地下水环境保护与污染控制课件.pptx
2022/12/16,共41页1,第一节 概述,水利部最近公开的2016年1月地下水动态月报显示，全国地下水普遍“水质较差”。具体来看，水利部于2015年对分布于松辽平原、黄淮海平原、山西及西北地区盆地和平原、江汉平原的2103眼地下水水井进行了监测，监测结果显示：IV类水691个，占32.9%；V类水994个，占47.3%，两者合计占比为80.2%。,第1页/共41页,2022/9/27共41页1第一节 概述水利部最近公开的2,2022/12/16,2,共38页2,第一节 概述,月报还显示，主要污染指标中“三氮”污染情况较重，部分地区存在一定程度的重金属和有毒有机物污染。地下水还遭受严重的超采威胁。数据显示，2016年1月，全国主要平原区地下水储存量比去年同期减少82.4亿立方米（约82.4亿吨）。,第2页/共41页,2022/9/272共38页2第一节 概述月报还显示，,2022/12/16,3,共38页3,第一节 概述基本原则,贯彻“以防为主，防治结合”的原则；贯彻“三同时，三同步”的原则；贯彻“环境综合整治”以及“发展区域治理”的原则；正确处理综合回收利用、废水资源化和净化处理、环境容量利用和工程净化处理之间的关系；正确处理技术、法制、行政、经济手段之间的关系；正确处理需要和可能的关系。,第3页/共41页,2022/9/273共38页3第一节 概述基本原则贯彻“,2022/12/16,4,共38页4,第二节 预防措施,一般性技术措施建立水源地卫生防护带建立地下水水质监测网点,第4页/共41页,2022/9/274共38页4第二节 预防措施一般性技术措施,2022/12/16,5,共38页5,一般性技术措施,改进生产工艺技术，尽量减少“三废”排放量；兴建工矿企业应根据企业性质和环境条件来选择厂址，处理废水、废渣的场所应该在城市和水源地下游的厚粘土区，离地表水体较远处。预防地下水管渗漏，防止污水渗入地下水中，并在地下建立层状排水设施。,第5页/共41页,2022/9/275共38页5一般性技术措施改进生产工艺技术,2022/12/16,6,共38页6,一般性技术措施,废渣必须妥善存放，附底，且坑底不能低于地下水面；矿山的尾矿应尽量堆放在与含水层隔绝的废矿坑中。污水灌农田时必须注意当地条件，包气带土层厚度大透水性差时才能污灌，严格控制污灌量。,第6页/共41页,2022/9/276共38页6一般性技术措施废渣必须妥善存放,2022/12/16,7,共38页7,建立水源地卫生防护带,水源地的卫生防护一般分为两个带：I带（严禁活动带）：此带系指取水构建物周围附近的小范围。该带内应该取消一切可能引起污染的活动及妨碍取水构筑物运行的活动。范围大小取决于取水建筑物的结构和布置情况。II带（活动限制带）：位于严禁活动带的外圈，包括了更大的区域范围。一般认为在25年的开采期内，保证水质不受污染，以此来确定范围。,第7页/共41页,2022/9/277共38页7建立水源地卫生防护带水源地的卫,2022/12/16,8,共38页8,建立水源地卫生防护带,防护带确定：在无地下水天然潜流的水源地，卫生防护带应以水源井为中心，以Rp（开采条件下，地下水经25年的时间Tp 运移的距离）为半径所圈定的圆形地带。如果存在地下水天然潜流，则以补给带宽度2d为宽，以L为长的矩形地带为卫生防护带。,第8页/共41页,2022/9/278共38页8建立水源地卫生防护带防护带确定,2022/12/16,9,共38页9,建立水源地卫生防护带,在不同边界条件和集水井类型下，Tp可以有相应不同的公式计算：如远离河流的承压水单井和干扰井组的计算公式为： 在无潜流的无限边界条件下，Rp的计算公式为,第9页/共41页,2022/9/279共38页9建立水源地卫生防护带在不同边界,2022/12/16,10,共38页10,建立水源地卫生防护带,在卫生防护II带内分为三类防护措施： 第一类是必须执行的措施； 第二类是补充性措施； 第三类也是补充性措施。对于大型水源地（大于5万m3/d），如果在第II带以外存在污染的潜在风险时，则需建立第III带，消除地下水和与之有关的地表水的污染源，以及控制和堵截已发生在含水层中的污染中心。,第10页/共41页,2022/9/2710共38页10建立水源地卫生防护带在卫生,2022/12/16,11,共38页11,建立地下水水质监测站网,监测站点布置原则监测项目及分析评价,第11页/共41页,2022/9/2711共38页11建立地下水水质监测站网监测,2022/12/16,12,共38页12,第三节 治理措施,人工补给物理化学处理法生物处理法其他方法辅助方法,第12页/共41页,2022/9/2712共38页12第三节 治理措施人工补给第,2022/12/16,13,共38页13,人工补给,通过人工入渗措施，把地表水补充到地下水含水层中，解决地下水资源不足的矛盾和改善地下水的储存量，并加快地下水的稀释和净化过程。