城鎮(zhèn)排污河道地下水有機(jī)污染研究

武倩倩等

摘要

為闡明排污河道對(duì)地下水水質(zhì)的影響程度和影響范圍，以德州市某排污河道為例，進(jìn)行河道污水對(duì)沿岸土壤和地下水有機(jī)污染狀況研究。結(jié)果表明，排污河渠兩側(cè)的淺層地下水已經(jīng)受到較嚴(yán)重的污染，污染物主要為三氮、重金屬和鄰二氯苯等有機(jī)污染物；土壤中多吸附有機(jī)氯農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯和苯并芘等分子量較大的有機(jī)組分。

關(guān)鍵詞排污河道；地下水；有機(jī)污染；城鎮(zhèn)

中圖分類號(hào)S271；X171文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）06-01813-02

AbstractIn order to clarify the influence degree and scope of the sewage river to groundwater quality， taking one sewage channel of Dezhou as an example， effects of sewage river on coastal soil and groundwater organic pollution were studied. The results showed that the shallow groundwater has been seriously polluted on both sides of the sewage， the main pollutants include 3nitrogen， heavy metal and chloroben， etc. Chlorinated pesticides， polychlorinated biphenyls and benzopyrene and other organic components of larger molecular weight are absorbed in soil.

Key words Sewage river； Groundwater； Organic pollution； City

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)污水排放量不斷增加。大量城鎮(zhèn)污水排入無(wú)防滲措施的河道，造成沿岸土壤和地下水嚴(yán)重污染[1-3]。然而，目前對(duì)城鎮(zhèn)河道污染尚未引起重視，研究也多集中在無(wú)機(jī)組分和水化學(xué)特征方面，對(duì)有機(jī)污染物的研究較少。

地下水的有機(jī)污染具有更大的復(fù)雜性和隱蔽性，且許多有機(jī)污染物具有“三致”效應(yīng)[4-6]。為詳盡了解排污河道對(duì)沿岸地下水有機(jī)污染特征，筆者以德州市臨邑縣某排污河道為例，進(jìn)行河道污水對(duì)沿岸土壤和地下水有機(jī)污染狀況研究，找出污染物在地下水中的擴(kuò)散規(guī)律，確定河道污水對(duì)土壤和地下水環(huán)境的影響，為城鎮(zhèn)排污河道的評(píng)價(jià)與治理提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況

排污河道位于臨邑縣城區(qū)北面，為人工開挖的引黃灌渠，未采取任何防滲措施。目前作為臨邑縣的主要排污溝之一，已有20多年歷史，主要用于排放城區(qū)恒源石化等大型石油化工企業(yè)的工業(yè)污水。污水自南向北流，在林子鎮(zhèn)西北注入德惠新河，最終匯入渤海。

1.2樣品采集

在林子鎮(zhèn)郝家村附近的河道兩側(cè)沿剖面1-2采取了11組潛水樣和1組污水樣品（圖1），最近的采樣井距河道約5 m，最遠(yuǎn)的采樣井距離河道約260 m，均為專門施工的簡(jiǎn)易水井，井深約9 m。地表巖性為粉土，含水層巖性均為粉砂，厚約2～3 m，取水層位均為7～9 m。在進(jìn)行地下水樣品采集前，均進(jìn)行了充分洗井。水樣的采集方法為負(fù)壓泵加壓法取樣，兩側(cè)同時(shí)采集。

2結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)組分分布特征

2.1.1

測(cè)試結(jié)果。檢出的有機(jī)組分的總量和項(xiàng)數(shù)有隨著與污水溝距離的增大而逐漸減小的趨勢(shì)。在河道污水中檢出的有機(jī)組分高達(dá)8項(xiàng)，分別為苯、乙苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯乙烯、三氯甲烷、多氯聯(lián)苯，其中甲苯和三氯甲烷的檢出濃度較高，分別可達(dá)35.65、35.23 μg/L。在河道兩側(cè)采集的淺層地下水中，揮發(fā)性有機(jī)組分1，2二氯乙烷和鄰二氯苯有檢出（圖2），濃度最高可達(dá)36.12 μg/L（PW6），但在排污河水中未檢出或含量很低。在距離河道西側(cè)約10 m（PW6）、130 m（PW2）、260 m（PW1）和東側(cè)約5 m（PW02）、20 m（PW03）處的樣品檢出了1，2二氯乙烷，在渠東側(cè)隨著離污水溝的距離增大而先降后升的趨勢(shì)，估計(jì)與含水層土壤性質(zhì)有關(guān)；在渠西側(cè)1，2二氯乙烷濃度逐漸降低。鄰二氯苯的檢出率高達(dá)91%，河岸兩側(cè)含量高于河道污水，兩岸地下水中含量呈先增大后降低的趨勢(shì)，說(shuō)明河道污水受蒸發(fā)的影響含量降低，而兩側(cè)河岸由于長(zhǎng)期滲漏導(dǎo)致有機(jī)物含量較高。

