租賃合同或協(xié)議,

稅務處理方面,房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)銷售停車場所,應交納土地增值稅、印花稅和企業(yè)所得稅。房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)出租停車場所,取得的租金應作為應納稅所得額,交納房產(chǎn)稅、營業(yè)稅和企業(yè)所得稅。

2.2利用地下基礎設施形成的停車場所的會計和稅務處理

2.2.1會計處理

第一種情形,停車場在小區(qū)房屋銷售時未按公建面積公攤,停車場的房屋所有權(俗稱產(chǎn)權)應歸開發(fā)商所有。開發(fā)商有權對業(yè)主出售,此時開發(fā)商與業(yè)主簽訂的車位使用權轉讓合同是合法有效的,應得到法律保護。其性質屬于營利性的公共配套設施,根據(jù)《房地產(chǎn)開發(fā)經(jīng)營業(yè)務企業(yè)所得稅處理辦法》國稅發(fā)[2009]31號文第十七條第二款:“屬于營利性的,或產(chǎn)權歸企業(yè)所有的,或未明確產(chǎn)權歸屬的,或無償贈與地方政府、公用事業(yè)單位以外其他單位的,應當單獨核算其成本。除企業(yè)自用應按建造固定資產(chǎn)進行處理外,其他一律按建造開發(fā)產(chǎn)品進行處理?!币虼?,作為營利性配套設施的地下車庫,成本應單獨核算開發(fā)成本,將其歸集至開發(fā)成本-公共配套設施(地下車庫)之中,完工后結轉至開發(fā)產(chǎn)品-地下車庫之中。

第二情形,如果開發(fā)商在銷售小區(qū)房屋時已將地下車庫按公建面積分攤給了全體小區(qū)業(yè)主,從法律上講,該停車場的產(chǎn)權應歸全體業(yè)主所有,開發(fā)商無權與個別業(yè)主簽訂停車場車位使用權轉讓協(xié)議,實務中所簽訂的協(xié)議也應歸于無效。該地下車庫性質屬于非營利性的公共配套設施。開發(fā)商無權對該地下車庫進行處置取得收益。根據(jù)國稅發(fā)[2009]31號文第十七條第一款“屬于非營利性且產(chǎn)權屬于全體業(yè)主的,或無償贈送與地方政府、公用事業(yè)單位的,可將其視為公共配套設施,其建造費用按公共配套設施費的有關規(guī)定進行處理?!币虼似浣ㄔ斐杀練w集在開發(fā)成本-公共配套設施費,最后分攤至可售面積成本之中。因此對于非營利性的公共配套設施性質的地下車庫,開發(fā)商無權與業(yè)主單獨簽訂停車場車位使用權轉讓或租賃協(xié)議,實務中所簽訂的協(xié)議也應歸于無效。如果小區(qū)業(yè)主需要購買或租賃該停車位使用權的話,應與小區(qū)業(yè)主委員會或經(jīng)業(yè)主委員會授權委托的物業(yè)管理公司簽訂停車位使用權轉讓或租賃協(xié)議,在這種情況下,只有全體業(yè)主有權處分該地下停車場車位的使用權,其轉讓停車位使用權或租賃收入也應歸全體業(yè)主所有。

第三種情形,地下停車場是由人防工程改建的,盡管該面積未分攤給全體業(yè)主,開發(fā)商也無權出售。開發(fā)商在交納相應的地下人防設施使用費后,可以獲得地下人防車庫的相應收益權。但其地下人防設施歸屬國家,故不存在銷售產(chǎn)權行為。

第四種情形,對于隨商品房銷售轉讓車位使用權(買房送車位使用權)的情況,開發(fā)商與業(yè)主簽訂商品房銷售合同,同時簽訂車位使用權轉讓協(xié)議,地下車位與商品房捆綁,其車位使用權轉讓相關價款實際已包含在房屋總價中,發(fā)生的可以理解為銷售不動產(chǎn)行為,統(tǒng)一開具銷售不動產(chǎn)發(fā)票。

2.2.2稅務處理

A對外出租的稅務處理:

地下車庫對外出租,直接作為租賃,開具租賃業(yè)發(fā)票。其涉稅要點主要為

(1)地下車位只能出租不能出售地下車位經(jīng)核實原屬“人防工程”,但國家有相關規(guī)定"“人防工程”的地下車庫,所有權歸國家所有,既不計入公用建筑面積,也不得出售產(chǎn)權,但可出租車位,收入歸投資人所有。

(2)租賃期限不得超過20年。根據(jù)我國《合同法》第二百一十四條規(guī)定:“租賃期限不得超過20年。超過20年的,超過部分無效。租賃期限屆滿,當事人可以續(xù)訂租賃合同,但約定的租賃期限自續(xù)訂之日起不得超過20年?!币簿褪钦f,法律只能保護您對這個車庫擁有20年的租賃使用權,超過20年的,法律不予保護。

(3)明確約定租金及其支付方式

所涉及到的主要稅種為:

營業(yè)稅及附加:按租賃業(yè)5.6%交納。根據(jù)《中華人民共和國營業(yè)稅暫行條例實施細則》第二十五條規(guī)定,納稅人轉讓土地使用權或者銷售不動產(chǎn),采取預收款方式的,其納稅義務發(fā)生時間為收到預收款的當天。納稅人提供建筑業(yè)或者租賃業(yè)勞務,采取預收款方式的,其納稅義務發(fā)生時間為收到預收款的當天。因此營業(yè)稅額以預收金額為計算基數(shù),而非財務上分期確認收入分期預提交納營業(yè)稅。

企業(yè)所得稅:根據(jù)《中華人民共和國所得稅法實施條例》第十九條 企業(yè)所得稅法第六條第(六)項所稱租金收入,是指企業(yè)提供固定資產(chǎn)、包裝物或者其他有形資產(chǎn)的使用權取得的收入。以收到的租金全額作為收入計征所得稅,而非按會計處理分攤至各期確認收入計征所得稅。

土地增值稅:因未發(fā)生權屬轉移,不涉及土地增值稅。

房產(chǎn)稅:根據(jù)《財政部、國家稅務總局關于具備房屋功能的地下建筑征收房產(chǎn)稅的通知》(財稅[2005]181號)規(guī)定,已出租的地下建筑,按出租地上房屋建筑相關規(guī)定計征房產(chǎn)稅。即出租部分按租金收入的12%計征房產(chǎn)稅。

土地使用稅:根據(jù)《財政部國家稅務總局關于房產(chǎn)稅城鎮(zhèn)土地使用稅有關問題的通知》(財稅[2009]128號)第四條規(guī)定,“關于地下建筑用地的城鎮(zhèn)土地使用稅問題:對在城鎮(zhèn)土地使用稅征稅范圍內單獨建造的地下建筑用地,按規(guī)定征收城鎮(zhèn)土地使用稅。其中,已取得地下土地使用權證的,按土地使用權證確認的土地面積計算應征稅款;未取得地下土地使用權證或地下土地使用權證上未標明土地面積的,按地下建筑垂直投影面積計算應征稅款。對上述地下建筑用地暫按應征稅款的50%征收城鎮(zhèn)土地使用稅?!毙枰⒁獾氖?,如果不是單獨建造的地下車庫,而是與地上房屋建筑物連在一起,則其地上和地下建筑物所占的同一宗地只能繳納一次土地使用稅,不重復征稅。

印花稅:租賃收入的千分之一。

B對外出售的財稅處理:

對外出售的地下車庫應作為銷售不動產(chǎn)處理,開具銷售不動產(chǎn)發(fā)票。在符合收入確認條件時,確認主營業(yè)務收入,同時結轉開發(fā)產(chǎn)品--地下車庫相關金額至主營業(yè)務成本。

其涉及到的主要稅種為:

營業(yè)稅及附加:按銷售不動產(chǎn)計征營業(yè)稅及附加。納稅人的營業(yè)額為納稅人銷售不動產(chǎn)向對方收取的全部價款和價外費用。但納稅人銷售不動產(chǎn)價格明顯偏低而無正當理由的,主管稅務機關有權按下列順序核定其營業(yè)額:按納稅人當月提供的同類應稅勞務或者銷售的同類不動產(chǎn)的平均價格核定;按納稅人最近時期提供的同類應稅勞務或者銷售的同類不動產(chǎn)的平均價格核定;按成本利潤率來計算價格。(成本利潤率由省、自治區(qū)、直轄市人民政府所屬稅務機關確定)

土地增值稅:單獨確認收入及增值額,按非普通住宅計征土地增值稅。

企業(yè)所得稅:稅率為25%,與銷售住宅所得稅處理相同。

房產(chǎn)稅:與住宅等開發(fā)產(chǎn)品類似,已銷售的車庫不交房產(chǎn)稅。

土地使用稅:產(chǎn)權已轉移部分,不交土地使用稅。

印花稅:以銷售額為依據(jù),按銷售不動產(chǎn)稅率萬分之五申報。

C自用的地下車庫財稅處理:

自用的具有產(chǎn)權的地下車庫,其處理應同房開企業(yè)自用開發(fā)產(chǎn)品相同,在自用時將開發(fā)產(chǎn)品--地下車庫轉為固定資產(chǎn),并計提折舊。自用部分按財稅[2005]181號相關規(guī)定,對自用部分房產(chǎn)計征房產(chǎn)稅。土地使用稅同出租處理相同,單獨建造的地下車庫應按應征稅款的50%申報城鎮(zhèn)土地使用稅。不涉及其他稅種。

營業(yè)稅及附加:按銷售不動產(chǎn)交納營業(yè)稅及附加。

土地增值稅:房開企業(yè)與購房人簽訂銷售合同,并簽訂轉讓地下車位使用權協(xié)議,約定將上述地下車位的使用權贈送給購房人,附贈的車位因未取得轉讓收入,按出售開發(fā)產(chǎn)品計算銷售收入,因車位使用權價款包含在商品房總價之中,其土地增值稅已在所銷售的商品房中體現(xiàn)。

所得稅:其收入并入房屋銷售總價,成本已分攤至可售面積成本,其所得稅與銷售商品房性質一樣。

房產(chǎn)稅:開發(fā)商隨房銷售,同時與業(yè)主簽訂轉讓車位使用權合同,則應視同銷售車位,不再征收房產(chǎn)稅。

土地使用稅:開發(fā)商隨房銷售,同時與業(yè)主簽訂轉讓車位使用權合同,則應視同銷售車位,不交土地使用稅。

印花稅:其價款已包含至商品房價款之中,印花稅已按銷售不動產(chǎn)萬分之五交納。

需要注意的是,實際工作中會出現(xiàn)房開企業(yè)建造的地下人防設施面積超過按項目建筑面積實際應建造的面積,對于超過地下人防設施實際面積部分的地下車庫,是可以辦理產(chǎn)權證明的。房開企業(yè)也有權進行出售、出租或自用。

