地下水水質(zhì)分析及土壤地下水污染治理措施

曾海彬

（廣東省揭陽生態(tài)監(jiān)測站，廣東 揭陽 522000）

隨著社會發(fā)展與時代進步，我國城鎮(zhèn)化建設正不斷推進，工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展也對地區(qū)經(jīng)濟建設與國民經(jīng)濟發(fā)展具有極其重要的意義與價值。然而隨之而來的地下水污染問題也成為民眾關(guān)注的重點話題。地下水污染會影響人們的正常飲用水，嚴重影響生活質(zhì)量。地下水治理工作有一定的難度，與地表水污染不同的是，地下水污染具有隱蔽性較強且難以逆轉(zhuǎn)等特點，治理難度普遍較大。因此必須盡快加強對地下水污染的研究工作，做好地下水水質(zhì)分析，采取先進的科學技術(shù)強化地下水治理質(zhì)量，為改善我國地下水保護管理工作提供支持。

1 地下水污染途徑及水質(zhì)分析

1.1 污染途徑分析

1.1.1 農(nóng)業(yè)活動造成的污染

農(nóng)業(yè)活動是造成地下水污染的主要途徑之一。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動開展過程中，部分種植戶為了能夠提高增產(chǎn)效率，往往會大量使用化學產(chǎn)品以促進農(nóng)作物生長速度，然而土壤以及作物難以全部吸收，導致地表存在殘余化學產(chǎn)品，久而久之會逐步滲入到地下區(qū)域，對地下水循環(huán)產(chǎn)生嚴重的負面影響。比如有可能引起水質(zhì)中的磷元素與氮元素嚴重超標，導致周邊居民、動植物都會受到地下水的影響，同時也會影響到當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展[1]。

1.1.2 工業(yè)活動造成的污染

工業(yè)活動同樣是引起地下水污染的常見因素。工業(yè)生產(chǎn)離不開水資源的大量應用，而在此之間也會不斷產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，在不使用任何有效處理措施的情況下，這些工業(yè)廢水被排入自然界中，會逐漸滲透到地下區(qū)域，從而對水循環(huán)產(chǎn)生干擾作用。工業(yè)廢水中含有大量的有害物質(zhì)，在工業(yè)廢水的滲透作用下，地下水資源將會受到嚴重污染，一旦飲用這些地下水，很可能產(chǎn)生各類復雜、罕見的疾病，危害當?shù)鼐用裆眢w健康。

1.1.3 自然活動造成的污染

工業(yè)發(fā)展離不開礦業(yè)活動，人們在礦業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)，礦業(yè)活動很有可能對地下水帶來嚴重污染。尤其是采礦會產(chǎn)生大量的礦坑，在長期打磨的影響下會生成有毒金屬，這些有毒金屬需要及時進行有針對性的處理，否則很有可能在雨季時被沖刷進地下區(qū)域，從而影響水循環(huán)，造成地下水污染，給周邊居民、動植物帶來嚴重的負面影響。除此之外，在礦業(yè)生產(chǎn)活動中需要涉及到各類資源的管理工作，這些資源在發(fā)生泄漏事故后會滲入地下，從而引起地下水污染，對地下水的可循環(huán)利用帶來干擾。

1.1.4 日常生活造成的污染

地下水資源同樣與人們的日常生活具有極其密切的聯(lián)系，人們的日常生活離不開水資源的運用。在日常生活中會產(chǎn)生各種各樣的生活污水、生活垃圾，在生活污水與垃圾不經(jīng)過規(guī)范排放以及處理的情況下，很可能會直接造成環(huán)境污染，從而發(fā)生地下水資源污染現(xiàn)象。尤其在個別地區(qū)，對生活污染的處理方式多以焚燒、掩埋為主，這些處理方式很有可能導致地下水資源受到嚴重污染[2]。