2.1.2

原因分析。地表水中有機(jī)物檢出8項(xiàng)，地下水中有機(jī)檢出2項(xiàng)，且地下水中檢出的項(xiàng)目在地表水中未檢出。

地表水中苯系物苯、二甲苯、甲苯有檢出，而地下水中未檢出。由于苯、二甲苯、甲苯的密度均小于水，且在水中的溶解度很小，主要分布在地表水的表層，且苯、二甲苯、甲苯比較容易揮發(fā)，不容易被河流底泥吸附，故檢出的濃度較低。據(jù)有關(guān)研究，在靜態(tài)吸附平衡法吸附試驗(yàn)中，當(dāng)污水中苯系物濃度不很高時(shí)，大部分均可被土壤吸附，導(dǎo)致可以穿透排污溝底泥進(jìn)入地下水的苯系物很少[7]。所以，兩側(cè)淺層地下水的甲苯、二甲苯等苯系物未檢出。1，2二氯乙烷等氯代烴在排污河中未有檢出，在兩側(cè)地下水中檢出。主要因?yàn)槲廴竞铀L(zhǎng)期暴露于大氣中，河水中溶解的氯代烴很容易揮發(fā)，故部分氯代烴在河道污水中未檢出。淺層地下水中的1，2二氯乙烷等氯代烴是河道污水長(zhǎng)期滲漏的結(jié)果，河道污水已對(duì)兩側(cè)淺層地下水造成了有機(jī)污染。

2.2 河道污染對(duì)地下水影響分析

有機(jī)污染評(píng)價(jià)結(jié)果表明大部分為輕污染，影響因子主要為1，2二氯乙烷和鄰二氯苯，河道污水為較重污染，影響因子有甲苯、三氯甲烷等。無(wú)機(jī)重金屬污染評(píng)價(jià)顯示，1組污水樣品和11組淺層地下水樣品均為未污染；三氮污染評(píng)價(jià)結(jié)果為河道污水為極重污染，11組淺層地下水樣品中1組為輕污染（PW03），其他10組均為未污染。綜合污染評(píng)價(jià)結(jié)果（表1）表明，河道污水為極重污染，污染物主要為三氮和苯、甲苯等有機(jī)指標(biāo)。在11組淺層地下水樣品中，1組樣品為嚴(yán)重污染，污染物為1，2二氯乙烷等有機(jī)組分；1組為較重污染，污染物為1，2二氯乙烷等有機(jī)組分；8組樣品為輕污染，污染物為1，2二氯乙烷等有機(jī)組分和三氮；1組樣品為未污染。從綜合污染評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出，排污渠中污水污染嚴(yán)重，既有三氮污染又有甲苯、苯等有機(jī)組分的污染；在排污河渠兩側(cè)的淺層地下水已經(jīng)受到一定程度的污染，主要污染物為鄰二氯苯等有機(jī)指標(biāo)，污染程度較輕，在個(gè)別點(diǎn)上受到了三氮污染。

2.3 土壤污染分析

土壤測(cè)試結(jié)果表明，在距離排污河道最近的土樣中，有機(jī)氯農(nóng)藥DDT、苯并芘和多氯聯(lián)苯的含量均較高，其中苯并芘含量高達(dá)32.65 ng/g，這與其距河道近（5 m）、處在河道水位波動(dòng)帶上且?guī)r性為砂質(zhì)粘土有很大關(guān)系。在豐水期時(shí)此采樣點(diǎn)位于水下，因其巖性為砂質(zhì)粘土，吸附能力較強(qiáng)，不斷吸附水中的各種有機(jī)組分；在枯水期時(shí)，又露出水面，受到太陽(yáng)曝曬，一些易揮發(fā)組分逐漸揮發(fā)殆盡。而有機(jī)氯農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯和苯并芘分子量較大，受土壤的吸附力較大，不容易揮發(fā)，被吸附在土壤中。其中，PDDT濃度較高，說(shuō)明最近尚有新DDT加入。其他2組樣品的各層土壤中未檢出有機(jī)組分，進(jìn)一步說(shuō)明高分子有機(jī)難揮發(fā)組分不易遷移的特性。

3 結(jié)論

（1）河道污水中檢出的有機(jī)組分高達(dá)8項(xiàng)，分別為苯、乙苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯乙烯、三氯甲烷、多氯聯(lián)苯，其中甲苯和三氯甲烷的檢出濃度較高，分別可達(dá)35.65、35.23 μg/L。

（2）有機(jī)污染評(píng)價(jià)結(jié)果表明大部分為輕污染，影響因子主要為1，2二氯乙烷和鄰二氯苯，河道污水為較重污染，影響因子有甲苯、三氯甲烷等。淺層地下水中的1，2二氯乙烷等氯代烴是河道污水長(zhǎng)期滲漏的結(jié)果，河道污水已對(duì)兩側(cè)淺層地下水造成污染。

（3）距離排污河道最近的土樣中有機(jī)氯農(nóng)藥DDT、苯并芘和多氯聯(lián)苯的含量均較高，原因是這些成分分子量較大，受土壤的吸附力較大，不容易揮發(fā)，被吸附在土壤中。遠(yuǎn)離河道土樣中未檢出，進(jìn)一步證實(shí)了高分子有機(jī)難揮發(fā)組分不易遷移的特性。

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