城鎮(zhèn)地下水污染原因與應(yīng)對(duì)措施研究

周飛飛，姚 蕾，伍泓潔，沈 濤

（嘉興中科檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司，浙江 嘉興 314006）

如今水污染情況比較嚴(yán)重，而且當(dāng)?shù)叵滤幢晃廴緯r(shí)，在短時(shí)間內(nèi)卻不能檢測(cè)到，嚴(yán)重影響了地下水質(zhì)量。在某種程度上，這對(duì)生物多樣性和人類健康都產(chǎn)生了巨大的影響，同時(shí)也影響了人們正常的工作和生活。盡管我國(guó)水資源十分豐富，但人均水資源卻很少，其中包括耕地灌溉和居民家庭用水。城鎮(zhèn)迅速發(fā)展的同時(shí)，工業(yè)廢水的排放加劇了地下水污染。本文分析研究了城市地下水污染的相關(guān)因素，并提出有效措施以解決實(shí)際問題，確保了地下水質(zhì)量。

1 地下水污染簡(jiǎn)述

隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。但是有些企業(yè)對(duì)污水處理的認(rèn)識(shí)還比較薄弱，傳統(tǒng)的污水處理工藝也是造成水質(zhì)污染的主要原因。有些地方政府的相關(guān)部門對(duì)廢水控制不夠嚴(yán)格，處罰程序也比較欠缺，各類工業(yè)廢水隨處可見，對(duì)地下水質(zhì)量的影響很大。與此同時(shí)，居民的環(huán)保意識(shí)和水的循環(huán)利用水平不高[1]。城市地下水治理規(guī)劃的不科學(xué)也導(dǎo)致了地下水資源的過度利用和大量浪費(fèi)。

例如：長(zhǎng)江三角洲是江蘇經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)，這個(gè)區(qū)域是中國(guó)人口、城鎮(zhèn)、經(jīng)濟(jì)密度等最高的地區(qū)，包括無錫、南京、鎮(zhèn)江、常州、蘇州等五個(gè)城市。在蘇南現(xiàn)代化示范區(qū)，常住人口有3 310萬人左右，到2014年，城鎮(zhèn)化率就高達(dá)73.5%。但是，城市的高速發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)度讓這個(gè)區(qū)域內(nèi)的生活垃圾和工業(yè)“三廢”超過了正常排放量，導(dǎo)致蘇南地區(qū)的的土壤和淺層地下水受到了嚴(yán)重污染。其中主要污染源確定為城市生活垃圾，主要包括生活污水和日常垃圾這兩項(xiàng)污染源，其綜合到一起直接影響了該城市與周邊地區(qū)的江、河、湖水等，并逐漸滲透到地表，對(duì)地下水造成嚴(yán)重影響。另外，還有一個(gè)原因就是，20世紀(jì)80年代以后，在蘇南地區(qū)形成的城鎮(zhèn)大多數(shù)都是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，因此該區(qū)域的環(huán)境已經(jīng)不具備先天優(yōu)勢(shì)[2]。

在2002年和2009年，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局為了掌握蘇南地區(qū)的環(huán)境污染情況，分別展開了多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查和水污染調(diào)查，同時(shí)對(duì)這個(gè)區(qū)域的土壤污染情況也進(jìn)行了分析。

2 調(diào)查報(bào)告

還以蘇南地區(qū)為例，這個(gè)地區(qū)石油化工企業(yè)分布范圍較廣，長(zhǎng)期的生產(chǎn)作業(yè)使企業(yè)本身所在的環(huán)境早已被重金屬污染，并逐漸向外擴(kuò)散。另外，除重金屬外，還有具有持久性特點(diǎn)的有機(jī)污染物—多環(huán)芳烴污染，該物質(zhì)在各個(gè)生產(chǎn)過程中都會(huì)出現(xiàn)，可以說，只要有能源使用和人類活動(dòng)的區(qū)域就會(huì)普遍存在，如石油加工、汽車尾氣、化石燃料等，并且，這種物質(zhì)在大氣、土壤、水中都會(huì)存留下來，嚴(yán)重污染空氣、土壤、水資源[3-4]。