1.2 水質(zhì)分析

由于影響地下水資源水質(zhì)的相關(guān)因素很多，污染物質(zhì)成分存在明顯的復雜性特征，給水質(zhì)分析工作提出了更為嚴格的要求。在水質(zhì)分析工作中，通常會結(jié)合受到污染且具有代表性的區(qū)域地下水水體開展數(shù)據(jù)分析工作，也有可能會借助各類參數(shù)支持以開展水質(zhì)分析工作，明確影響水質(zhì)污染的相關(guān)因素。在水質(zhì)分析過程中，需要對水質(zhì)參考指標，包括pH值、SO2-4、NH+4、NO2-N、NO3-N、氯化物以及地下水硬度等指標進行分析，選取適宜的水質(zhì)檢測方法以判斷水質(zhì)污染狀況。

在現(xiàn)階段的地下水水質(zhì)分析工作中，多以地圖重疊法進行分析與應用，這種方法一般會將相同水域中的不同水體參數(shù)指標進行整理，并開展單項對比分析工作，結(jié)合對比分析結(jié)果，選取最高等級參數(shù)結(jié)果，并將其作為地下水分析評價結(jié)果，整理成相應的地下水綜合成分分析數(shù)據(jù)，以便于結(jié)合數(shù)據(jù)分析結(jié)果，開展地下水水質(zhì)治理工作。比如在某些地區(qū)地下水水質(zhì)分析過程中發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域地下水酸度過高，需要采取弱化酸度的處理方式優(yōu)化地下水水質(zhì)。

在飲用水源的監(jiān)測管理過程中，通常會在水質(zhì)監(jiān)測工作的幫助下，做好各個污染源的定位工作，并借助風險等級評估以進行科學治理，實現(xiàn)控制污染的目的。除此之外，還會在受到污染的區(qū)域建立水質(zhì)監(jiān)測評價體系，提高區(qū)域監(jiān)測布點工作質(zhì)量，以便及時發(fā)現(xiàn)水質(zhì)超標問題，并在確定污染原因的基礎(chǔ)上，建立科學合理的防控機制，實現(xiàn)預防水資源污染的目標[3]。

在地下水水質(zhì)評價與分析過程中，一般需要結(jié)合表1分級表以確定單項組分評分制Fi，繼而結(jié)合以下公式計算綜合評分制F，具體如表1所示。

表1 地下水質(zhì)量分級表

在公式計算中，F(xiàn)i代表單項組分評分制，代表各個單項組分評分制Fi的平均值大小，F(xiàn)代表綜合評分制，F(xiàn)max代表單項組分評分制Fi中的最大值，而n代表參加評分的組分數(shù)，需要結(jié)合參評組的數(shù)量來確定n數(shù)值的大小。在公式計算結(jié)果中，需要結(jié)合表2分級表來確定地下水質(zhì)量級別。

表2 地下水質(zhì)量分級表

2 土壤地下水污染治理措施探究

所謂土壤地下水污染治理，是指依據(jù)物理、化學、生物、生態(tài)學原理，應用人工調(diào)控措施，降低土壤污染物的濃度或活性，從而實現(xiàn)污染物的無害化、穩(wěn)定化處理，達到預期的土壤地下水污染修復的治理目標。就目前階段來看，土壤地下水污染治理修復措施主要有全過程修復技術(shù)、物理修復技術(shù)等。除此之外，還要做好整治城市環(huán)境、水質(zhì)監(jiān)測等工作，加強土壤地下水污染治理的修復效果。

2.1 應用全過程修復技術(shù)

在大面積地下水污染區(qū)域內(nèi)，應用全過程修復技術(shù)可以有效改善地下水資源的污染問題，且實際技術(shù)應用成本并不高，對周邊環(huán)境所產(chǎn)生的影響也很小。在全過程修復技術(shù)應用當中，需要結(jié)合實際污染原因，采取有針對性的處理措施，從而有效改善地下水資源水體質(zhì)量、保障民眾對地下水資源的應用需求。

