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本 科 生 毕 业 论 文(设 计)
题 目:地下水资源污染原因与防治措施研究
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完成日期: 2021年 5 月 12日
内容摘要
地下水是人类宝贵的淡水资源,然而随着现代社会工业化进程的不断发展和人类活动的急剧增加,污染程度也不断加重,这将对人类健康和社会发展造成极大危害,因此必须要研究出行之有效的治理方法,以达到最佳的地下水污染修复。本文介绍了地下水污染的概况以及目前我国的地下水污染状况,并根据现状提出了一些治理措施,希望有关部门能认识到地下水的重要性,并重视对其的保护。
关键词:地下水;水质;污染;防治措施
随着人口的增长和社会经济的快速发展,对水资源的需求量也大幅度增长。近30年来,我国地下水的开采量以每年25亿立方米的速度递增,全国有400个城市开采地下水,40%的耕地部分或全部依靠地下水进行灌溉,地下水的供给量已经占到了全国总供水量的20%,北方缺水地区占到了52%,在华北和西北城市供水中占到了72%和66%,有些城市基本上是依靠地下水来满足对水资源的需求。而在广大的农村,地下水更成为主要的饮用水源。对地下水资源的过度开发利用,导致地下水位下降、水源枯竭,有些地区还形成了严重的地下水漏斗。根据国土资源部发布的《我国主要城市和地区地下水情通报(2005年度)》,2005年,在具备系统统计数据的171个地下水漏斗中,漏斗面积扩大的就有65个,占到了统计数的38%,面积扩大了6736平方公里,仅河北沧州第III承压含水层漏斗面积就扩大了2089平方公级 ,最大水位埋深达到101米。由此导致了湿地消失、植被死亡和土地沙漠化等严重的生态灾难,地面沉降、岩溶塌陷、海水入侵等自然灾害频频发生。
地下水是水资源重要的组成部分,维持中国近70%的人口饮用和40%的农田灌溉。目前中国90%的城市地下水遭受污染,以呈现由点向面扩展的趋势。而我国地下水资源治理技术与工程应用刚刚起步,因此,加强对地下水污染的治理和相应技术的开发成为一种迫切需要。
1.1 地下水污染定义
关于地下水污染的定义,目前国内外学术界仍众说纷语,无比较统一的说法。在此我们取其中一种说法:凡在人类活动影响下,地下水水质变化朝着恶化方向发展的现象,统称为“地下水污染”。无论此种现象是否使水质恶化达到了影响使用的程度,只要这种现象发生,就应视为污染。至于天然地下水存在某些组分浓度相对富集和贫化而超过水质标准的现象,不应称为地下水污染,而应称为“天然异常”。
1.2 地下水污染的类型
地下水污染的类型有很多,较常见的有病原微生物及耗氧有机物污染、无机有害和有毒物污染、金属有害和有毒物污染、有机毒物污染、石油污染、放射性污染。
1.3 地下水污染的来源
地下水污染与人类的活动密切相关,主要有三个方面的原因:工业、农业与畜牧业活动以及人类日常生产生活。
1.3.1 工业
工业产生的大量污水的违法排放造成了地下水污染。以造纸厂为例,我国造纸厂的污水排放量占全国污水总排放量的10%左右,造纸厂污水中含有甲醇、醋酸、纤维等多种有毒物质,人体长期接触受污染的水体会导致致癌、结石等多种慢性病。
工业活动还产生了大量的废气和废渣。废气随雨水落回地面和地表径流,形成酸性有机物,通过地面渗透和水循环进入地下系统;废渣含有多种金属、有机物和化学药剂,且数量多、面积大,这些污染物残留于土壤并通过渗透进入地下水。
图1.1 工业废水泄漏图
1.3.2 农业和畜牧业
农业对地下水的污染主要来至化肥、农药;畜牧业来至污水及粪便。
农业种植中磷元素往往被过量施放,由于农作物不能完全吸收,大量氮元素残留于土壤,进入地下水后造成水体的富营养化;农药含有有机氮、有机磷、有机汞和有机砷等有毒物质,这些有毒物不易分解,在土壤中随灌溉和雨水冲刷进入地下水。
畜牧业中污水及粪便排放量很大。1995年统计资料显示,该年我国畜牧业废水COD排放量为728.6万吨,接近工程废水COD的排放量(768.4万吨);每年我国畜牧业的粪便排放量估算超过17亿吨,是工业产生的固体废弃物(约为6亿吨)的3倍。污水和粪便含有细菌、病毒和多种有机物,直接排放或渗透进地下水后会造成水体污染和富营养化。
1.3.3 人类的日常生活
人类是地下水污染的主要受害者,而人类的生产生活又不可避免地污染着地下水,其污染主要来自生活垃圾,生活污水含有合成洗涤剂、汞和病毒等多种污染物,污水通过排入河道和地表污染地下水资源;我国大部分地区以填埋生活垃圾为主要处理措施,埋入地下水的垃圾在微生物的作用下极易形成硝酸盐氮和细菌等多种污染物,并通过土壤渗透到地下水中。