地下水重金屬污染分布特征及來源研究

鄧梁娟

摘要：本文針對(duì)地下水重金屬污染分布特征及來源，結(jié)合實(shí)際案例，先分析了地下水重金屬污染分布的特征，然后分析地下水重金屬污染的主要來源。得出合理掌握地下水重金屬污染分布特征和來源，是制定水環(huán)境保護(hù)方案的主要依據(jù)的結(jié)論，希望對(duì)相關(guān)單位有一定幫助。

關(guān)鍵詞：地下水；重金屬污染；分布特征；來源

引言：

近年來，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展理念愈發(fā)深入人心，對(duì)地下水的開發(fā)利用以及保護(hù)提出了更高的要求。地下水是水資源的主要組成部分。目前我國超過400個(gè)城市開采利用下水，地下水供水量占總供水量的20%以上，對(duì)人們的生活生產(chǎn)有巨大影響。但受到人員、天然等因素的影響，大量重金屬滲透到地下水中，不但對(duì)周圍居民的身心健康造成嚴(yán)重危害，而且對(duì)周邊的土壤環(huán)境、動(dòng)物、植被等都造成了嚴(yán)重破壞。在這樣的基礎(chǔ)上開展地下水重金屬污染分布特征及來源的研究就顯得尤為重要。

1、實(shí)例分析

為準(zhǔn)確獲知地下水重金屬污染分布特征及來源，本次研究從某城市6個(gè)區(qū)域，采集了30組地下水樣品，采樣井包括民用壓水井、自吸泵井等，井深在20～150m之間。為確保采樣的代表性，在采樣前先進(jìn)行了井孔清洗，通過自吸泵抽取超過井孔出水量3倍的水量，在用250mL是塑料瓶進(jìn)行取樣。取樣完成后再上1：1的硝酸進(jìn)行酸化處理，粘貼標(biāo)簽做好標(biāo)記，并用密封膠帶進(jìn)行密封，確認(rèn)密封效果后再運(yùn)輸?shù)綄?shí)驗(yàn)室檢測(cè)，主要對(duì)地表水中鉻、鎘、汞、鉛、砷重金屬污染情況檢測(cè)，其中鉛、隔、鉻采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法進(jìn)行檢測(cè)，汞和砷則采用原子熒光分光光度法進(jìn)行檢測(cè)，地下水重金屬測(cè)試結(jié)果如表1和表2所示：

2、地下水重金屬污染分布特征

從表2中可以看出，該區(qū)域地下水重金屬除為檢出汞之外，鉻、鉛、鎘、砷均有檢出，其中鉛和砷的檢出點(diǎn)比較多，檢出率分別為70%和56.7%，鎘的檢出率為26.7%，鉻的檢出率為20%。在該區(qū)域東側(cè)，設(shè)置了6個(gè)檢測(cè)井，檢出重金屬指標(biāo)有砷、鎘、鉛，其中砷和鉛的含量均超過生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)限值；西側(cè)設(shè)置了10個(gè)檢測(cè)井，檢出重金屬有砷、隔、鉛，其中鉛的含量超過標(biāo)準(zhǔn)值；南側(cè)設(shè)置了4個(gè)檢測(cè)井，檢測(cè)的重金屬包括鉻、鉛、鎘、砷等，其中鎘的質(zhì)量濃度為0.060mg/L，鉛的質(zhì)量濃度為0.012mg/L，都超過標(biāo)準(zhǔn)值。北側(cè)設(shè)置了3個(gè)監(jiān)測(cè)井，檢測(cè)出的重金屬有鉻、鉛、鎘，其中鉛的質(zhì)量濃度越大于標(biāo)準(zhǔn)值；在中部設(shè)置了7個(gè)檢測(cè)井，其中砷和鉛的質(zhì)量濃度均超過10-3mg/L，低于標(biāo)準(zhǔn)值1個(gè)數(shù)量級(jí)【1】。

從中可以看出，該區(qū)域地下水重金屬檢出和超標(biāo)點(diǎn)分布具有不規(guī)則特性，而且重金屬元素檢出點(diǎn)分布范圍比較廣泛，無論是檢出點(diǎn)數(shù)量，還是檢出元素項(xiàng)數(shù)，西側(cè)地表水重金屬元素檢出限最高，重金屬元素檢出率從高到低的排序?yàn)椋恒U>砷>鎘>鉻。