篇3

[關鍵詞]地下水;污染;農(nóng)藥

1.前言

水是人類生存環(huán)境中的重要組成部分,以氣、液、固三種狀態(tài)而存在,遍布于海洋,地面的江河湖泊,地下淺層和深層的水,高山積雪與寒冷地區(qū)的冰雪、大氣中的水蒸氣等等之中。水在自然界循環(huán)中形成海洋、河流、湖泊、地下水層等天然水體。同時,在自然界循環(huán)中,幾乎每個環(huán)節(jié)都有雜質混入,使水質發(fā)生變化,形成不同水質的水。人類社會為了滿足生活和生產(chǎn)的需要,從天然水體中取用大量水作為生活用水和生產(chǎn)用水,在使用過程中隨時都有雜質混入,使水受到不同程度的污染,變成了相應的生活污水和工業(yè)廢水,排入到天然水體,構成了水的社會循環(huán)。

2.地下水污染源分析

按照污染物產(chǎn)生的行業(yè)類型,可以將地下水污染源分為工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、生活污染源和自然污染源。

2.1工業(yè)污染源

工業(yè)污染源主要是指工業(yè)“三廢”(廢水、廢氣、廢渣)。工業(yè)廢水如電鍍廢水、酸洗廢水、輕工業(yè)廢水(如紡織印染廢水)、冶煉工業(yè)廢水、石油化工有機廢水等有毒有害廢水,若直接流入或滲人地下水體,都是導致地下水化學污染的主要原因。工業(yè)廢氣如SO、HS、CO、CO、氮氧化物等隨降雨落到地面,通過地表徑流下滲對地下水造成二次污染。工業(yè)廢渣如高爐礦渣、鋼渣、粉煤灰、硫鐵渣、電石渣、赤泥、洗煤泥、硅鐵渣、選礦場尾礦、污水處理廠的污泥等,由于露天堆放或者地下填埋防滲防漏措施不合理,風雨淋濾后其中的有毒有害物質直接或間接污染地下水。

2.2農(nóng)業(yè)污染源

農(nóng)業(yè)污染源主要包括剩余農(nóng)藥、化肥以及不合理的污水灌溉。中國農(nóng)業(yè)面源污染日趨嚴重,據(jù)不完全統(tǒng)計,中國有機氯農(nóng)藥年施用量為86.23×10t,有機磷農(nóng)藥24.26×10t,平均施用強度10.8kg/hm。灌水與降水等淋溶作用造成地下水大面積農(nóng)藥與化肥污染。另外,中國有污水灌溉農(nóng)田近133×10hm,農(nóng)灌污水大部分未經(jīng)處理,約有70%~80%的污水不符合農(nóng)灌水質要求。每年由于污水灌溉滲漏的大量污水,直接造成污染地下水,使污灌區(qū)75%左右的地下水遭受污染。

2.3生活污染源

生活污染源主要是生活垃圾和生活污水。一方面,目前生活垃圾主要采取填埋的方式,隨著日曬雨淋及地表徑流的沖刷,其溶出物會慢慢滲入地下,污染地下水;另一方面,生活污水不能有效處置后排放,特別是廣大農(nóng)村地區(qū),生活污水有的直接排入附近水體,有的通過化糞池直接滲漏,對地表水和地下水均產(chǎn)生影響。

2.4自然污染源

在有些地區(qū),由于特殊的自然環(huán)境與地質環(huán)境,地下水天然背景不良,有毒有害成分超標。根據(jù)中國地質環(huán)境監(jiān)測院調查統(tǒng)計,中國部分地區(qū)分布有高砷水、高氟水、低碘水等。

3.解決方法和技術

(一)物理法

1.屏蔽法。是在地下建立各種物理屏障,將受污染水體圈閉起來,以防止污染物進一步擴散蔓延。常用的灰漿帷幕法是用壓力向地下灌注灰漿,在受污染水體周圍形成一道帷幕,從而將受污染水體圈閉起來。其他的物理屏障法還有泥漿阻水墻、振動樁阻水墻、塊狀置換、膜和合成材料帷幕圈閉法等。適合在地下水初期用作一種臨時性的控制方法。

2.被動收集法。是在地下水流的下游挖一條足夠深的溝道,在溝內布置收集系統(tǒng),將水面漂浮的污染物質收集起來,或將受污染地下水收集起來以便處理的一種方法。在處理輕質污染物(如油類等)時比較有效。

(二)水動力控制法

水動力控制法是利用井群系統(tǒng)通過抽水或向含水層注水,人為地區(qū)別地下水的水力梯度,從而將受污染水體與清潔水體分隔開來。根據(jù)井群系統(tǒng)布置方式的不同,水力控制法又可分為上游分水嶺法和下游分水嶺法。水動力法不能保證從地下環(huán)境中完全、永久地去除污染物,被用作一種臨時性的控制方法,一般在地下水污染治理的初期用于防止污染物的蔓延。

(三)抽出一處理法

抽出一處理法是最早使用、應用最廣的經(jīng)典方法,根據(jù)污染物類型和處理費用分為物理法、化學法和生物法三類。在受污染地下水的處理中,井群系統(tǒng)的建立是關鍵,井群系統(tǒng)要控制整個受污染水體的流動。處理地下水的去向主要有兩個,一是直接使用,另一個則是多用于回灌。后者為主要去向,用于回灌多一些的原因是回灌一方面可以稀釋受污染水體,沖洗含水層;另一方面可以加速地下水的循環(huán)流動,從而縮短地下水的修復時間。此方法能去除有機污染物中的輕非水相液體,而對重非水相液體的治理效果甚微。此外,地下水系統(tǒng)的復雜性和污染物在地下的復雜行為常常干擾此方法的有效性。

(四)原位處理法

1.加藥法。通過井群系統(tǒng)向受污染水體灌注藥劑,如灌注中和劑以中和酸性或堿性滲濾液,添加氧化劑降解有機物或使無機物形成沉淀等。

2.滲透性處理床。適用于較薄、較淺含水層,一般用于滲濾液的無害化處理。在污染羽流的下游挖一條溝,該溝挖至含水層底部基巖層或不透水黏土層,然后在溝內填充能與污染物反應的透水性介質,受污染地下水流人溝內后與該介質發(fā)生反應,生成無害化產(chǎn)物或沉淀物而被去除。

3.土壤改性法。利用土壤中的黏土層,通過注射井在原位注入表面活性劑及有機改性物質,使土壤中的黏土轉變?yōu)橛袡C黏土。經(jīng)改性后形成的有機黏土能有效地吸附地下水中的有機污染。

4.沖洗法。對于有機烴類污染,可用空氣沖洗,即將空氣注入到受污染區(qū)域底部,空氣在上升過程中,污染物中的揮發(fā)性組份會隨空氣在上升過程中,污染物的揮發(fā)性組份隨空氣一起溢出,再用集氣系統(tǒng)進行收集處理。

5.生物處理法。原位生物修復的原理實際上是自然生物降解過程的人工強化,它是通過采取人為措施,包括添加氧和營養(yǎng)物等刺激原生微生物的生長,從而強化污染物的自然生物降解過程。另外,強化措施還可以從微生物的角度人手。在地表設施中對微生物進行選擇性的培養(yǎng),然后通過注射井注入到受污染區(qū)域。一般情況下,原位生物修復要與井群系統(tǒng)配合進行,即通過抽水機與注水井的配合,以加速地下水的流動及氧和營養(yǎng)物的擴散,從而縮短處理時間。

4.結束語

綜上所述,目前地下水污染形勢嚴峻,地下水污染防治工作迫在眉睫。各級政府和有關部門,應高度重視,加大地下污染監(jiān)管和治理力度,發(fā)動全社會參與,確保地下水資源的可持續(xù)利用。

參考文獻

[1]高遠至.斬斷污染地下轉移的黑手[J].半月談,20l0,8:13.

篇4

摘 要:六價鉻離子為重金屬離子,對人和其他生物危害較大。地下水是人們生活及飲用用水的主要來源。地下水污染具有隱蔽性和難以逆轉性的特點,地下水一旦受到重金屬離子的污染,很難恢復。國內外對地下水污染研究較多,方法主要有抽出處理法和原位處理法等。根據(jù)國內外六價鉻污染地下水治理的研究現(xiàn)狀,確定以粉煤灰+鐵屑為介質,對鉻離子污染的地下水進行處理,并確定實驗方案,確定了介質的用量和去除效率,為地下水中重金屬污染的治理做了有益的嘗試。

關鍵詞:地下水污染;六價鉻;粉煤灰;鐵屑

地下水作為地球上的淡水資源,具有很高的生態(tài)價值和經(jīng)濟價值。近幾年來,由于我國人口的增長、經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的加快,地下水資源發(fā)生了嚴重的危機,突出表現(xiàn)在城市地下水資源超量開采和污染加劇,其中地下水的重金屬污染的現(xiàn)狀給城市居民生產(chǎn)和生活帶來了巨大危害。我國城市地下水污染日益加劇。據(jù)有關部門對118個城市2~7年的連續(xù)監(jiān)測資料,約有64%的城市地下水遭受了嚴重污染,33%的城市地下水受到輕度污染,基本清潔的城市地下水只有3%[1]。

焦作市的地表水貧乏且污染比較嚴重,隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展及城市人口增長對水需求量也越來越大。工業(yè)“三廢”的大量排放使地下水污染呈擴展趨勢。焦作市環(huán)境監(jiān)測站監(jiān)測結果表明,焦作市地下水在1996年各項指標均未超標,但已有超標趨勢。在隨后的幾年內,部分污染物已經(jīng)超標,尤其在工業(yè)區(qū),由于企業(yè)廢水,廢渣的無組織排放或處理不當,使其中的污染物經(jīng)過大氣降水或地表水的淋溶作用滲透入地下造成地下水污染,導致部分地區(qū)地下水中重金屬嚴重超標[2]。

鉻屬于鐵族元素,是一種有毒的重金屬元素,其毒性對人體及環(huán)境產(chǎn)生極大的危害。因此,預防Cr6+對地下水的污染以及處理已經(jīng)被污染了的地下水,是現(xiàn)階段一個亟待解決的問題,也是本論文討論研究的主要目的和意義。

1處理Cr6+污染地下水的技術綜述

對于已經(jīng)被Cr6+污染的地下水,目前國內外常采用的治理方法按照治理方式分主要有傳統(tǒng)的抽出處理法和原位修復法。下面對這兩種方法做一個簡單的介紹。

1.1抽出處理法

顧名思義,抽出處理法是通過被污染地下水的下游的抽水機,把已經(jīng)污染的地下水抽出,通過地面處理設施和方法,將廢水中的污染物去除掉,達到了處理的標準,然后再排入自然界或者直接利用。

目前,國內外對受鉻離子污染地下水的抽出處理法主要有如下幾種:藥劑還原法、離子交換法、活性炭吸附、反滲透法。

1.2原位處理法[3]

原位處理法即可滲透反應格柵。反應格柵法就是在地下水污染源的下游,在隔水層和地面之間的含水層中間,修筑一道一定厚度的可滲透格柵,中間填滿生物或者化學介質,當受到Cr6+污染的地下水滲透流過格柵時,其中的介質和水中的Cr6+反應,生成無害的或者沉淀物質。這樣就解決了Cr6+污染地下水的水質處理問題。

