地下水环境 第6章 地下水污染及其防治

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1、第六章地下水污染及其防治§1地下水水质水是一种良好的溶剂。地下水长期埋藏和运动在地下岩石的裂隙和土壤孔隙中，不断溶解与其相接触的岩石和土壤中的盐类和气体，使之成为地下水中的化学成分。此外，人类活动也不断改变着地下水的化学成分，如污水的排放、农药化肥的流失进入地下水等，都是引起地下水化学成分变化的原因。1.1地下水的化学成分Ø成分复杂，包括：离子，气体，络合物，胶体，微量元素，有机质，悬浮物，细菌、病毒等Ø自然界中存在的元素，绝大多数可在地下水中发现.2、地下水中的主要离子成分Ø八大离子：Cl－,

2、SO4－,HCO3－,CO32－,Na+,Mg2+,Ca2+和K+Ø不同离子含量的多少决定水的化学类型l低矿化水：以HCO3－,及Ca2+、Mg2+为主；l中矿化水：以SO4－及Na+、Mg2+为主；l高矿化水：以Cl－、Na+为主；3、主要气体成分：CO2、O2、N2、H2S等气体主要影响地下水的氧化还原性质和酸碱度。ØCO2：来源复杂：在地壳浅处，可来源于大气，也可来自土壤中生物化学作用所形成的产物。在地壳深处的火山活动和岩浆活动地区，碳酸盐也能生成二氧化碳。溶解于水中的二氧化碳称为游离二氧

3、化碳。当水中含有重碳酸根离子时，要有一定数量的游离二氧化碳与之平衡。当水中游离二氧化碳含量高于平衡需要时，遇有碳酸钙物质，就可溶解碳酸钙。这种与碳酸钙起反应的二氧化碳称为侵蚀性二氧化碳。侵蚀性二氧化碳对混凝土和金属均有破坏作用。当水中的可溶性二氧化碳超过500mg/l时称为碳酸矿水，可作饮料。ØO2和N2：来源于大气；氧化环境：有溶解氧的环境称为氧化环境，氧化环境中可使许多有机物和无机物被氧化；氧的含量随深度减少。Ø硫化氢H2S：是缺氧还原条件下有机物生物化学作用的产物；油田地下水和火山岩区矿泉

4、水中含量高。4、地下水中的微量元素、有机成分和细菌Ø微量元素：含量<10mg/L的元素称之。溴(Br)、碘(I)、氟(F)、硼(B)、磷(P)、铅(Pb)、锌(Zn)、锂(Li)、锶(Sr)、钡(Ba)、砷(As)、钼(Mo)、铜(Cu)等。迁移性能弱，分布不广，但近年来，化肥和农药的施用、工业废水和矿业废渣的处置和排放以及放射性废料的处理等使得地下水中某些微量元素剧增，造成地下水的污染。某些对人体有害的微量元素可导致地区性的病害（如氟病、地甲病、克山病和大骨节病等）；有些可致地区病害。Ø有机质

5、：是以碳、氢、氧为主的高分子化合物，常以胶体方式存在于地下水中。其大量存在利于还原作用，助于改变水的化学成分Ø细菌、病毒：含量的多少取决于地下水污染程度1、地下水总矿化度：Ø地下水中所含离子、分子和化合物总量称为总矿化度(g/L)。Ø以蒸干水所得干涸残余物总量来表示，或用分析所得阴、阳离子含量相加，求得理论干涸残余物值。1.2地下水的物理化学作用1、吸附作用Ø吸附是指地下水中的某些成分由于固液相之间的作用聚集在固体表面的过程。土壤的吸附作用可降低被污染的地下水中的重金属和有机物含量Ø物理吸附：由

6、于土壤颗粒具有表面能，可借助于分子引力将地下水中分子状态的物质吸附在自己表面上的作用。Ø物理化学吸附：也称阳离子代换吸附，即土粒表面所吸附的阳离子与地下水中的阳离子进行代换的作用。Ø解吸：被吸附的物质从土壤表面进入到溶液中的过程2、沉淀和溶解作用Ø水中某离子浓度超过饱和浓度时，从水中除去而产生沉淀。由于沉淀作用，可减小地下水中离子的含量。Ø使某些固相物质（或盐分）转为液相的过程称为溶解。重新溶解已沉淀的盐分，增大了地下水中该盐分的含量。3、放射性衰变作用Ø水中放射性物质的来源：有天然和人为两种，

7、但以人为因素为主。Ø水中放射性物质与外界的作用包括：其随地下水运动、受土壤吸附、与土粒表面的离子交换和机械截留等作用Ø放射性元素本身的衰变。4、机械过滤作用Ø指土壤像一个过滤器，当水通过土壤时，水中的悬浮物、细菌等颗粒较大的物质可以被土壤截留。1.3水质标准Ø不同用途的水质标准（国家颁布的水环境质量标准）ü《生活饮用水水质标准》GB5749-85。ü《农田灌溉水质标准》GB5084-85.ü《地面水环境质量标准》GB3838-88.ü《渔业水质标准》TJ35-79.Ø劣质水灌溉：城镇生活污水灌溉

8、；高矿化度咸水灌溉§2地下水污染概述2.1地下水污染的概念地下水污染：凡是在人类活动的影响下，地下水质(物理性质、化学组分、生物性状)朝着不利于人类生活或生产的水质恶化方向发展的现象，统称为地下水污染。判定地下水是否污染须具备三个条件：1.水质朝着恶化的方向发展2、这种变化水由人类活动引起的3、地下水是否污染的判别标准是地区背景值（或本底值），超过此值，即为污染2.2地下水污染源和污染物l人类活动导致进入地下水环境、引起水质恶化的各种物质(溶解物或悬浮物)称为地下水污染物。l污染物的来源或发源地