3、地下水重金屬污染來源

3.1重工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)

該城市由重大工業(yè)企業(yè)，包括：3家金屬表面處理企業(yè)；6家電池制造企業(yè)；4家鋁冶煉企業(yè)等。年廢水排水量誒241.46萬t，重金屬鉻和鉛的排放量為0.68t和3.16t。根據(jù)2017年調(diào)查資料顯示，該城市重工業(yè)企業(yè)的數(shù)量逐年增加，重金屬污染物的排放量越來越多，對(duì)居民生活飲水安全造成了嚴(yán)重威脅，需要采取一系列科學(xué)合理的方法和整改措施，才能緩減重金屬污染對(duì)地表水的影響，確保飲水的安全性。

3.2不達(dá)標(biāo)工業(yè)廢水排放

在綠色生產(chǎn)、低碳環(huán)保理念的影響下，該城市逐年加大對(duì)地下水重金屬污染的防治力度，但在實(shí)地調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，仍然有很多企業(yè)存在不達(dá)標(biāo)污水排放的問題。根據(jù)2017年地表水監(jiān)控?cái)嗝鏅z測(cè)結(jié)果顯示，該區(qū)域東側(cè)河流斷面存在鉻、鉛、鎘、砷超標(biāo)，南側(cè)和西側(cè)河流斷面上也存鉛、砷超標(biāo)的問題。本次檢測(cè)的30個(gè)樣品中，鉛的質(zhì)量濃度在0.0002～0.0016mg/L之間，砷的質(zhì)量濃度在0.003～0.005mg/L之間。污水排入存儲(chǔ)河床、溝渠當(dāng)中，這些區(qū)域地勢(shì)比較低，而且地下水的埋藏比較淺，巖質(zhì)多為砂礫和砂，滲透性比較強(qiáng)，地表水容易滲透到地下水中，因此，不達(dá)標(biāo)的工業(yè)廢水排放也是導(dǎo)致地下水重金屬污染的主要來源之一。

3.3土壤和工業(yè)廢渣

在2017年在該區(qū)域進(jìn)行了地球化學(xué)調(diào)查，調(diào)查結(jié)果顯示，砷在表層土壤中異常規(guī)模比較小，而且強(qiáng)度比較低，鋼鐵礦壩中鎘的含量比較高，鉛在表層土壤中的峰值為458μg/g，異常區(qū)域主要位于該城市南部，規(guī)范非常大，而且強(qiáng)度也比較高【2】。多項(xiàng)試驗(yàn)研究表明，該區(qū)域土壤中的重金屬多以Fe-Mn氧化態(tài)為主，根據(jù)遷移性差異的不同，主要有兩種存在狀態(tài)，一種是有機(jī)結(jié)合態(tài)；另一種是殘留態(tài)。從地里位置而言，該城市屬于內(nèi)陸干燥區(qū)，低溫少雨，年降雨量只有286.85mm，但隨著時(shí)間的推移，土壤和工業(yè)廢渣中的重金屬會(huì)順著雨水進(jìn)入地下水從而造成重金屬污染。

4、結(jié)束語

綜上所述，本文結(jié)合實(shí)際案例，研究了地下水金屬污染分布特征及來源，研究結(jié)構(gòu)表明，鉻、鉛、鎘、砷是該區(qū)域地下水中主要的重金屬污染元素，檢出限從高到底為：鉛>砷>鎘>鉻。在該區(qū)域東西南北中五大區(qū)域地下水中均檢測(cè)出了不同程度的重金屬污染，重金屬污染的主要來源是重工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)、不達(dá)標(biāo)工業(yè)廢水排放、土壤和工業(yè)廢渣等。

參考文獻(xiàn)：

[1]何姜毅，張東，趙志琦.豫北大田蔬菜種植區(qū)地下水重金屬的分布特征及來源解析[J].環(huán)境化學(xué)，2017，36（07）：1537-1546.

[2]云利萍，李政紅.包頭市地下水重金屬污染分布特征及來源[J].南水北調(diào)與水利科技，2014，12（05）：81-85.