1.3受Cr6+污染的地下水處理方法綜合分析和比較

活性炭吸附法,處理容量大,可去除各種金屬離子和酸根離子。其優(yōu)點是工藝簡單,操作方便,處理效果好。缺點是再生效率低,使用壽命短,處理費用高,耗酸、耗堿等。而離子交換法,在我國現(xiàn)階段只適用于處理含鉻 (Cr6 +)漂洗廢水,盡管基建費用高,工藝復雜,但可將有毒的六價鉻回收為較純的鉻酸并可直接回鍍槽使用,凈化后的水可回到生產(chǎn)系統(tǒng)重復使用,從而達到綜合利用的目的。因而,這兩種抽出處理方法完全用于受重金屬鉻污染的地下水處理而言不合適。

原位處理法,工程量相對較小,處理過程簡單,持續(xù)處理周期比較長。具有很大的發(fā)展前途。缺點是:設計要根據(jù)當?shù)氐牡刭|條件進行,還要考慮地下水運動方面的問題,所選的介質也要根據(jù)水質分析及處理結果要求有所限制。

2實驗方法過程以及數(shù)據(jù)處理

2.1實驗裝置簡

1.水樣;2.可控水速導管;3.玻璃管;4.介質;5.漏斗;6.出水水樣

該實驗模擬污染地下水原位處理的滲透格柵的原理,采用淋濾的方法,將Cr6+濃度達到0.203毫克/升的自配受污染水樣,通過Ф15mm×40cm的玻璃管制成吸附柱;水樣在上端用可控水速的導管引出,以固定的速度流過玻璃管,其內裝質量比為1:1的鐵屑+粉煤灰共5g;水樣在玻璃管中經(jīng)反應后流出,玻璃管下端用紗布處理。實驗裝置如上圖1

2.2實驗過程技術數(shù)據(jù)統(tǒng)計及處理

①實驗過程。根據(jù)對比設計的研究結果,設計試驗時間為4天。實驗時間從吸附管的下端開始出水計時;開始出水的時刻為7月13日的中午12:05分,然后每隔4個小時取一次水樣,保存在事先準備好的干凈的水瓶中,貼好標簽及日期。試驗中所得的數(shù)據(jù)主要包括出水的體積,水樣的PH值 ,Cr6+的濃度(在實驗中表現(xiàn)為水樣在分光光度計540μm下的分光光度),在最后的一天時間內,由于出水速度變得比較慢,因此把取水樣的間隔時間改為了8小時。

②數(shù)據(jù)處理。首先測量每次經(jīng)過處理的出水的體積,并且作出體積隨時間變化圖(見圖2),然后利用pH計測出每個出水水樣的PH值,并做出pH值隨時間變化圖(見圖3),最后對每個出水水樣,根據(jù)分光光度法繪制標準曲線,先作出標準曲線,然后分析計算出水樣的Cr6+濃度,可得圖4。

3試驗結果分析及存在問題

3.1結果分析

分析以上數(shù)據(jù)及圖表,本次試驗的結果可以表明:

在實驗剛出水階段,由于介質中的間隙比較大,水流速度較快,出水水樣中的Cr6+濃度也比較大,達到了0.038mg/L,隨后,Cr6+的濃度逐漸降低,但是可以看到,其濃度變化并不穩(wěn)定,始終沒有達到超標的0.05mg/L,而且在隨后的4天時間內,一直沒有出現(xiàn)有規(guī)律的變化情況。

通過PH值隨時變化圖可以看到,本試驗的出水水樣的PH值隨著時間的變化有著很明顯的變化,從剛開始12.04逐漸遞減到了7.7左右,然后趨向與穩(wěn)定。

而出水水樣的體積變化規(guī)律及結果是,在剛開始的時候出水量大一些,而后逐漸的減少,最后趨于一個穩(wěn)定的體積范圍。本次試驗共配制水樣5L。實驗用水1171ml。

3.2試驗結論

地下水原位處理法的處理裝置應該考慮,流經(jīng)滲透處理隔篩后的出水量,也就是地下水滲流速度,以及鉻、pH值的處理后數(shù)據(jù)。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)以及分析,可以看出此次實驗結果比較理想。根據(jù)《地下水質量標準》GB/T14848-93,經(jīng)過模擬實驗后,可以看出地下水處理后pH值在8.0以下,符合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類地下水標準(標準范圍6.5~8.5)。

鉻離子濃度在處理階段的最初36小時,處理效果呈顯著下降趨勢,隨后出現(xiàn)反彈,隨著時間推移,鉻離子濃度的下降和反彈沒有固定規(guī)律,但是,總體來說鉻離子的濃度完全低于0.05mg/L,符合Ⅲ類地下水標準,適用于集中式生活飲用水水源。

針對Cr6+濃度處理下降幅度平緩且有回復的原因,認為有以下一些方面的問題:

①試驗期間實驗室中的溫度變化范圍比較大,這也會對實驗造成一定的影響。②在用分光光度法測定Cr6+的濃度的時候,所用的顯色劑二苯碳酰二肼溶液不是當天配制,這樣可能對測定水樣的分光度造成影響。③由于在最后進行的測定實驗中,所要加入的藥品的量都比較小;小小的誤差就有可能造成實驗結果的偏差。

參考文獻

[1]薛曉菲,崔建國.地下水環(huán)境修復技術進展[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2006,16(6):148-149.

篇5

近日,國家四部委聯(lián)合出臺了《華北平原地下水污染防治工作方案》,揭示了華北地區(qū)地下水污染嚴峻的現(xiàn)狀,就連首都北京也成了重災區(qū),讓我們這些生活在華北地區(qū)的人感受到地下水污染正在逼近,我們每天喝的、用的水似乎都不再安全。

地下水污染就在我們身邊

地下水就像地下形成的巨大水庫,如今,這個水庫出了點問題。根據(jù)日前國土資源部公布的《2012年中國國土資源公報》顯示,在全國4929個地下水水質監(jiān)測點中,近六成地下水為“差”,其中16.8%的監(jiān)測點水質為極差級。

以我們生活的華北地區(qū)來說,4月26日,環(huán)境保護部、國土資源部、住房和城鄉(xiāng)建設部及水利部聯(lián)合印發(fā)《華北平原地下水污染防治工作方案》?!斗桨浮分赋?,華北平原局部地區(qū)地下水存在重金屬超標現(xiàn)象,主要污染指標為汞、鉻、鎘、鉛等,主要分布在天津市和河北省石家莊、唐山以及山東省德州等城市周邊及工礦企業(yè) 周圍;局部地區(qū)地下水有機物污染較嚴重,主要污染指標為苯、四氯化碳、三氯乙烯等,主要分布在北京市南部郊區(qū),河北省石家莊、邢臺、邯鄲城市周邊,山東省濟南地區(qū)、德州東部,河南省豫北平原等地區(qū)。

如果說《方案》中的解釋還比較抽象, 那么近期在媒體上被熱議的“紅豆水”事件就更能體現(xiàn)華北地區(qū)地下水的狀況。今年4月,河北滄縣一處地下水呈現(xiàn)了紅色,當?shù)氐沫h(huán)保局長對此解釋說紅豆煮水也會出現(xiàn)這種狀況。我們在質疑“紅豆水”這一說法的同時,也不妨看看具體檢測數(shù)據(jù):井水苯胺為每升7.33毫克,超出飲用水標準每升0.1毫克70多倍。這樣令人驚悚的數(shù)字在華北地區(qū)地下水檢測中并不罕見。

值得注意的是,這個《方案》是我國第一個針對區(qū)域地下水污染防治的工作方案。清華大學環(huán)境科學與工程系教授王占生告訴記者,由于華北地區(qū)地表水資源不夠豐富,相較其他地區(qū)更加依賴地下水。而本地區(qū)人口密度較大,更要密切關注與人們息息相關的地下水污染問題。

抓住地下水污染的源頭

地下水深藏地底,它的污染從何而來呢?《方案》分析了華北平原地下水污染的成因。其中,海河流域受污染地表水滲入補給是地下水污染的重要原因。2010 年,該流域廢水排放量高達49.73億噸,未達標的斷面比例為60.6%,污染嚴重的河流渠道、過量施用化肥和農(nóng)藥以及不達標的再生水灌溉區(qū)等對地下水環(huán)境 影響顯著。

同時,重點污染源排放也是造成地下水污染的重要原因。華北平原石油化工行業(yè)(包括勘探開發(fā)、加工、儲運和銷售)、礦山開采及加工、生活垃圾填埋場、工業(yè)固體廢物堆存場和填埋場、高爾夫球場等重點污染源對地下水產(chǎn)生點狀、線狀污染,部分中小型企業(yè)產(chǎn)生的廢水未加處理通過滲井、滲坑違法向地下排放直接污染地下水。

在這些污染源頭中,中國地質科學院現(xiàn)代生態(tài)環(huán)境研究所林景星教授特別提到了污水灌溉的危害,“20多年前,有些人認為用地表污水灌溉可以節(jié)約水資源,污水中含有廢料,更能帶來大豐收。這種方法造成的結果就是污水滲入地下,使得地下水被污染?!?/p>

不過,地下水污染程度根據(jù)埋藏的深淺有很大不同。王占生表示,目前淺層地下水污染較嚴重,而深層水質量普遍尚可。《華北平原地下水污染調查評價》也顯示,華北平原淺層地下水綜合質量整體較差,且污染較為嚴重,直接可以飲用的地下水僅占22.2%,未受污染的地下水僅占采樣點的55.87%。深層地下水綜合質 量略好于淺層地下水,污染較輕。

“但是,深層水也并非真的安全。今年初山東濰坊一些企業(yè)涉嫌通過高壓水井向地下排污的事情就會嚴重影響深層地下水,”王占生說,“而有時候深層水井沒有完全封好,使得淺層水滲入深層,也會給深層地下水帶來污染?!?/p>

地下水污染的危害不可不防

被污染了的地下水有什么危害呢?王占生介紹,不合格水對人體的危害,有看得見的,有看不見的??吹靡姷耐ǔJ俏⑸镂廴疚:?,可能致人突發(fā)急性疾病,好在國人習慣飲用開水,可以殺死微生物污染物,這個危害表現(xiàn)并不明顯。而看不見的危害,容易被忽視但更值得關注。飲用有機化合物超標的水,容易導致慢性疾病。一天兩天沒問題,但有機化合物會在人體中富積,最終對身體造成危害,嚴重時可能致癌、致畸、致突變。而“砷”等重金屬離子超標的水致癌危險則更大。

無法飲用,那么能不能用于灌溉呢?林景星表示,被污染地下水中的物質,尤其是汞、鉻、鎘等重金屬離子會在土壤中積累,對農(nóng)作物有害,還是會間接作用在人體。很多地方用重金屬超標的地下水灌溉,使得當?shù)卮竺字亟饘俪瑯藝乐?,甚至出現(xiàn)了很多當?shù)厝硕疾怀援數(shù)禺a(chǎn)的大米的情況,而大米重金屬超標又不像蔬菜農(nóng)殘超標那樣能快速檢測出來,會對人體產(chǎn)生長期危害。

值得注意的是,很多人覺得只要“管住嘴”就能避免地下水污染帶來的危害,以為家中只要裝了飲水機便能放心了。而國外大量研究發(fā)現(xiàn),水中有害物質只有三分之一是通過飲用進入人體,另外三分之二是通過皮膚吸收和呼吸進入人體――在洗浴、洗滌、刷牙、洗臉時,仍然逃不脫水質污染的影響。