2.1.1 農(nóng)業(yè)污染修復

針對農(nóng)業(yè)污染問題，在應用全過程修復技術(shù)過程中，需要提高對化肥農(nóng)藥的應用管理工作質(zhì)量，引導當?shù)剞r(nóng)民、種植戶，合理選擇適宜的農(nóng)藥化肥。做好相應的宣傳工作，改變以往的農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)觀念，幫助農(nóng)民、種植戶們意識到盲目濫用化肥農(nóng)藥的危害，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)范性與科學性，使人們意識到，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中還要重視環(huán)境效益問題。在實際農(nóng)藥化肥使用過程中，需要結(jié)合農(nóng)作物實際特點、種植土壤營養(yǎng)狀況合理選擇適宜的農(nóng)藥化肥，并嚴格控制施用量。此外，還要及時推廣新型無毒無害農(nóng)藥化肥，盡可能地減少存在大量有害物質(zhì)的農(nóng)藥化肥施用量，加強對農(nóng)業(yè)污染的修復治理質(zhì)量。

2.1.2 工業(yè)污染修復

為了能夠有效修復工業(yè)污染，需要在工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域合理規(guī)劃設計供水區(qū)域，最好將工業(yè)生產(chǎn)區(qū)域中的供水區(qū)域，設計在遠離生活用水的下游區(qū)域內(nèi)。有關(guān)部門工作人員需要做好必要的規(guī)劃指導工作，保障工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的“三廢”得到科學排放與處理，同時還要結(jié)合實際生產(chǎn)狀況，制定有針對性的處理措施，科學處理工業(yè)污染，以減少各類污染物的排放量，在個別出現(xiàn)超標排放的工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)中，需要加強停業(yè)整治力度，達到以儆效尤的目的。

2.1.3 自然污染修復

工作人員應及時加強調(diào)查、測量與分析工作，合理選擇取水井所在位置；做好科學規(guī)劃設計工作，在鑿井作業(yè)過程中，科學治理受到污染的河道兩岸地下水下資源；強化對地下水資源的科學保護管理工作，實現(xiàn)有效改善地下水水體質(zhì)量的目的。另外在礦業(yè)生產(chǎn)活動中，工作人員要積極優(yōu)化開采方法，及時回填開采過程中所產(chǎn)生的廢石、礦渣等物質(zhì)，盡可能地減少采空區(qū)面積，預防地表陷落而造成地下水污染的現(xiàn)象。在水文地質(zhì)條件比較復雜的情況下，相關(guān)人員可以采取封堵地下水集中徑流通道為主、疏干為輔的工程措施，從而降低地下水降落漏斗范圍，避免因為采礦疏干排水而造成地表塌陷等嚴重問題[4]。

2.1.4 生活污染修復

相關(guān)人員應結(jié)合城市實際發(fā)展狀況，制定完整的生活垃圾處理措施以及生活污染管理方法，嚴厲打擊焚燒垃圾、隨意填埋垃圾等惡劣行為，借助廢水坑與排水庫合理控制地下水污染問題；還要定期做好針對排污管道系統(tǒng)的維護管理工作，提高對排水管道系統(tǒng)的科學管理質(zhì)量，避免由于排水管道受到破壞而引起有害物質(zhì)泄漏，導致地下水資源受到污染；另外還要注意，在城市垃圾堆放處理過程中，最好選擇水源下游區(qū)域，避免對水資源帶來更為嚴重的污染。

2.2 應用物理修復技術(shù)

2.2.1 重力分離處理技術(shù)

