地下水污染与地下水环境质量评价

老井管等）。
径流型
– 污染物通过各种途径以地下径流的形式进入 含水层，如废水处理井、岩溶通道；滨海地 区淡水大量开采引起水位下降，使得海水向
陆地含水层径流也是一个好例子。
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地下水污染特点、方式
特点
– 隐蔽性
感观指标和生物指标（如地表水的生物种类减少）不显著
– 难以逆转性
水交换缓慢，自身难以净化 地下水埋深大，原位处理困难
– 指标叠加法
GOD法（Foster，1987） DRASTIC法（Aller，1987） AVI评分系统（Van Stempvoort，1993） SEEPAGE法 SINTACS 法 ISIS法（Gogu与Dassargues，2000） EPIK法（Doerfliger，1997，1999） DIVERSITY法（Ray，1993）
水层的倾向或可能性
脆弱性分类
– 内在脆弱性
不考虑污染物的水文地球化学特性，它指地质、水文、水 文地质等天然条件对人为活动产生的污染物的防御性能
– 特殊脆弱性
在考虑 “内在脆弱性”的各要素及其之间关系的前提下， 特指含水层对某种污染物或某一组污染物的敏感程度
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地下水脆弱性评价

方法
方式
– 直接污染：
污染组分来自污染源，在迁移过程化学性质不改变
– 间接污染：
污染组分不是来自污染源（如污水在地下发生阳离子交换过程使地下 水硬度增大）
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铵吸附作用
– 在NH4-随入渗的污水向地下渗流的过程 中，可能与包气带介质中的吸附性阳离 子发生离子交换，从而吸附于岩土介质 表面；
评价因子的选择
– 根据研究区的具体情况而定，一般情况下常 把地下水污染物质分为如下几类：
①常规组分 ②常见有毒金属和非金属物质：Hg，Cr，Cd ③有机有害物质：有机氮、有机磷、苯类、酚类 ④细菌、病毒等
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评价标准及评价方法
评价标准
– 地下水化学组分的背景值
指不受人类活动影响的地下水组分天然含量
I
2
I
2 max
参数分级评分迭加型指数法：最为科学
2
n
PI Fi
i 1
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地下水（环境）质量评价
评价目的
– 说明地下水水质的优劣与适用性
评价标准
– 各类水质标准
地下水质量标准（GB/T 14848-93）
评价方法
– 单项组分评价 – 综合评价
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地下水质量标准（GB/T 14848-93）
以卤代烃类挥发性有机物最普遍，如二、三、四氯乙烯、氯仿 （即三氯甲烷）
生物污染物
– 细菌、病毒和寄生虫
放射性污染物
– Ra-226、Sr-90、Pu-289、Cs-137等（铀矿、核工业废水）
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地下水污染源
按成因分为
– 人为污染源
液体废物：如生活污水、工业污水； 固体废物：如生活垃圾、工业垃圾及污泥； 农业活动产生的污染物：如农药、化肥等。
地下水污染与地下水环境质量评 价
地下水污染
定义
– 在人类活动影响下所产生的地下水水质向恶化方向发展的 现象
关于定义中“人类活动影响”的阐述
– 所谓地下水污染，前提为水质的恶化是人类活动引起的
– 天然地质环境中也可能出现不宜人类饮用或作其他用途使 用的地下水——应称为“原生劣质水”
从科学术语的严谨性看，将“受污染地下水”与“原 生劣质水”混为一谈是不可取的
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地下水污染物
化学污染物
– 无机污染物
NO3-、Cl-、硬度（Ca2+ + Mg2+）、SO42-、总溶解固体（TDS） F、As（地下水中的F、As 常为地质成因）、Cr、Hg、Pb
（酚、氰、汞、铬、砷 并称五毒）
– 有机污染物：
含量甚微，一般是ppb级（10-9），或是ppt级（10-12），但多 数有毒，且种类繁多；
– 该过程并不产生氮的转化，但为硝化作 用提供了更充分的反应时间。
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❖课堂作业：
– 在某一农业区进行污水灌溉，污水中的NH4-N、Ca2+、 Mg2+的浓度分别为56mg/L、120mg/L、24mg/L；在灌 区，浅层地下水的埋深为2m，包气带的CEC为 7.2meq/100g，包气带土壤容重为1.5g/cm3；如灌溉面 积为100m2，总灌溉水量达到1000m3，假设在灌溉前 灌区土壤未吸附NH4-N，试回答浅层地下水是否会受 到NH4-N污染？
与自然地理、地质、水文地质条件相关
– 在计算背景值前应进行环境水文地质分区
– 计算公式： x0 x s
评价方法
– 单要素指数法：I = Ci / C0 – 多要素指数法
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均值法：常会失真 加和法：常会失真
1 n
PI
n
Ii
i 1
n
PI I i
均方法：无明确的物理意义