地下水污染治理是件“撓頭”的事

既然地下水污染有如此危害,如何才能使其重新變清呢?說起地下水污染治理,人們往往會想到地表水治理。其實兩者有很大不同。林景星表示,由于污染物進入含水層,以及在含水層中運動都比較緩慢,污染往往是逐漸發(fā)生的,若不進行專門監(jiān)測,很難及時發(fā)覺。發(fā)現(xiàn)地下水污染后,確定污染源也不像地表水那么容易。

“更重要的是,在排除污染源之后,地表水可以在較短時期內達到凈化;而地下水,即便排除了污染源,已經(jīng)進入含水層的污染物仍將長期產(chǎn)生不良影響。可以說,地下水污染治理是件‘撓頭’的事,世界各國都為此困擾。因此,地下水污染應該重在防范,而不是治理?!绷志靶钦f。

同時,林景星介紹,在地下水污染尚未解決的情況下,盡量避免使用淺層地下水、選擇深層地下水是個可行的方法,因為深層水污染情況要輕得多。不過,長期使用這一方法會使深層水抽取過多,造成地下水面下降等問題,因此只是治標而不治本?!暗叵滤廴菊嬲伪镜姆椒ㄟ€是要依賴于自然水循環(huán),保證地表水干凈,這些地表水滲透進地層,與地下水進行交換,使得地下水污染狀況減輕直至水質達標。當然,這一過程非常緩慢,至少也需要幾十年?!?/p>

在治標與治本之間,目前比較有效的方法是對被污染的水進行深度處理。王占生介紹,深度處理可以通過活性炭等物質吸附水中的有機污染物,達到水質達標的要求。不過,深度處理方法目前還只是用于地表水凈化,尚未用到地下水,且費用高昂,不利于推廣。此外,對重金屬離子超標的地下水采用深度處理的方法也不管用,只能考慮離子交換、膜技術等,同樣存在著公益與費用的問題。

北京飲用水尚可放心

地下水污染治理并非一朝一夕,那么每天都要依靠地下水的北京市民該如何放心用水呢?根據(jù)《方案》,北京地下水情況也不容樂觀,南郊是有機物污染較嚴重的地區(qū)。不過,北京市區(qū)居民不必為了飲用水安全問題過分擔憂。

清華大學飲用水安全教研所張曉健教授告訴記者,在北京市政自來水系統(tǒng)內,都會保護水源井的深層水。一旦發(fā)現(xiàn)水源井重金屬或有機物超標,就會停止開采。如果發(fā)現(xiàn)某個水源井有微量無機物超標,也會采用調配方法,即把多個水源井的水混合,使得水質合乎標準。

張曉健介紹,上世紀50年代,北京人基本上都是喝地下水,隨著城市發(fā)展,用水需求上升,開始引入地表水。目前北京市政自來水管中的地下水和地表水比例約為1:2。這些地下水有的來自城區(qū),比如紫竹院、馬連道等處的水井,但是所占份額較小,大部分地下水還是來自周邊區(qū)縣。

篇6

摘要:雖然中國的水資源總量排在全球范圍內名列前茅,但是我國人口基數(shù)大,所以水資源人均占有量很低。遠遠低于世界人均水資源占有量。隨著人口密度越來越大,中國的用水問題將更加的嚴峻。所以地下水的開采和利用已經(jīng)成為我國工業(yè)發(fā)展用水的重要來源,但是隨著對地下水源的過度地不合理地開采,近年來,已經(jīng)有很多地區(qū)因過量開采地下水造成地面下沉的現(xiàn)象。還有地下水污染問題也愈加嚴重。加強對地下水環(huán)境的監(jiān)測工作刻不容緩,同時也要改進地下水環(huán)境監(jiān)測技術,加強監(jiān)測手段。本文圍繞國內的地下水環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀以及相關的監(jiān)測技術展開論述。

關鍵詞:地下水;環(huán)境監(jiān)測;監(jiān)測技術;現(xiàn)狀

1前言

由于我國南北方水資源缺水類型的不同(北方地區(qū)主要以地表缺水為主,南方地區(qū)主要是水質型缺水),地下水源的利用和開采技術自然也是不一樣的。不同的地區(qū)有不同的地質特點,需要考察之后再進行開采。此時,地下水環(huán)境監(jiān)測工作就體現(xiàn)出其重要作用。對地下水進行監(jiān)測,能夠及時掌握地下水源的情況,以便合理地開采水資源、妥善管理地下水資源。下文主要簡介了我國地下水源監(jiān)測現(xiàn)狀和現(xiàn)有的監(jiān)測技術。

2國內地下水源監(jiān)測中存在的問題

(1)檢測系統(tǒng)存在漏洞。我國的地下水環(huán)境監(jiān)測技術較發(fā)達國家而言有很多不足之處,現(xiàn)有的檢測系統(tǒng)中存在硬件配置不完備,軟件系統(tǒng)更新落后等問題。作為一個新興行業(yè),整個地下水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)需要一個逐步完善的過程,需要提高相關方面的知識。

(2)沒有健全的法律法規(guī)。要合理的開采和妥善管理地下水資源,就需要政府部門的大力支持,出臺相關的法律法規(guī),這也會讓地下水環(huán)境監(jiān)測工作開展的更加順利。否則監(jiān)測部門沒有章法可循,就無頭蒼蠅一樣,浪費人力物力,還會加大經(jīng)費支出。所以政府部門應該盡快出臺相關法律法規(guī)。提高地下水監(jiān)測工作的效率。

(3)有關監(jiān)測網(wǎng)站信息更新滯后。我國的地下水監(jiān)測方面的信息沒有及時地公布,導致地下水環(huán)境監(jiān)測部門不能及時進行相關的工作,跟不上社會和經(jīng)濟發(fā)展,制約著我國這方面的發(fā)展速度。

(4)地下水監(jiān)測人員專業(yè)素質差。除了上面提到的監(jiān)測系統(tǒng)本身的問題外,另外一個重要的問題就是地下水監(jiān)測人員的專業(yè)技能和素質問題。據(jù)了解,由于沒有明確的規(guī)章制度,監(jiān)測人員也就沒有多大的工作積極性。有的部門是監(jiān)測人員缺乏相關的專業(yè)技能,這需要部門組織起來進行統(tǒng)一的培訓。提高相關工作人員的素質和專業(yè)技能是目前我國地下水環(huán)境監(jiān)測工作中亟待解決的重中之重。

3地下水環(huán)境監(jiān)測對象

我國采取的人工監(jiān)測法,地下水環(huán)境監(jiān)測要素有以下幾點:

(1)水質,地下水的水質監(jiān)測指的就是通過人工的辦法,用地下水采樣器對下水源進行采樣,然后在實驗室進行分析、數(shù)據(jù)處理。要提高結果參數(shù)的準確性,可以用自動測量儀測量數(shù)據(jù)。排除其他人為造成的干擾因素。

(2)水位,水位監(jiān)測相對簡單,沒有多大的技術難度,就是用電接觸懸錘式水尺進行水位測量。

(3)水溫,監(jiān)測地下水的水溫是監(jiān)測地下水是否有受污染的跡象。除了在個別特殊的測量當中需要使用到如水質傳感器之類的特殊工具,一般主要采用的測量工具就是各種常規(guī)的溫度計。

(4)開采量,地下水開采量的監(jiān)測是地下水監(jiān)測工作中的必要組成部分,主要通過明渠流量和管道測量的辦法來測量由人工抽取或者自動流出的地下水。此外,還可以用電位差法和示蹤法等測量地下水的流速和流向。

4探析地下水監(jiān)測技術

一般的地下水環(huán)境監(jiān)測技術都是人工操作和化學生物等方面的精密儀器相結合的,機器的精密性能夠提高采樣時的數(shù)據(jù)準確性,而人則進行數(shù)據(jù)的處理分析以及處理一些機器不能解決的問題。下面介紹的地下水監(jiān)測技術主要有:物理處理法、抽出處理法、原位處理法以及水動力控制法。

(1)抽出處理法:此處理技術又可分為物理法、化學法和生物法三大類。這是應用最廣的監(jiān)測技術,進行監(jiān)測工作時可根據(jù)實際情況選擇相應的監(jiān)測辦法。物理法:主要通過吸附、過濾、重力分離以及反滲透等物理方法來進行監(jiān)測;化學法:主要是氧化還原、等離子交換和混凝沉淀等化學方法進行監(jiān)測;生物法:包括土壤處置、生物膜等生物方法進行監(jiān)測。抽出處理法能夠針對受污染較嚴重地區(qū)進行實時監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)地下水的污染源頭,并采取及時的治理措施,妥善管理和治理地下水資源。

(2)物理法:此監(jiān)測技術可以細分為屏蔽法、水動力控制法和被動收集法。主要是通過結合物理和化學手段來監(jiān)測地下水環(huán)境質量,有效保障地下水源的質量。

(3)水動力控制法:此法是由上面提到的物理法中細分出來的,此技術主要運用于井群中,又可根據(jù)不同的井群分布特點細分為上游分水嶺法和下游分水嶺法。此監(jiān)測技術主要是通過注水或者抽書的物理方式,改變地下水的分布梯度,以達到分割污染水質和非污染水質的目的。

(4)原位處理法:此檢測技術是目前地下水環(huán)境監(jiān)測技術的重點研究方向。因為采用該方法進行地下水源監(jiān)測時所需的設備儀器等不多,所需的經(jīng)費支出也不多。同時該技術能減少地下污染物的外泄,具有一定的環(huán)保意義。此技術的專業(yè)前沿性非常好。

5地下水環(huán)境監(jiān)測工作中的注意事情

(1)主要的實現(xiàn)步驟:首先,在開展監(jiān)測工作之前,要事先選擇好恰當?shù)谋O(jiān)測地點和選擇相應的監(jiān)測辦法;其次,具有針對性的選擇打孔的辦法,因地制宜;選好監(jiān)測所需要的儀器;最后將采集的信息數(shù)據(jù)帶回實驗室進行分析處理,記錄數(shù)據(jù)并錄入計算機,保存好數(shù)據(jù),方便以后工作中隨時調取資料進行對比。一旦發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)生變化,及時采取相關措施,防止污染進一步擴散。

(2)隨著地下水環(huán)境污染問題日益加劇,相關管理部門應該完善管理制度,加強工作人員的管理意識。加大地下水監(jiān)測方面的經(jīng)費投入,同時還要加大宣傳力度。另外一方面,應該聘請專業(yè)人員對已有的監(jiān)測網(wǎng)絡體系進行升級更新,去其糟粕,取其精華?;蛘哌€可以結合我國實際情況,借鑒其他在這方面領域取得進展的國家的治理方法,來完善我國的地下環(huán)境監(jiān)測體系。

(3)加強監(jiān)測的自動化,減輕人工監(jiān)測的壓力??梢猿浞职l(fā)揮計算機、現(xiàn)代通信、超聲波、傳感器以及遙測等技術相結合的優(yōu)勢,并運用到地下水環(huán)境監(jiān)測技術當中來。

參考文獻:

[1]高海臣.關于地下水環(huán)境監(jiān)測技術的研究[J].科技風,2016(12):160.