相關(guān)人員在土壤PAHs污染檢測(cè)中，根據(jù)土壤中含有PAHs濃度為標(biāo)準(zhǔn)，可以將其分為四種類型，即潔凈、輕度污染、中度污染、重度污染。這四種污染等級(jí)的劃分用PAHs濃度＜200 μg/kg、PAHs濃度在200～600 μg/kg之間、PAHs濃度在600～1 000 μg/ kg之間、PAHs濃度＞1 000 μg/kg來進(jìn)行判 斷[5]。

研究發(fā)現(xiàn)，石油化工廠設(shè)施土壤不同程度地受到PAHs污染，是化石燃料燃燒與溢油的混合污染源。根據(jù)污染深度來看PAHs污染深度在0～80 cm之間，而PA主要發(fā)生在表層土壤，當(dāng)深度達(dá)到5 m時(shí)，PAHs含量接近土壤背景值，說明淺層土壤吸附能力強(qiáng)，對(duì)深層土壤有保護(hù)作用。

3 城鎮(zhèn)地下水污染治理策略

3.1 積極治理修復(fù)

國(guó)外對(duì)地下水的治理和修復(fù)已有很長(zhǎng)的歷史，其中的一些經(jīng)驗(yàn)值得借鑒，如物理處理方法等。以前，處理地下水污染主要采用萃取法，抽提地下水。這些污水和地面廢水采用相同的處理方法，水質(zhì)根本不能得到修復(fù)。同時(shí)，萃取過程也浪費(fèi)了大量的水資源。另外，通過現(xiàn)場(chǎng)介質(zhì)處理可以降低成本，減少環(huán)境危害，主要是利用水保護(hù)梯度，把受污染的水輸送到處理介質(zhì)中，在介質(zhì)的作用下分解吸收，使部分金屬元素和污染物得到更好的溶解。這種技術(shù)對(duì)加工設(shè)備要求低，無二次污染。因此，這種方法在工業(yè)開發(fā)中被廣泛采用，也是治理地下水污染的重要手段。

3.2 建立更為規(guī)范的地下水管理制度

相關(guān)部門對(duì)地下水進(jìn)行有效的管理，不僅要完善立法和監(jiān)管，還要建立規(guī)范的責(zé)任分配機(jī)制，推進(jìn)地下水依法治理制度，確保嚴(yán)格執(zhí)行。政府有關(guān)部門應(yīng)與地下水監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)共享地下水資源，與有經(jīng)驗(yàn)的專家合作開展城市建設(shè)。還要加強(qiáng)各部門之間的合作，充分調(diào)動(dòng)人力物力，促進(jìn)措施的有效實(shí)施，確保地下水資源的有效管理。

3.3 重點(diǎn)監(jiān)督工業(yè)行業(yè)的污水排放

工業(yè)行業(yè)廢水的排放量大，對(duì)我國(guó)的水政策提出了挑戰(zhàn)。為此，地下水管理部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)工業(yè)廢水的監(jiān)管，定期檢查和監(jiān)督，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和優(yōu)化處理，并采取相應(yīng)措施。

3.4 預(yù)防城鎮(zhèn)地下水污染

為了更好地預(yù)防地下水污染，需要做到以下幾點(diǎn)：

（1）要提高公眾對(duì)水資源的認(rèn)識(shí)，建立節(jié)約用水的正確途徑；

（2）必須建立和完善城市地下水資源保護(hù)的法律法規(guī)，并采取相應(yīng)的水質(zhì)保護(hù)措施；

（3）應(yīng)對(duì)城鎮(zhèn)地下水出現(xiàn)的問題進(jìn)行專門研究，并且要充分利用水資源。因此，減少水資源污染是城市規(guī)劃的重點(diǎn)。