具有水力阻拦污水入渗、调节水温、保持取水构筑物出水能力、防治地面沉降。,第13页/共41页,2022/9/2713共38页13人工补给通过人工入渗措施，,2022/12/16,14,共38页14,人工补给方法,地表入渗补给法：主要是利用河床、水库、渠道、天然洼地或农田灌溉等来蓄集地表水，借助地表水和地下水之间的天然水头差，使之自然渗漏补给含水层。因地制宜、工程简单、投资较少、补给量大、易于管理；占地面积大、受地质地形限制、在干旱区易蒸发或造成盐渍化和沼泽化,第14页/共41页,2022/9/2714共38页14人工补给方法地表入渗补给法,2022/12/16,15,共38页15,人工补给方法,井内灌注补给法：将补给水通过钻孔、管井或大口井直接注入含水层。占地面积小，不受地形、岩性和气候限制，水量浪费少；工程和管理费较高，含水层易堵塞。,第15页/共41页,2022/9/2715共38页15人工补给方法井内灌注补给法,2022/12/16,16,共38页16,人工补给方法,诱导补给法：在河流或其他地表水体附近开凿抽水井，抽取地下水的同时，使地面水与地下水间的水位差不断加大，导致地表水大量渗入补给含水层。占地面积小，受地形、岩性和气候限制；工程和管理费较高，含水层易堵塞。,第16页/共41页,2022/9/2716共38页16人工补给方法诱导补给法：在,2022/12/16,17,共38页17,物理化学处理法,臭氧分离法：向被污染的含水层中输入臭氧可以形成分解石油的微生物的生长环境，减少融解有机碳的含量，同时又可促使氰的分解。石油污染的含水层，注入法适用面积较小的污染层，否则需要多口井，或抽出处理。,第17页/共41页,2022/9/2717共38页17物理化学处理法臭氧分离法：,2022/12/16,18,共38页18,物理化学处理法,活性炭吸附法：在污染含水层开凿净化井，向井中投入粒状活性炭进行吸附。当污染水体面积较大时，成本高，速度慢，难见效。,第18页/共41页,2022/9/2718共38页18物理化学处理法活性炭吸附法,2022/12/16,19,共38页19,物理化学处理法,利用高锰酸钾清除砷：高锰酸钾作为氧化剂，将三价的砷氧化成五价的砷，产生大量的五价砷的化合物沉淀出来。针对特殊污染场所，污染面积较小，需要辅助其他方法。,第19页/共41页,2022/9/2719共38页19物理化学处理法利用高锰酸钾,2022/12/16,20,共38页20,生物处理法,生物处理法：利用微生物净化含水层，分解地下水中的某些有机物成分，使污染物浓度降低或完全被清除。微生物处理法通过在含水层中培育出微生物或向含水层引入菌种两种方法进行。,第20页/共41页,2022/9/2720共38页20生物处理法生物处理法：利用,2022/12/16,21,共38页21,生物处理法,微生物法处理含水层污染的优点：去除碳水化合物和其他有机物效果明显；迅速、安全、解决，不需大型设备，周期短；处理过程沿整个污染带自然地进行。微生物法处理含水层污染的缺点：对胺、甲基化合物、卤素化合物、苯的衍生物等有机物尚不适用；大量使用会使地下水的色、味发生异常，二次污染,第21页/共41页,2022/9/2721共38页21生物处理法微生物法处理含水,2022/12/16,22,共38页22,其他方法,加大抽水排出污水 污水灌溉,第22页/共41页,2022/9/2722共38页22其他方法 加大抽水排出污水,2022/12/16,23,共38页23,主要辅助方法,屏蔽法被动收集法水动力控制法抽出污水原位加化学药品、微生物、空气等,第23页/共41页,2022/9/2723共38页23主要辅助方法屏蔽法第23页,2022/12/16,24,共38页24,屏蔽法,在地下建立各种物理屏障，将受污染水体圈闭起来，以防止污染物进一步扩散蔓延。常用的灰浆帷幕法是用压力向地下灌注灰浆，在受污染水体周围形成一道帷幕，从而将受污染水体圈闭起来。其他的物理屏障法还有泥浆阻水墙、振动桩阻水墙、板桩阻水墙、块状置换、膜和合成材料帷幕圈闭法等，原理都与灰浆帷幕法相似。物理屏蔽法只有在处理小范围的剧毒、难降解污染物时才可考虑作为一种永久性的封闭方法，多数情况下，它只是在地下水污染治理的初期，被用作一种临时性的控制方法。,第24页/共41页,2022/9/2724共38页24屏蔽法在地下建立各种物理屏,2022/12/16,25,共38页25,该法是在地下水流的下游挖一条足够深的沟道，在沟内布置收集系统，将水面漂浮的污染物质如油类污染物等收集起来，或将所有受污染地下水收集起来以便处理的一种方法。（渗透性处理床技术）被动收集法一般在处理轻质 污染物(如油类等)时比较有 效，它在美国治理地下水油 污染时得到过广泛的应用。