篇7

關鍵詞:洞庭湖區(qū);淺層地下水;環(huán)境質量評價

fuzzy comprehensive evaluation on environmental quality of shallow groundwater in the dongting lake area

liu chang-ming1,pi jian-gao1,xiao jiang2

(1.the 402nd team,hunan provincial bureau of geological and mineral resource prospecting & development,changsha 410014,china;2.hunan university of science and technology,xiangtan 411201,china)

abstract:based on a report finished in 2009 about the water supply security and shallow groundwater quality in the new rural construction of the dongting lake area, this paper presented an environmental quality assessment for shallow groundwater in the dongting lake area,. the assessment was conducted by reasonably selecting twenty-four groundwater pollution factors and employing the double weight factors (concentration and toxicity) and fuzzy comprehensive evaluation methods. the groundwater quality was characterized using tripartite method. this paper provides a guideline for the scientific exploitation of groundwater around the dongting lake area, and also has important implications for local governments on the new rural construction.

key words: the dongting lake area;shallow groundwater;environmental quality evaluation 洞庭湖地區(qū)地下水資源豐富,農(nóng)村居民多就地建井取水解決生產(chǎn)及生活用水問題,但區(qū)內地下水資源,尤其是淺層地下水資源環(huán)境質量變化較大,部分水質較差,不宜直接飲用。目前,區(qū)內農(nóng)村居民對地下水資源狀態(tài)不了解,只能就地建井取水,因飲水引發(fā)人體疾病的現(xiàn)象時有發(fā)生,對社會穩(wěn)定有一定的影響。本文從新農(nóng)村建設中飲水安全出發(fā),對洞庭湖區(qū)地下水質量進行了較全面的評價。

1 工作區(qū)范圍

工作區(qū)包括湖南省長沙市區(qū)(5個區(qū))、長沙縣、望城縣、寧鄉(xiāng)市(局部)、瀏陽市(局部)、株洲市市區(qū)(4個區(qū))、株洲縣、湘潭市區(qū)(2個區(qū))、湘潭縣、韶山市、岳陽市區(qū)(3個區(qū))、華容縣、汨羅市、湘陰縣、臨湘市(局部)、岳陽縣(局部)、益陽市區(qū)(2個區(qū))、南縣、桃江縣(局部)、沅江市、常德市區(qū)(2個區(qū))、澧縣、津市市、臨澧縣、安鄉(xiāng)縣、漢壽縣、桃源縣(局部)、石門縣(局部)。共涉及18個區(qū)、22個縣(市)和15個縣級國營農(nóng)林漁場,總面積39 600 km2,占全省總面積的1841%。工作區(qū)現(xiàn)約有1 892萬人,占全省人口的299%。人口密度大,為485人/km2。

2 地質環(huán)境與地下水地球化學背景條件

區(qū)內地層出露較完整,從元古界到第四系均有發(fā)育。第四系主要分布于湘、資、沅、澧四水流域和洞庭湖沖湖積平原,占工作區(qū)面積的6244%,周邊崗地區(qū)有基巖出露,其主要地層有第三系(e)、白堊系(k)、石炭系(c)、泥盆系(d)及板溪群冷家溪群(pt)等。洞庭湖區(qū)淺層地下水按巖石類型可劃分為松散巖類、碳酸鹽類、碎屑巖、基巖類,其中,松散巖類分布范圍最廣,約占工作區(qū)的8512%,基巖類約占703%,碎屑巖類約占692%,碳酸鹽類約占093%,主要重金屬元素在各類型地下水中表現(xiàn)不一(見表1)。洞庭湖區(qū)地下水中鐵離子的濃度受ph值及氧化還原反應影響很大,受洞庭湖區(qū)中心平原地下水還原環(huán)境影響,洞庭湖區(qū)地下水鐵、錳含量較高,大多超過國家飲用水衛(wèi)生標準。洞庭湖區(qū)1 720個淺層地下水樣[2]中,鐵檢出率為8256%,含量平均為213 mg/l,最高達465 mg/l(1060號點)。鐵在各類型地下水中,以松散巖類孔隙水背景值最高,碳酸鹽巖裂隙水的背景值最低。

環(huán)境質量評價方法地下水環(huán)境質量綜合評價方法主要有指數(shù)評價法、模糊集理論方法、灰色系統(tǒng)理論方法、數(shù)理統(tǒng)計方法、物元分析理論與可拓集合方法、投影尋蹤模型法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡分析方法等。在眾多的評價方法中,模糊綜合評價已被廣泛用于各種類型水體水質的評價中。本次采用模糊綜合評價方法對洞庭湖區(qū)淺層地下水環(huán)境質量進行評價。

3.1 評價步驟

應用模糊綜合評價一般可歸納為以下幾步。

① 建立污染物各單因子指標的集合u= {u.1,u.2,…,u.n},元素u.i ( i = 1,2,…,n)為影響環(huán)境質量的各污染的實測值。

② 建立水質分級標準集合,k = {k.1,k.2,…,k.m },其中, 元素k.j= (1,2,…,m ) 為各污染物所對應的水質分級標準值。

③ 建立模糊關系矩陣r。即r=[r.ij ]

④ 建立權重模糊矩陣a。

⑤ 計算模糊綜合評價矩陣b。

3.2 淺層地下水質量模糊綜合評價

3.2.1 污染物各單因子指標集的確定

根據(jù)取樣分析結果和洞庭湖區(qū)淺層地下水污染特征、原因,考慮到地下水對人體、社會、生態(tài)、環(huán)境等的影響,本次評價選用ph值、so.42-、 cl-、總fe 、mn、cu、zn、mo、co、酚類、耗氧量、no.3-、no.2-、nh.4+、f-、氰化物、hg、as、se、cd、cr6+、pb、be、ba等24項污染物因子作為評價指標集。

3.2.2 水質分級標準集的確定

地下水分級的合理性,直接關系到評價結果的準確度。本次分級依據(jù)《地下水環(huán)境質量標準》(gb/t 1 3.2.3 模糊關系矩陣的確定[3]

在水質評價中,模糊關系矩陣是反映評價因子對各級水隸屬度的一種轉化關系,通常,用線性隸屬函數(shù)確定各評價因子對各級水的隸屬度的計算公式為:

按照上述計算公式,對洞庭湖區(qū)淺層地下水1 720個水樣的24項評價因子進行各級別隸屬度計算,得到模糊關系矩陣。

3.2.4 權重集的確定

地下水評價參數(shù)對環(huán)境影響是不同的,綜合污染作用不是各污染參數(shù)單獨作用的簡單疊加。處于同一環(huán)境中的各污染物之間,常常存在“抵消”或“協(xié)同”作用,從而削弱或加強其對環(huán)境的影響,在綜合評價中應賦予它們不同的權重。但是,如何正確地選用權重仍是目前水質評價中亟待解決的問題。

現(xiàn)行水質評價方法一般采用污染物濃度超標賦權法。而對于洞庭湖區(qū)一些重金屬污染和某些對人體影響較大的污染物,因污染物個體的毒性級別不同,污染物濃度超標賦權法有可能掩蓋某些低濃度元素的毒性作用。因此,有必要將污染物的毒性級別納入權重考慮,以反映各元素濃度和毒性的綜合作用。因此,研究采用濃度和毒理性雙權重方法進行評價,即綜合考慮污染物濃度超標和毒理性作用。

考慮污染物的濃度和元素的毒性特征,得到兩個權重模糊集α和β。

β.i—根據(jù)淺層地下水污染元素的毒理性質,人為給予的權重序列,且∑β.i=1。

② 毒理性權重的確定。根據(jù)洞庭湖區(qū)淺層地下水污染的實際情況和污染元素的毒理性質,將24種評價因子依據(jù)其可能對人體健康影響的大小分為六大類,對人體健康影響最大的權重取1 ,相對最小的取0005(本來可以取0),具體分類與權重取值如表2。

第六類so.42-,cl0.005 ③ 綜合權重的確定。根據(jù)(4)式計算出污染物濃度的權重α,按表2查取毒理性權重β,最后求其模糊集的代數(shù)積,并歸一化,得到綜合權重的模糊矩陣a:

a.i=α·β∑ni=1(α.i·β.i)(5)

最后將α和β系數(shù)代入(5)式,即可得到綜合評價所需的權重矩陣a。

3.2.5 模糊綜合評價

模糊數(shù)學綜合評價是通過模糊關系矩陣r和權重矩陣a的復合運算而進行的評價。在建立了r和a之后,就可根據(jù)模糊變換原理求b,即:

b=a·r(6)

本次采用加權平均模型m(·,+)矩陣相乘算法,根據(jù)最大隸屬度原則確定水質等級。

4 環(huán)境質量分區(qū)評價

4.1 分區(qū)原則

4.1.1 地下水質量分類

本報告所指地下水質量分類主要針對生活飲用水而言,將全區(qū)淺層地下水劃分為優(yōu)質地下水、合格地下水和不合格地下水三類。分別給予特殊定義如下。

優(yōu)質地下水:指按照生活飲用標準和模糊數(shù)學綜合評價方法,綜合評價為一、二類水質的地下水,該類地下水基本未遭受污染,可以直接飲用;

合格地下水:指按照生活飲用標準和模糊數(shù)學綜合評價方法,綜合評價為三類水質的地下水,該類地下水局部可能遭受少量元素的污染,但可以直接飲用或稍加處理即可飲用;

不合格地下水(又稱較差水):指按照生活飲用標準和模糊數(shù)學綜合評價方法,綜合評價為四、五類水質的地下水,該類地下水普遍遭受污染,而且污染元素數(shù)量較多,必須加以處理才能飲用。

4.1.2 地下水質量分區(qū)

以地下水環(huán)境質量類型為依據(jù),分為優(yōu)質水、合格水及不合格水三個大區(qū);以地形地貌、地質環(huán)境及行政單元為亞區(qū)劃分依據(jù),按相鄰相近原則綜合確定。

4.2 淺層地下水環(huán)境質量分區(qū)評價

根據(jù)洞庭湖區(qū)淺層地下水質量分區(qū)統(tǒng)計,洞庭湖區(qū)淺層地下水質量總體較好,見圖1。圖1 洞庭湖區(qū)淺層地下水水質分區(qū)圖

fig.1 partition of shallow grandwater of dongting lake area

優(yōu)質水區(qū):主要分布于洞庭湖周邊低山丘陵地區(qū),分布面積約為15 5852 km2(不含水域面積),占全區(qū)面積 3937%,其中綜合評價一級水占1676%,二級水占2261%。該區(qū)內地下水水質好,無污染,有毒有害元素含量少,適宜直接飲用,在新農(nóng)村建設中,應積極開發(fā)利用。

合格水區(qū):主要分布于洞庭湖周邊丘陵崗地、河谷階地地區(qū),分布面積約為10 391.4 km2(不含水域面積),占全區(qū)面積的2625%,綜合評價等級為三級。該區(qū)內地下水水質較好,有毒有害元素含量一般未超過國家飲用水衛(wèi)生標準,適宜直接飲用,在新農(nóng)村建設中,可以積極開發(fā)利用。