4 城鎮(zhèn)地下水污染處理技術(shù)

4.1 物理處理技術(shù)

物理處理工藝比較簡(jiǎn)單，主要是利用物理原理，如水力控制法、遮蔽法、萃取法。水力控制法是利用專業(yè)的設(shè)備，手動(dòng)將受污染的地下水注入含水層，為有效控制污染水體，設(shè)置水屏障，防止污水?dāng)U散，并進(jìn)行小規(guī)模的處理，以獲得潔凈的水源。

4.2 化學(xué)處理技術(shù)

化學(xué)處理技術(shù)是對(duì)地下廢水進(jìn)行氧化還原、吸附、沉淀、有機(jī)物反應(yīng)等化學(xué)處理，使廢水毒性降低或消除，最終達(dá)到凈化污水的目的。進(jìn)行化學(xué)處理需要使用的主要原料為活性炭、微生物、鐵氧體等或環(huán)保材料。這種反應(yīng)性材料吸附能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)。還可以利用這種方法改良土壤，使土壤對(duì)地下水中有機(jī)物質(zhì)的吸收間接增加。將表面活性劑等改良物質(zhì)注入土壤，從而實(shí)現(xiàn)了土壤的轉(zhuǎn)化。還有，有機(jī)肥料可以吸收污染物、凈化水體，從而改善環(huán)境。另外，采用空氣凈化技術(shù)，改善有機(jī)烴污染，僅適用于低沸點(diǎn)的污染源。具體做法是將空氣注入受污染的地下水底部，利用上升的空氣去除污染物，然后收集和處理受污染的空氣。

4.3 多種技術(shù)結(jié)合

多種方法的綜合應(yīng)用，不僅可以提高效果，而且可以有效利用資源。用物理萃取、化學(xué)或生物處理及修復(fù)等方法對(duì)城市地下水污染進(jìn)行處理也很普遍，但由于受萃取設(shè)備、工藝、井?dāng)?shù)等因素的影響，處理效果較差，容易發(fā)生回彈。如采用多相萃取技術(shù)中的真空萃取技術(shù)，可對(duì)污染的地下水、土壤、氣體等進(jìn)行分離和處理。這種工藝具有較高的修復(fù)性能，適用于高濃度有機(jī)污染物的修復(fù)，也可用于石化等非水性液體污染物的修復(fù)。

地下水循環(huán)井修復(fù)技術(shù)是利用循環(huán)井的連續(xù)通風(fēng)，通過氣體的作用除去地下污水中的揮發(fā)性有機(jī)物，溶解和擴(kuò)散水中的氧氣，使地下水內(nèi)部擴(kuò)散，通過循環(huán)孔形成氧氣循環(huán)，最終達(dá)到凈化污水的目的。

采用熱處理工藝是利用熱能加熱地下水，將地下水中的污染物和水轉(zhuǎn)化為氣體，再結(jié)合萃取法提取蒸汽，但此工藝會(huì)受到土壤水分、污染物種類、設(shè)備和成本等因素的限制。

還可以利用需氧微生物或厭氧菌發(fā)酵技術(shù)，對(duì)水中吸附的有機(jī)污染物進(jìn)行原位修復(fù)。這種技術(shù)二次污染小，使用方便，但降解速度慢，效率低，結(jié)合氣溶膠技術(shù)可提高微生物繁殖速度，加快有機(jī)物的分解，也可達(dá)到凈化污水的目的。

5 結(jié)論

綜上所述，水資源在城市發(fā)展過程中具有重要的作用，也是促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。水資源的合理利用是每個(gè)市民的責(zé)任和義務(wù)。因此，我們應(yīng)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用研究，提高城鎮(zhèn)地下水的污水處理技術(shù)水平以及增加新的污水處理技術(shù)，爭(zhēng)取達(dá)到經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益的統(tǒng)一。