,被动收集法,第25页/共41页,2022/9/2725共38页25该法是在地下水流的下游挖一,2022/12/16,26,共38页26,水动力控制法,水动力控制法是利用井群系统，通过抽水或向含水层注水，人为地改变地下水的水力梯度，从而将受污染水体与清洁水体分隔开来。根据井群系统布置方式的不同，水力控制法又可分为上游分水岭法和下游分水岭法。,第26页/共41页,2022/9/2726共38页26水动力控制法水动力控制法是,2022/12/16,27,共38页27,水动力控制法,上游分水岭法是在受污染水体的上游布置一排注水井，通过注水井向含水层注入清水，使得在该注水井处形成一地下分水岭，从而阻止上游清洁水体向下补给已被污染水体；同时，在下游布置一排抽水井将受污染水体抽出处理。,第27页/共41页,2022/9/2727共38页27水动力控制法上游分水岭法是,2022/12/16,28,共38页28,水动力控制法,下游分水岭法则是在受污染水体下游布置一排注水井注水，在下游形成一分水岭以阻止污染羽流向下游扩散，同时在上游布置一排抽水井，抽出清洁水并送到下游注入。同样，水动力控制法一般也用作一种临时性的控制方法，在地下水污染治理的初期用于防止污染物的扩散蔓延。,第28页/共41页,2022/9/2728共38页28水动力控制法下游分水岭法则,2022/12/16,29,共38页29,抽出处理法,受污染地下水抽出后的处理方法与地表水的处理相同，需要指出的是，在受污染地下水的抽出处理中，井群系统的建立是关键，井群系统要能控制整个受污染水体的流动。处理后地下水的去向有两个，一是直接使用，另一个则是用于回灌。用于回灌多一些的原因是回灌一方面可稀释受污染水体，冲洗含水层；另一方面还可加速地下水的循环流动，从而缩短地下水的修复时间。,第29页/共41页,2022/9/2729共38页29抽出处理法受污染地下水抽出,2022/12/16,30,共38页30,抽出处理法,第30页/共41页,2022/9/2730共38页30抽出处理法第30页/共41,2022/12/16,31,共38页31,原位处理法,原位处理法是地下水污染治理技术研究的热点，不但处理费用相对节省，而且还可减少地表处理设施，最大程度地减少污染物的暴露，减少对环境的扰动，是一种很有前景的地下水污染治理技术。原位处理技术又包括物理化学处理法及生物处理法。,第31页/共41页,2022/9/2731共38页31原位处理法原位处理法是地下,2022/12/16,32,共38页32,原位处理法加药法,通过井群系统向受污染水体灌注化学药剂，如灌注中和剂以中和酸性或碱性渗滤液，添加氧化剂降解有机物或使无机化合物形成沉淀等。,第32页/共41页,2022/9/2732共38页32原位处理法加药法通过井群,原位处理法加药法,第33页/共41页,原位处理法加药法第33页/共41页,2022/12/16,34,共38页34,原位处理法冲洗法,对于有机烃类污染，可用空气冲洗，即将空气注入到受污染区域底部，空气在上升过程中，污染物中的挥发性组分会随空气一起溢出，再用集气系统将气体进行收集处理；也可采用蒸汽冲洗，蒸汽不仅可以使挥发性组分溢出，还可以使有机物热解；另外，用酒精冲洗亦可。理论上，只要整个受污染区域都被冲洗过，则所有的烃类污染物都会被去除。,第34页/共41页,2022/9/2734共38页34原位处理法冲洗法对于有机,2022/12/16,35,共38页35,原位处理法射频放电加热法,通入电流使污染物降解。,原位物化法在运用时需要注意的是堵塞问题，尤其是当地下水中存在重金属时，物化反应易生成沉淀，从而堵塞含水层，影响处理过程的进行。,第35页/共41页,2022/9/2735共38页35原位处理法射频放电加热法,原位处理法加药法,第36页/共41页,原位处理法加药法第36页/共41页,2022/12/16,37,共38页37,第四节 管理措施,行政管理措施经济管理措施法律措施,第37页/共41页,2022/9/2737共38页37第四节 管理措施行政管理措,2022/12/16,38,共38页38,行政管理措施,建立水环境管理的行政机构编制水资源保护和利用的总体规划建立水环境管理的监测机构制定实行取水、用水、排污许可证制度,第38页/共41页,2022/9/2738共38页38行政管理措施建立水环境管理,2022/12/16,39,共38页39,经济管理措施,实行用水收费制度实行排污收费制度,第39页/共41页,2022/9/2739共38页39经济管理措施实行用水收费制,2022/12/16,40,共38页40,法律措施,建立和健全相关法律法规和条例实行总量控制和有害物质排放标准控制建立地下水水源地的卫生防护带加强执法守法监督管理,第40页/共41页,2022/9/2740共38页40法律措施建立和健全相关法律,2022/12/16,41,谢谢您的观看！,第41页/共41页,2022/9/2741谢谢您的观看！第41页/共41页,