不合格水區(qū):主要分布于澧縣-安鄉(xiāng)-沅江-南縣-岳陽一帶的廣大地區(qū),分布面積約為12 04152 km2,約占全區(qū)總面積的344%(不含水域面積),其中綜合評價四級水占1883%,五級水占1576%。該區(qū)內地下水水質較差,部分有毒有害元素含量超過國家飲用水衛(wèi)生標準,不適宜直接飲用,在新農(nóng)村建設中,應避免取用或直接飲用該地區(qū)地下水,確需取用時,應采用物理、化學或生物方法處理,直到滿足衛(wèi)生標準后才能飲用。

5 結論

本文采用模糊綜合評價方法,綜合考慮了地下水中24項污染物因子的濃度和其毒性特征,并以《地下水環(huán)境質量標準》(gb/t 14848-93),對地下水質量進行了綜合評價。結果表明,洞庭湖區(qū)地下水總體質量較好,湖周低丘崗地區(qū)基巖及河流沖積地層分布區(qū)(如長沙市、株洲市、湘潭市等)地下水質總體較好;地下水質量較差的地段主要分布在洞庭湖中心湖積平原地區(qū)澧縣-安鄉(xiāng)-沅江-南縣-岳陽等地區(qū),影響因素以總fe 、mn、ph值、no.2-、nh.4+為主,但可以采用簡易物理化學方法(如曝氣)處理后飲用。利用本評價結果,可以在農(nóng)村集鎮(zhèn)、企業(yè)或獨立居民提供找水方向,為當?shù)卣块T在實施新農(nóng)村建設中合理開發(fā)利用地下水資源提供了科學實用的資料。針對洞庭湖區(qū)淺層地下水環(huán)境質量信息特點,為該區(qū)在新農(nóng)村建設中制定飲水安全工程和開發(fā)利用地下水提供了具體對策與建議:① 因地制宜選擇優(yōu)質或合格的地下水水源,② 合理選擇水處理方法,充分利用地下水資源,③ 科學普及地下水地球化學知識和衛(wèi)生知識,科學調整飲食結構,④ 加強社會監(jiān)督力度和環(huán)境執(zhí)法力度,對工礦企業(yè)三廢排放、農(nóng)藥化肥生產(chǎn)進行及時監(jiān)測,防止人為污染地下水。

參考文獻:

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[4] 沈照理,朱宛華,鐘佐燊.水文地球化學基礎[m].北京:地質出版社,1993.(shen zhao-li,zhu wan-hua,zhong zuo-shen.basic hydrogeochemistry[m].beijing:the geological publishing house,1993.(in chinese))

篇8

關鍵詞:高鐵、錳地下水;地下水污染;環(huán)境水文地質

中圖分類號:TU991.11+2 文獻標識碼:A 文章編號:

環(huán)境水文地質問題分為兩類,一類是天然環(huán)境水文地質,另一類是人為環(huán)境水文地質,天然環(huán)境水文地質問題主要涉及人類的地方病和異常的生理狀態(tài)與水土環(huán)境的關系,人為環(huán)境水文地質問題則包括由于人類的人為活動引起的地下水水質惡化,例如海水入侵或者礦產(chǎn)資源開采引起的酸性礦山排水等現(xiàn)象,或者由于人類活動引起的水文地質環(huán)境改變,進而導致環(huán)境質量下降,例如地面塌陷、地面沉降、草原退化等現(xiàn)象,再者就是由于廢物排放引發(fā)的水文地質問題。

地下水污染

地下水是指賦存在地下巖土空隙中的水,它分布廣泛且便于就地開采,水質好、不易被污染,而且沒有占用地表空間,不易受氣候變化的影響,具有較強的調蓄能力。這就是在地表水告急的當下,地下水以其絕勝的優(yōu)勢越來越受到人類重視的原因,但是人們忽略了一點,地表下地層復雜、地下水流動非常緩慢,一旦受到污染很難治理,即便是徹底消除了污染源也得十幾甚至幾十年才能使水質變好。

地下水污染是由于人為因素造成了地下水的水質惡化,比如工業(yè)廢水未經(jīng)處理直接排放到地下,人、畜的糞便或大量使用農(nóng)藥而污染的水滲入地下,還可能因受污染的地表水滲入了地下,這些人類活動都可能造成地下水的污染,而地下水受污染之后受到威脅的也將是人類的身體健康。

地下水污染與地表水污染有明顯不同,地下水污染由于污染物進入了含水層且運動十分緩慢,若沒有進行專門的檢測,一般很難發(fā)現(xiàn),而且確定地下水的污染源也不像確定地表水那樣容易,消除就更加困難。地表水在確定污染源以后可以在短時間內達到凈化的目的,而地下水污染及時找到污染源,也已進入到了含水層,這是一個長期緩慢的過程。

目前我國的地下水現(xiàn)狀是城市地下水過半已經(jīng)遭到嚴重污染,地下水占我國水資源總量的三分之一,我國地質調查局的專家說全國90%的地下水遭到了不同程度的污染,其中更有60%是嚴重污染。如此嚴峻的地下水資源狀況,讓我們不得不為我們的未來擔憂,也必須將保護水資源牢牢的刻在心頭。

高鐵、錳地下水

在我國很多地區(qū)的地下水成分較復雜,大多富含鐵、錳離子,超過了正常的飲用水標準,這樣的水會有鐵腥味,打開水龍頭的時候會流出紅色的水、洗的衣服時間長了會染上棕黃色的污漬都是因為水中富含鐵、錳的原因。

鐵在地球表面的分布很廣泛,地殼中的鐵質多半分散在各種晶質巖和沉積巖之中,是難溶性的化合物,這些鐵質進去地下水主要是通過三種途徑,一是在水循環(huán)的過程中,一些雨水經(jīng)由地表滲入地下,會經(jīng)過表土層,土壤中的有機物在微生物的作用下分解,產(chǎn)生大量二氧化碳,溶于水后便使得地下水富含碳酸,含碳酸的地下水對巖層中的二價鐵氧化物有溶解作用;二是三價鐵的氧化物被還原溶于水中;三是有機物質對鐵質的溶解作用。由于地區(qū)差異,地下水中錳的含量不定,但都或多或少與鐵同時存在,只是含量不同。

鐵在地下水中是以二價鐵離子的形式存在,對人體是沒有直接的危害,但是過量的鐵離子會使水變得渾濁、有鐵腥味。錳離子在水中也常以二價形式存在,被氧化后會產(chǎn)生沉淀,水的色度會增大,著色能力比鐵離子更加強,對器具的污染也更強,過量的錳離子會使水產(chǎn)生異味。要注意的是,高鐵、錳會對金屬制品造成腐蝕。

富含鐵、錳的地下水會對人類的日常生活和生產(chǎn)構成嚴重威脅,雖然鐵、錳都是人體所必需的微量元素,適量含有鐵、錳的地下水幾乎不會對人體構成傷害,但如果是長期飲用高鐵、錳的飲用水,就會引起胃腸道紊亂、食欲不振、腹瀉、嘔吐、大便失常,嚴重的還會影響心臟健康。

富含鐵、錳的水還會使白色織物變黃、使水管道堵塞,給我們的日常生活帶來很多不便,在工業(yè)生產(chǎn)中,鐵、錳會使鍋爐結垢、使紡織品上長出銹斑、使飲料變色變味,高鐵、錳的危害很多,因此國家規(guī)定在生活飲用水中鐵含量不得超過0.3mg/l,錳含量不得超過0.1mg/l。過量的鐵、錳是對人體健康有損害的,嚴重威脅了人們的生活健康和生活質量,必須要對這樣的水進行處理,方可飲用或使用。

高鐵、錳地下水的處理

對于高鐵、錳地下水的處理應該按照絮凝、除鐵、除錳、消毒等步驟來去除,而且通常都是鐵含量要高于錳含量,由于鐵和錳在水中都是以二價的離子形式存在,所以地下水的除鐵、除錳是氧化還原的過程。

地下水的除鐵、除錳利用的是同一原理,即把溶解的離子轉化為沉淀物,分離出來,將溶解狀態(tài)下的二價鐵和二價錳氧化成懸浮狀態(tài)的三價鐵和四價錳,再經(jīng)過過濾即可達到除鐵、除錳的效果。在這個過程中,鐵、錳的氧化還原反應受環(huán)境影響較大,由于鐵的氧化還原電位比錳要低、氧化速度也比錳快,所以除鐵比除錳要容易些。

由于鐵、錳共存在地下水中,在處理過程中會相互干擾,所以在選擇處理方法的時候,會根據(jù)地下水中鐵和錳的含量,具體問題具體分析。目前,國內外除鐵、除錳的有效方法有自然氧化法、離子交換法、接觸氧化法和生物氧化法,由于接觸氧化法成本低、投資少、操作簡單等優(yōu)點,是我國處理高鐵、錳地下水時采用的主要方法。

環(huán)境水文地質對高鐵、錳地下水的影響

地下水中高鐵、錳含量的分布規(guī)律也是有跡可循的,主要受地貌和含水層環(huán)境的影響,也受到水利因素的控制,從地質分布上看,河漫灘地的含鐵、錳量明顯增多,在地下水含水層中有淤泥或者有淤泥質的亞粘土的地方,含鐵、錳的含量要明顯高于淤泥少的地方。

在沼澤或者洪水泛濫的地區(qū),極易產(chǎn)生含鐵、錳的有機物,這樣也會使得地下水中鐵、錳的含量增多。一般來講,在高鐵、錳的地下水區(qū)域內,二氧化碳和硫化氫的含量也相對較高,這是有機物分解產(chǎn)生的結果,因此這區(qū)域內的地下水也會有明顯的硫化氫味道。

對一個地區(qū)的水文地質條件做一個詳細的了解,就可以知道該地區(qū)的地下水補給情況及環(huán)境等因素對它的影響。

在垂直分布上,可以將地下水分布放在三個層面上觀察,一是氧化帶,二是過渡帶,三是還原帶。在氧化帶中,由于地下水中富含二氧化碳和溶解氧,鐵、錳是以難溶或不可溶的氧化物形式存在的;在過渡帶中,地下水是呈中性或者酸性,因此含有大量的鐵、錳;在還原帶中,由于地下水呈現(xiàn)堿性,因此鐵、錳的含量較低。實際上,對垂直地下水的含鐵量做分析、對比,經(jīng)過考察得出了地層含鐵量跟地下水的含鐵量呈正比的考察結果。

對富含鐵、錳的環(huán)境水文地質做一下研究,有助于對地下水水源的管理,科學的開采地下水,防止因高鐵、錳的地下水對人們的生活、生產(chǎn)造成嚴重影響,甚至影響人們的身體健康,也是一件造福后代的事情。

結語:

對地下水的治理應該以預防為主,必須進行實時的監(jiān)測,防微杜漸,一旦發(fā)生地下水污染的狀況,及時采取相應措施,盡量減少這種意外狀況的發(fā)生。對于環(huán)境水文地質條件較復雜的地區(qū),要有專門的人員進行水質調查,查明地下水的鐵、錳分布規(guī)律,以滿足人們對地下水的水質要求。

參考文獻:

[1]劉興華.淺談高鐵、錳地下水的環(huán)境水文地質問題[J].科技與企業(yè),2012(7)

篇9

關鍵詞:地球物理;勘查技術;地下水;應用

Abstract: groundwater exploration geophysical exploration technology is the key technology, it not only can carry on the accurate classification of aquifer and water-resisting layer, but also can determine the lithology structure, groundwater quality of scientific research. Application of geophysical exploration techniques in groundwater exploration has very important significance. In this paper, the application of geophysical exploration technique in current groundwater makes a deep exploration. Provide the reference for colleague.

