城鎮(zhèn)地下水污染原因與應對措施研究

周飛飛，姚 蕾，伍泓潔，沈 濤

（嘉興中科檢測技術服務有限公司，浙江 嘉興 314006）

如今水污染情況比較嚴重，而且當?shù)叵滤幢晃廴緯r，在短時間內卻不能檢測到，嚴重影響了地下水質量。在某種程度上，這對生物多樣性和人類健康都產(chǎn)生了巨大的影響，同時也影響了人們正常的工作和生活。盡管我國水資源十分豐富，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，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因素，并提出有效措施以解決實際問題，確保了地下水質量。

1 地下水污染簡述

隨著環(huán)保意識的增強，我國對環(huán)境保護提出了更高的要求和標準。但是有些企業(yè)對污水處理的認識還比較薄弱，傳統(tǒng)的污水處理工藝也是造成水質污染的主要原因。有些地方政府的相關部門對廢水控制不夠嚴格，處罰程序也比較欠缺，各類工業(yè)廢水隨處可見，對地下水質量的影響很大。與此同時，居民的環(huán)保意識和水的循環(huán)利用水平不高[1]。城市地下水治理規(guī)劃的不科學也導致了地下水資源的過度利用和大量浪費。

例如：長江三角洲是江蘇經(jīng)濟最發(fā)達的地區(qū)，這個區(qū)域是中國人口、城鎮(zhèn)、經(jīng)濟密度等最高的地區(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73.5%。但是，城市的高速發(fā)展和工業(yè)化進度讓這個區(qū)域內的生活垃圾和工業(yè)“三廢”超過了正常排放量，導致蘇南地區(qū)的的土壤和淺層地下水受到了嚴重污染。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，對地下水造成嚴重影響。另外，還有一個原因就是，20世紀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[2]。

在2002年和2009年，中國地質調查局為了掌握蘇南地區(qū)的環(huán)境污染情況，分別展開了多目標區(qū)域地球化學調查和水污染調查，同時對這個區(qū)域的土壤污染情況也進行了分析。

2 調查報告

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

相關人員在土壤PAHs污染檢測中，根據(jù)土壤中含有PAHs濃度為標準，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來進行判 斷[5]。

研究發(fā)現(xiàn)，石油化工廠設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，當深度達到5 m時，PAHs含量接近土壤背景值，說明淺層土壤吸附能力強，對深層土壤有保護作用。

3 城鎮(zhèn)地下水污染治理策略

3.1 積極治理修復

國外對地下水的治理和修復已有很長的歷史，其中的一些經(jīng)驗值得借鑒，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，水質根本不能得到修復。同時，萃取過程也浪費了大量的水資源。另外，通過現(xiàn)場介質處理可以降低成本，減少環(huán)境危害，主要是利用水保護梯度，把受污染的水輸送到處理介質中，在介質的作用下分解吸收，使部分金屬元素和污染物得到更好的溶解。這種技術對加工設備要求低，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

相關部門對地下水進行有效的管理，不僅要完善立法和監(jiān)管，還要建立規(guī)范的責任分配機制，推進地下水依法治理制度，確保嚴格執(zhí)行。政府有關部門應與地下水監(jiān)測機構共享地下水資源，與有經(jīng)驗的專家合作開展城市建設。還要加強各部門之間的合作，充分調動人力物力，促進措施的有效實施，確保地下水資源的有效管理。

3.3 重點監(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，對我國的水政策提出了挑戰(zhàn)。為此，地下水管理部門應加強對工業(yè)廢水的監(jiān)管，定期檢查和監(jiān)督，及時發(fā)現(xiàn)問題和優(yōu)化處理，并采取相應措施。

3.4 預防城鎮(zhèn)地下水污染

為了更好地預防地下水污染，需要做到以下幾點：

（1）要提高公眾對水資源的認識，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的法律法規(guī)，并采取相應的水質保護措施；

（3）應對城鎮(zhèn)地下水出現(xiàn)的問題進行專門研究，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。

4 城鎮(zhèn)地下水污染處理技術

4.1 物理處理技術

物理處理工藝比較簡單，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)的設備，手動將受污染的地下水注入含水層，為有效控制污染水體，設置水屏障，防止污水擴散，并進行小規(guī)模的處理，以獲得潔凈的水源。

4.2 化學處理技術

化學處理技術是對地下廢水進行氧化還原、吸附、沉淀、有機物反應等化學處理，使廢水毒性降低或消除，最終達到凈化污水的目的。進行化學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。這種反應性材料吸附能力強，使用壽命長。還可以利用這種方法改良土壤，使土壤對地下水中有機物質的吸收間接增加。將表面活性劑等改良物質注入土壤，從而實現(xiàn)了土壤的轉化。還有，有機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，改善有機烴污染，僅適用于低沸點的污染源。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 多種技術結合

多種方法的綜合應用，不僅可以提高效果，而且可以有效利用資源。用物理萃取、化學或生物處理及修復等方法對城市地下水污染進行處理也很普遍，但由于受萃取設備、工藝、井數(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中的真空萃取技術，可對污染的地下水、土壤、氣體等進行分離和處理。這種工藝具有較高的修復性能，適用于高濃度有機污染物的修復，也可用于石化等非水性液體污染物的修復。

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

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化為氣體，再結合萃取法提取蒸汽，但此工藝會受到土壤水分、污染物種類、設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，對水中吸附的有機污染物進行原位修復。這種技術二次污染小，使用方便，但降解速度慢，效率低，結合氣溶膠技術可提高微生物繁殖速度，加快有機物的分解，也可達到凈化污水的目的。

5 結論

綜上所述，水資源在城市發(fā)展過程中具有重要的作用，也是促進城市經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要保障。水資源的合理利用是每個市民的責任和義務。因此，我們應加強對相關技術的應用研究，提高城鎮(zhèn)地下水的污水處理技術水平以及增加新的污水處理技術，爭取達到經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益的統(tǒng)一。