污水中的懸浮物數(shù)量相對比較多，且固體密度往往高于水體密度，導致固體懸浮物時常沉淀在污水下方，而重力分離處理技術(shù)的應用，可以將水體與污染物進行分離處理。在重力分離處理技術(shù)應用過程中，還需要借助沉淀池、沉沙地等設施，提高對污水的凈化處理質(zhì)量。以沉沙地為例，它可以針對受污染的水體，將其中的無機物進行沉淀處理。這是因為無機物中的顆粒密度普遍比較高，大約在2.64 t/m3左右，而正是這些污染物的影響，導致下水管道被堵塞；而在沉淀池中，沉淀方式多以有機固定沉淀為主，可以針對不同類型污水進行沉淀處理，一般會被分為初次沉淀池處理和二次沉淀池處理，通過兩次沉淀池的處理過程，可以有效改善地下水源質(zhì)量。

2.2.2 過濾分離技術(shù)

在過濾分離技術(shù)應用過程中，實際處理流程如圖1所示。首先在粗料處理過程中，針對已經(jīng)受到污染的地下水，將地下水懸浮物質(zhì)進行清理、過濾處理，一般會應用篩網(wǎng)、格柵等措施進行處理；其次在顆粒狀材料的過濾處理過程中，針對受到污染的地下水中所存在的不同大小污染顆粒進行消除處理；最后進行膜濾處理，借助壓力差、電力場等措施提高人工膜應用效率，有效提升對地下污水的過濾、分離處理效果。

圖1 過濾分離技術(shù)應用流程

2.3 其他治理地下水污染的措施

2.3.1 整治城市環(huán)境

在不同城市中，需要結(jié)合實際情況，對地下水資源有針對性地完善綜合整治管理制度，最大化減少城市地下水資源受到污染的影響；同時還要盡可能地減少水資源消耗量，促進污水處理效率得到有效提升，保障水資源的可循環(huán)利用；同時還要及時建立污水處理系統(tǒng)，加快城市下水道管網(wǎng)的規(guī)模化建設工作；在城市污水處理系統(tǒng)應用過程中，加強對城市污水的集中化處理，將城市污水處理工作與工業(yè)廢水治理工作進行合理區(qū)分，緊抓兩頭、齊肩并進；合理引進先進的污水處理技術(shù)，改善城市地下水資源的水體質(zhì)量，通過過濾分離技術(shù)以及生物過濾膜等技術(shù)提高水污染治理效果；最后還要及時加快建設污水處理廠、生活垃圾處理廠等設施，加強城市治污排污能力，促進城鎮(zhèn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展[5]。

2.3.2 做好水質(zhì)監(jiān)測

在治理地下水污染過程中，為了促進治理效果的進一步提升，還可以通過及時構(gòu)建地下水質(zhì)監(jiān)測控制管理系統(tǒng)，做好地下水水質(zhì)的動態(tài)變化監(jiān)測管理工作，為治理地下水污染提供完善的技術(shù)支持。而管理人員可以結(jié)合監(jiān)測管理系統(tǒng)掌握地下水水質(zhì)狀況，便于結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)果，確定地下水質(zhì)監(jiān)測井建設位置，建立水質(zhì)動態(tài)變化監(jiān)測預警系統(tǒng)。在預警系統(tǒng)的幫助下，如果某一區(qū)域出現(xiàn)地下水污染，可以及時將監(jiān)測結(jié)果反饋至監(jiān)控平臺，同時將受到污染的地下水區(qū)域污染數(shù)據(jù)結(jié)果顯示在計算機上，此時工作人員可以結(jié)合水污染實際狀況，采取適宜的凈化處理技術(shù)，及時清除地下水中所存在的污染物質(zhì)，促進地下水污染治理效率的進一步增長[6]。

3 結(jié)語

綜上所述，在地下水受到污染的情況下，會對人們的生活用水、工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域用水帶來嚴重的負面影響，甚至會阻礙地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展。因此在倡導生態(tài)環(huán)境保護的今天，必須要盡快加強對地下水污染的處理和防治工作，保障地下水水質(zhì)不受污染影響，有效控制地下水水體質(zhì)量，落實可持續(xù)發(fā)展的方針。