Key words: geophysics; Exploration technology; Groundwater; application

中圖分類號:P624文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

引言

地球物理勘查技術發(fā)展速度很快,在方法上,直流電阻率法已從高密度電阻率法、高分辨率法等旨在提高直流電阻率分辨率技術發(fā)展到重點研究開發(fā)儀器輕便、分辨率高的交流電磁法,主要包括頻率域電磁測深法(音頻大地電磁測深法、可控源大地電磁測深法、mt法)和時間域電磁法(瞬變電磁測深法)等高靈敏度方法。近幾年來,隨著現(xiàn)代信息技術的發(fā)展,以遙感(rs)、地理信息系統(tǒng)(gis)、全球定位系統(tǒng)(gps)組成的“3s”技術已在地下水勘查工作中得到迅速應用,提高了地下水勘查水平。

一、建立合理的地質-地球物理模型,提高解釋精度

眾所周知,物探結果僅是地層物性層空間分布特性的反映,解釋結果是多解性的。這種多解性或不穩(wěn)定性表現(xiàn)在兩個方面。其一涉及到異常源的性質;其二是勘探目標定量化特征,如目標體的形狀、大小、埋深及產(chǎn)狀要素等。那么在實際工作中,如何將具有多解性的物探結果進行合理的地質解譯,提高資料解釋精度,便是水文物探工作者必須深入研究的課題之一。開展地層巖性與物性之間關系等基礎地質問題的深入研究,從而建立合理的地質-地球物理模型,是提高物探資料解釋精度的主要途徑之一。

正確合理的地質-地球物理模型的建立,其根本問題是深入研究地層巖性的地球物理特征,如不同地層巖性所對應的電、磁、震、核、重力等反映特征,空間分布規(guī)律和不同地區(qū)、不同類型地下水、不同含水介質的巖性結構所反映的地球物理特點。比如對孔隙水來說,地層巖性成分、沉積顆粒的大小決定著電阻率的大小,不同巖性界面形成不同波阻抗差異的地震波界面,反映到地球物理模型一般為水平層狀的大小電阻率相間分布的一種模型。而對于基巖裂隙水,以尋找富水性構造為主,構造破碎帶與圍巖之間的巖性成分、沖填物性質、構造發(fā)育程度決定著電性、波阻抗、放射性濃度、重力場、磁場等地球物理特征的差異,地球物理模型表現(xiàn)為在水平方向具有地球物理特征差異的二維結構。因此,只有充分掌握它們之間的關系,才有可能建立一個正確合理的地質-地球物理模型,減小物探解釋結果的多解性。建立正確的地質-地球物理模型是選擇合理有效的地球物理勘查技術進行資料反演解釋的前提。

二、深層地下水物探技術的應用

目前地下水勘查工作已從中淺部( < 300m)地下水勘查轉向深層地下水的勘查,相應,對地球物理勘查技術提出了新的要求,具體講就是對深部含水體地球物理微弱信號的識別與分辨。

無論是深層地下淡水還是深層地熱資源,根據(jù)含水介質、地下水類型分為松散層孔隙水、基巖裂隙水、深埋巖溶水三大類。深層孔隙水受含水層的成因和地貌條件所控制,地球物理主要解決的問題是:地層巖性的劃分、含水層巖性結構、埋深、厚度、地下水礦化度、含水層空間分布規(guī)律等。基巖裂隙水、深埋巖溶水的發(fā)育程度與賦水性受構造所控制,地球物理主要解決的問題是:準確確定賦水構造的空間分布特征。因此,深層地下水的地球物理勘查不僅對采用的儀器設備有較高的要求,而且對資料的處理技術也具有相當重要的要求。

高分辨率地震勘探技術是解決巖性結構的有力手段,它具有定深精度高、分辨能力強的特點。尤其是近年來新發(fā)展的三維地震勘探技術,能更精細、更準確地分辨地層空間分布特征,在地下水勘查工作中將發(fā)揮出更重要的作用。

三、地下水水質評價的物探技術的應用

利用地面物探技術快速高效的特點進行水質的評價,將是擺在水文物探工作者面前的一個重要任務。目前,在所有物性參數(shù)中,電性參數(shù)是評價水質的唯一參數(shù)。地下水水質的優(yōu)劣決定著地下水中所含導電離子數(shù)目的多少,離子數(shù)目越多,導電性越好,地下電阻率越低,反之則高。因而地層水電阻率與水質密切相關。欲求準地下水水質,關鍵的問題是求準地層水電阻率。阿爾奇公式給出了地層電阻率、地層水電阻率與地層孔隙度之間的數(shù)學關系。研究表明,在一定條件下,地層孔隙度對地層水電阻率的影響至關重要。對孔隙水來講,地層孔隙度的變化范圍較小,相對容易獲得,但對于基巖裂隙水、巖溶水來說,由于含水介質孔隙率變化的隨機性,同一構造不同地段其裂隙發(fā)育程度不同,裂隙率難以求準。因此,該類型的地下水水質評價將是十分困難。

四、求取水文地質參數(shù)的物探技術的應用

水文地質參數(shù)在水文地質調查與評價工作中至關重要。過去地球物理方法在求取水文地質參數(shù)方面的研究工作很少,水文地質參數(shù)多采用抽水試驗獲得。如何在未鉆孔前利用地球物理方法開展水文地質參數(shù)評價,或者在鉆孔中利用地球物理方法更準確地求取這些重要的參數(shù),對節(jié)約成本,水資源開發(fā)規(guī)劃設計,更科學、合理地開展水資源評價都具有現(xiàn)實意義。地球物理方法在解決上述問題具有極大的可能性。

1.地震技術求取地層孔隙度

利用地震反射波傳播的動力學特性,如反射波的振幅、頻率、衰減特性、極化特點,反射波的內部結構,外部幾何形態(tài)等。從這些地震信息中可以提取非常有用的地層巖性信息,借此確立地震層序、分析地震相等。除此之外,借助于地震波振幅、頻率、極化特性等動力學信息,并結合層速度、鉆進、測井等資料,提取巖性和儲層參數(shù),如流體成分、孔隙度等。目前,在石油系統(tǒng),這方面的研究工作取得長足的發(fā)展,主要根據(jù)地層的孔隙度分布特征來預測油氣資源的開發(fā)前景。如果將這種技術用于地下水資源調查與評價工作中,對地下水含水量的預測,進行水資源量的評價,提高地球物理勘查技術在地下水資源調查工作的作用都具有指導意義。

2.頻譜激電技術評價含水層滲透性的研究

頻譜激電技術屬于電磁法勘探技術。在上世紀七十年代初期我國開始利用,主要用于金屬礦床的勘探。它可區(qū)分電磁效應和耦合效應。近幾年,日本科學家開始研究該技術應用于水文地質調查工作中,主要是對含水層滲透性問題的評價,這對進行地下水的運移特征、污水入侵程度的研究均具有較好的效果。

3.地面核磁共振找水技術求取水文地質參數(shù)

地面核磁共振技術當今世界上最先進的直接探測地下水技術。在探測深度范圍內,地層中有自由水存在,就有核磁共振信號響應。反之,就沒有響應。信號強弱或衰減快慢直接與水中質子的數(shù)量有關,即核磁共振信號的幅值與所探測空間內自由水含量成正比,因此構成了一種直接找水技術,形成了地面核磁共振找水方法。通過在地面觀測核磁共振自由感應衰減信號的初始振幅、相位和質子自旋馳豫時間,研究其間的關系,通過反演計算,獲得地下含水層的孔隙度、滲透率、含水率、埋深、厚度等水文地質參數(shù)。

4.介電常數(shù)、核磁共振技術求取孔隙度、滲透率

介電常數(shù)、核磁共振測井是測井技術領域中新發(fā)展的技術方法。由于介電常數(shù)、核磁共振效應具有直接反映地層含水性的特點,它準確地反映出含水體的富水特征,根據(jù)其反映信號的馳豫時間特性來研究含水體的孔隙度和滲透性。

五、建立地下水勘查立體模式,提高綜合勘查手段

現(xiàn)代勘查工作已從單一方法向地質調查、地面物探和綜合測井、空中物探、“3s”技術等綜合方法密切配合方向發(fā)展。目前,這些方法單獨或部分組合使用于水資源勘查領域 ,發(fā)揮了重要的作用,但仍存在許多不足之處,沒有形成系統(tǒng)性的方法技術系列,如針對某一類地水勘查特點,采取何種勘查模式,才能取得有效的勘查成果。建立區(qū)域地下水立體勘查模式,就是針對不同地下水類型,將空中、地面、井中各種勘查方法進行組合,建立多參數(shù)、多方位、多層次的立體勘查模式,指導下一步水資源的勘查。目前主要研究內容有:

1.開展不同類型地下水勘查的遙感、航空物探、地面電法、測井、鉆探等技術適用范圍、使用條件、反映含水體的特征、解決問題的能力進行綜合研究。

2.開展多參數(shù)(包括遙感采集信息參數(shù);航空物探電磁參數(shù)、放射性參數(shù);地面電法采集的電性參數(shù)、磁性參數(shù);測井反映地層的電性參數(shù)、聲速參數(shù)、放射性參數(shù);鉆孔獲取的地層巖性參數(shù)等)對區(qū)域地下水含水體的反映特征及其相互關系的研究 ,建立多參數(shù)評價地下水統(tǒng)。

3.開展空中、地面、井中各方法之間關系的研究,建立空中、地面、井中三個層次、多方位的、以gis為平臺的不同類型地下水立體勘查模式。

六、建立地下水物探資料綜合解釋信息系統(tǒng)

地下水地球物理勘查資料解釋系統(tǒng)是融信息管理、數(shù)據(jù)處理分析、物探成果地質解釋于一體的綜合性的信息系統(tǒng)。包括不同地下水類型的地質背景、勘查方法、資料解釋結果、綜合地質解釋結果等基本要素容納成熟的電法、電磁法等主流的數(shù)據(jù)處理、反演技術;根據(jù)勘探所用手段和存入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)情況(原始數(shù)據(jù)或物探成果)由用戶制定數(shù)據(jù)處理流程;依據(jù)巖性-物性關系,自動或人機交互式實現(xiàn)物探成果向地質解釋成果的轉化。隨著“3s” 技術在地學領域應用的發(fā)展,地下水地球物理勘查資料綜合解釋系統(tǒng)進行信息化建設,服務于公益事業(yè),提高我國在這方面現(xiàn)代化管理水平,為地下水管理者和決策者提供方便,是社會發(fā)展的必然要求。

結語

總之,隨著地下水勘查工作的深入,地球物理技術要解決的問題也日益增多,難度也越來越大。地球物理要回答的問題不能停留在物性資料的解釋上,而是要直接回答與地下水有關的地質問題,如地下水的富水性問題、水質問題等。地下水勘查手段要向多學科、多層次、多方位發(fā)展,借助現(xiàn)代化的手段提高地球物理勘查技術在地下水調查工作中的作用。

參考文獻

[1] 陳颙,劉振興,鄒光華,等主編.地球物理與中國建設.地質出版社,1997,(10).