i 1
PI
– 天然污染源
天然存在的污染源，但在人为活动的影响下才使污染物进入地下水环 境，如海水入侵。
按分布形式分为
– 点污染源 – 面污染源（如大面积降落的酸雨）
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地下水污染途径
间歇入渗型
– 污染物通过大气降水或灌溉水的淋滤进入地下环 境，而降水或灌溉为不连续的、间断分布的事件。 污染对象主要为潜水。
– Ⅲ类 以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活 饮用水水源及工、农业用水。
– Ⅳ类 以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部 分工业用水外，适当处理后可作生活饮用水。
– Ⅴ类 不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用。
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地下水脆弱性评价
定义
– 地下水在天然条件下（未经人工防护）的防污性能 – 天然条件下污染物从地表随入渗水自包气带进入含
7
Di Wj Rj
j1
包气带(I)
水力传导系数(C)
– DRASTIC指数越大，地下水脆弱性越高
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太原盆地浅层孔隙水内在脆弱性分区图
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太原盆地浅层孔隙水对砷的特殊脆弱性分区图
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Knowledge is everything….
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天然劣质水是在漫长的地质历史时期内形成的，是不 以人类意志为转移的，而地下水污染是可以预防并控 制的，对这两个概念进行区分有利于人们有目的地保 护或改造地下水水质，把目标锁定在“受污染地下水” 上，而不是去盲目地试图改造“原生劣质水”
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地下水污染
定义
– 在人类活动影响下所产生的地下水水质向恶化方向发展的 现象
背景值一般以历史时期的水质参数或区内无明显污染 源地段的水质参数来代替
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地下水污染物
含义
– 在人类活动影响下进入地下水系统的溶解物或悬 浮物
– 上述物质使地下水水质向恶化方向发展 – 无论上述物质的浓度是否达到使水质超过使用标
准的程度，都应视为污染物
分类
– 化学污染物 – 生物污染物 – 放射性污染物
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汇报结束
谢谢大家! 请各位批评指正
地下水质量分类指标
– 感官性状指标：色度、浑浊度、嗅和味等 – 毒理学指标：汞、砷、铬等 – 流行病学指标：总大肠菌群等 – 放射性指标：总σ放射性、总β放射性
地下水质量分类
– Ⅰ类 主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。适用 于各种用途。
– Ⅱ类 主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于 各种用途。
关于定义中“水质发展方向”的阐述
– 只要地下水水质向恶化方向发展，不论恶化程度是否达到 影响人类使用的程度，都应视为地下水污染
判别地下水污染的意义在于预防地下水污染，如待水 质恶化到超过水质标准才定义为“地下水污染”，就 失去了预防的意义
– 在理论上，未被污染的地下水应该是水中各种组分在背景 值范围内的地下水
– 模型模拟法
衰减因子模型（Rao，1985） 迁移能力指数模型（Meeks和Dean，1990） 分类指标模型（Britt，1992）
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指标叠加法
DRASTIC法
– 美国环境保护署（EPA）提出
– 考虑7个指标
地下水埋深（D）
净补给量(R)
含水层介质(A) 土壤介质(S) 地形(T)
– EAR = 0.036 + 0.1051AAR
AAR
NH4
(Ca2 M g2)/2
EAR NH4X CECNH4X
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地下水环境质量评价
地下水污染现状评价 • 地下水质量评价 • 地下水脆弱性（质量影响）评价
地下水污染现状评价
目的
– 旨在说明地下水的污染程度及范围，并不说 明地下水的适用性，受污染的地下水并不一 定影响其使用。
连续入渗型
– 污染物随水的不断渗入而进入含水层，地下水污 染的发生是连续、不间断的。污水渗坑、破损污 水管道、受污染地表水的渗漏引起地下水的污染 属此类。
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地下水污染途径
越流型
– 污染物通过越流从一个含水层进入另一个含 水层。其越流途径或者是大面积的弱透水层，
或是人为途径（结构不合理的井管、破损的