篇10

〔關鍵詞〕:地下水、污染、污染源、污染途徑、預防措施、治理措施

中圖分類號:TU991文獻標識碼: A 文章編號:

全廣西地下水資源的分布和使用狀況

廣西地下水淡水天然水資源補給量為755億立方米/年,可開采量為273億立方米/年。北海市城市供水水源以地下水為主,南寧市、柳州市、桂林市、玉林市、河池市、百色市等城市也以地下水作為輔助供水水源地,大部分農(nóng)村人畜飲用水水源以地下水為主。根據(jù)廣西地質環(huán)境監(jiān)測總站的2007年《廣西壯族自治區(qū)地下水水情通報》,分別對南寧市、柳州市、桂林市、北海市、玉林市、河池市、黎塘鎮(zhèn)等測區(qū)進行地下水開采量調查,地下水總開采量為1.967億方/年,其中孔隙水0.6583億方/年,占地下水總開采量的34%,巖溶水1.283億方/年,占地下水總開采量的65%,裂隙水0.0261億方/年,占地下水總開采量的1.0%,由此可見,廣西地下水開采主要是巖溶水開采,其次是孔隙水,裂隙水極少,年地下水開采量約為可開采量的0.72%。

地下水主要污染源污染途徑

向水體排放或釋放污染物的來源和場所都稱為水體污染源。從行業(yè)類型來看,目前我國地下水污染源普遍存在的有工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染、生活污染和自然污染。

(一)、工業(yè)污染

工業(yè)污染源主要是指工業(yè)“三廢”(廢水、廢氣、廢渣)。改革開放以來,我國的工業(yè)建設突飛猛進,建設了一大批工業(yè),工業(yè)也成為了帶動中國經(jīng)濟發(fā)展的重要力量。但是,部分工業(yè)因廢水、廢氣、廢渣沒經(jīng)過嚴格處理就直接排放,導致地下水受到污染。

(二)、農(nóng)業(yè)污染

農(nóng)業(yè)污農(nóng)業(yè)污染源主要包括剩余農(nóng)藥、化肥以及不合理的污水灌溉。中國農(nóng)業(yè)面源污染日趨嚴重,據(jù)有關部門統(tǒng)計,中國有機氯農(nóng)藥年施用量為862300t,有機磷農(nóng)藥242600t,平均施用強度10.8kg/hm²。灌水與降水等淋溶作用造成地下水大面積農(nóng)藥與化肥污染。另外,中國有污水灌溉農(nóng)田近1330000hm²,農(nóng)灌污水大部分未經(jīng)處理,約有70%~80% 的污水不符合農(nóng)灌水質要求。每年由于污水灌溉滲漏的大量污水,直接造成污染地下水,使污灌區(qū)75%左右的地下水遭受污染 。

(三)、生活污染

生活污染源主要是生活垃圾和生活污水。一方面,目前生活垃圾主要采取填埋的方式,隨著日曬雨淋及地表徑流的沖刷,其溶出物會慢慢滲入地下,污染地下水;另一方面,生活污水不能有效處置后排放,特別是廣大農(nóng)村地區(qū),生活污水有的直接排入附近水體,有的通過化糞池直接滲漏,對地表水和地下水均產(chǎn)生影響。

(四)、自然污染源

在有些地區(qū),由于特殊的自然環(huán)境與地質環(huán)境,地下水天然背景不良,有毒有害成分超標。根據(jù)中國地質環(huán)境監(jiān)測院調查統(tǒng)計,中國部分地區(qū)分布有高砷水、高氟水、低碘水等。由于地下水部分含水層會起補給作用,甚至有些會流出地表,匯入地表江河,這些都會造成其他水體的污染。

地下水污染帶來的危害

地下水污染不僅會導致傳染性疾病等社會公害的發(fā)生,還會因其失去水資源的經(jīng)濟和生態(tài)價值而加劇水資源的短缺和緊張的局面。嚴重制約經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。

(一)、危害人體健康

地下水的污染,直接影響飲用水源的水質。當飲用水源受到合成有機物的污染時,會導致腹水、腹瀉、腸道線蟲、肝炎、胃癌等很多疾病的發(fā)生。特別是人們飲用受硝酸鹽污染過的地下水后會導致癌癥,還可能引起高鐵血紅蛋白癥,導致患者死亡。疾病會給廣大人民的身心受到很大的損害,同時也增加了巨額醫(yī)療費用。地下水污染嚴重區(qū)有可能導致雌激素增加,影響人類的繁殖能力,造成自然流產(chǎn)或先天疾病。

(二)、降低農(nóng)作物的產(chǎn)量和質量

很多地區(qū)的農(nóng)民有喜歡用污水澆灌農(nóng)作物的習慣,以為污水相當于糞池里的水,適合農(nóng)作物需要的營養(yǎng)成分。其實不然,當農(nóng)作物吸收污水廢水和化肥肥料中過量的氮素時,這些有害的氮素會降低農(nóng)作物受機械損傷的抵抗力,降低農(nóng)作物的質量,減少香力和冬季的耐藏力,還能降低某些農(nóng)作物的養(yǎng)分。

(三)、加速生態(tài)環(huán)境的退化和破壞

地下水受污染造成水質惡化對生態(tài)環(huán)境的影響是巨大的。污染物排入水體后,對魚類和生物生長造成危害,甚至造成某些生物的滅絕。由于水生物的減少或滅絕,破壞了水的生態(tài)平衡,加劇了水生態(tài)環(huán)境的惡化。

(四)、造成經(jīng)濟損失

地下水污染對人體健康、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境的負面影響,都表現(xiàn)為經(jīng)濟損失。中國環(huán)境科學研究院曾對我國118個大中城市地下水的監(jiān)測資料進行過分析,因水污染給我國水資源每年造成的經(jīng)濟損失約377億元,其中地下水污染每年造成的經(jīng)濟損失占二分之一左右??梢?,地下水污染帶來的經(jīng)濟損失是巨大的。

地下水的污染的防治措施

綜所上述,地下水污染給人類帶來的危害是巨大的,使我們不得不重視地下水污染的預防措施和治理措施,只有做好防治措施,我們才能保證地下水源的質和量。地下水防治措施應采用多種手段,進行系統(tǒng)分析的方法,全面控制水污染。

(一)、預防措施

1、加大宣傳力度,提高公眾的環(huán)境意識

國家制定了一系列有關水污染防治的法律、法規(guī),如《水污染防治法》、《中華人民共和國水法》、《中華人民共和國環(huán)境保護法》可通過廣播、電視、報紙等信息媒體及培訓班等不同宣傳手段,提高全社會對地下水污染帶來的危害的認識,增強全民環(huán)境意識。

2、統(tǒng)籌規(guī)劃,合理開發(fā)利用地下水

加強環(huán)境地質的科學研究,盡快摸清各地區(qū)水環(huán)境容量,并以其指導規(guī)劃和建設。如工業(yè)布局要綜合考慮水環(huán)境承載能力,在水環(huán)境容量超負荷地區(qū),要嚴格控制高耗能、重污染工業(yè)的發(fā)展,對縣屬中小型企業(yè)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)要嚴格管理,不能只考慮地方經(jīng)濟利益而棄環(huán)保利益于不顧。建立排污許可證制度,新、擴建企業(yè)必須執(zhí)行“三同時”,使環(huán)保與建設同步或超前進行,對污染嚴重又不能治理的企業(yè)應限期轉產(chǎn)或搬遷。

3、建立和完善水質監(jiān)測站網(wǎng),加強水質監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)問題及時解決

逐步建立和完善水質監(jiān)測站網(wǎng)體系,對重點污染地區(qū)進行重點監(jiān)測,系統(tǒng)掌握城市地表水、地下水水質的污染發(fā)展變化及動態(tài)特征,為保護水環(huán)境提供科學依據(jù)。當發(fā)現(xiàn)地下水水質指標有明顯變化或不達標時應立即從源頭上查明原因,采取相應的控制措施或治理措施,使地下水水受污染得到及時控制和治理。

4、完善現(xiàn)有的法律法規(guī)體系

我國現(xiàn)行的《水法》、《水污染防治法》、《水土保持法》、《城市地下水開發(fā)利用保護規(guī)定》、《城市供水條例》等都對地下水資源的保護作了規(guī)定,但是一般重點都放在地下水的水量保護,而對地下水的水質涉及不多,也沒詳細的規(guī)定。因此,建議出臺地下水水質保護的有關法律法規(guī),特別重點加強對有關單位和個人的處罰。同時,由于各地區(qū)水文情況存在的差異,不可能按同一方法、同一標準來保護地下水水質,所以各地區(qū)應根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況因地制宜制定出本地區(qū)地下水資源的保護標準。

(二)、治理措施

首先應查清現(xiàn)狀,了解當?shù)氐奈廴驹礉B漏污染基本情況,分析各種污染物的具體來源(工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、建筑、垃圾掩埋等),要認真、負責地查清和分析污染源,不管涉及到什么企業(yè)和什么人都依法辦事,淘汰排放不達標的企業(yè)和追究排放不達標污物的個人法律責任,不涉及違法的對其進行法律知識教育,停止污染物的排放,只有這樣才能從根本上解決污染源來源的問題。另外,對已造成污染的水域實行分類、分批綜合治理。

1、工業(yè)體系

在工業(yè)體系中對污染源排放實行總量控制。加強污染物流失總量的管理,以污染物流失總量為管理指標,把環(huán)境要求變成指標,對于工業(yè)“三廢”采用先進技術,改進生產(chǎn)工藝,采取無污染或少污染的新工藝,應用閉路循環(huán)模式把工業(yè)“三廢”的污染消化在生產(chǎn)過程中。建立污水處理廠處理污水,達標后方可排放到自然界中。

2、農(nóng)業(yè)體系

在農(nóng)業(yè)體系中使用高效的灌溉技術和科學的耕種方式,尋求科學合理的施藥施肥方法,盡量少施化肥、少施農(nóng)藥,將傳統(tǒng)的漫灌模式改為噴灌或滴灌模式。嚴禁使用滲井、滲坑排污,污水溝、渠要能防滲。對于還使用滲井、滲坑、自然滲漏的化糞池和清污河流制下水道排污的城市盡可能清除和改造,采取各種有效措施防止淺層地下水受污染。

3、其他措施

對于通過人工補給而被污染的地下水,應采取強排方法使其稀釋和凈化;對于某些水文地質情況特殊的地區(qū),可通過改變地下水徑流條件,加速水的交替循環(huán),以達到改善水質的目的。同時,也可對污染的地下水采用防滲墻或防滲帷幕進行堵塞或截流,通常應穿透含水層直達隔水層。綜合利用各種措施和技術進行組合,合理經(jīng)濟的治理地下水。另外,可通過某些非直接治理措施以達到治理的目的。如廣西正在開展的城鄉(xiāng)清潔工程及“美麗廣西·清潔鄉(xiāng)村”活動,使城鄉(xiāng)及農(nóng)村環(huán)境清潔了,可以大大減少生活污染源及農(nóng)業(yè)污染源對地下水造成的污染。

五、結語