水力截獲技術在治理地下水石油污染中的作用

摘要：隨著人類活動的增加，各種污染造成地下水中有害物質逐年增加，地下水水質逐漸下降，嚴重危及了我國飲用水安全。所以，運用新的水力截獲技術來治理地下水已刻不容緩。

關鍵詞：水資源 地下水 污染 水力截獲技術

1 我國地下水概況及其污染問題分析

1.1 我國地下水資源狀況

地下水是我國水資源的重要組成部分，占全國水資源總量的1/3。全國有近70%的人口飲用地下水，因此，地下水也是重要的飲用水水源。我國可更新的水資源總量約為28000億立方米/年，居世界第4位；人均水資源量約為2300立方米/年，僅為世界平均水平的1/4，列世界第88位。我國地下水資源總量（天然補給量）9234億立方米/年，占全國水資源總量的1/3。

1.2 地下水污染現狀及其影響

我國地下水污染范圍日益擴大，據多年地下水監測評價得知：全國2/3城市地下水水質質量普遍下降，局部地段水質惡化；300多個城市由于地下水污染造成供水緊張狀況。

地下水污染將危及我國飲水安全，已成為不亞于洪災、旱災甚至是更為嚴重的災害。我國目前有數千萬人在飲用不符合飲水標準的地下水，嚴重危害身體健康。

2 目前地下水污染的治理技術及研究重點

2.1 地下水污染的治理技術

目前國內外治理地下水的有效的方法主要有：

①建立水資源系統的管理體系、確定最佳用水量及用水周期， 建立有效的水質監測數學模擬系統，并對可能產生的污染風險進行預測。

②針對我國自然條件的特點，研究出適用性強的對污染水體的凈化處理方法，如：光化分解，微生物降解，同時為工業回用水及農灌水開創新水源。

③加強雨水集流工程的技術改造，實驗并設計出具有凈化保鮮能力的新型水窖，推廣應用適合農村的簡便高效消毒技術。

④國外先進的地下處理技術有：地下曝氣法、地下氧光催化分解法、地下微生物降解法等進行治理、建立水力截獲帶，建立起示范工程。

2 水污染的研究重點

污染物在水中遷移轉化規律；水污染對水生物資源和人類健康的影響；污染調查和監測的新方法與新技術，水污染的有效控制與防治等。

3 地下水治理的水力截獲技術

3.1 研究區地理地質及水文地質概況

研究區概況：該區域處于淄博市中部，東至大武、窩托，西至湖田、辛安店，南至乙烯廠南墻，北達金嶺鎮，面積約為21km2。從地質方面分析，其處在淄博向斜東翼北端，地層走向NEE，向NNW傾斜。該區域的多半的孔隙水已基本疏干。碳酸鹽類裂隙巖溶含水巖組是主要的供水層，分布在整個區域，研究區處在侯皋—東風漏斗區，地下水自西往東流。含石油污染物的廢水經包氣帶土層侵入地下水.按照近些年從空間層面對地下水水質進行的監測情況得知，大范圍的地下水均受到石油類的污染，侯皋水源地的污染情況比較嚴重，本地區平均含石油類的量高達18.3mg/l。

3.2 水力截獲工程的布置

研究區近南北向的構造主要是金嶺斷層，金嶺斷層以西的地段含的石油類污染物最多，石油類污染物經過土層侵入地下水，但金嶺斷層的透水性制約了其擴散方向。因此，需要按照研究區石油類污染物的分布范圍及水文地質狀況，明確水力截獲帶的設置方位及寬度。盡量運用現有取水構筑物和其它設施，南部有侯2井，再按照從南北的順序依次布置了W-6井、W-5井、W-4井、W-3井、W-2井5口截獲井，六口井共同組成了水力截獲帶，然后明確以上5口截獲井的井深。圖1為水力截獲井的設置情況。

3.3 水力截獲帶的運行結果

開始工作后的水力截獲帶改變了地下水的水流模式，并出現了新的地下水位降落漏斗，其中心是水力截獲帶。我們在水力截獲帶中的所有井工作二十幾天后，對地下水中的石油類污染物在水力截獲帶工作前后的分析結果做了對比，如表1。

由表得知，除個別點外，地下水中的石油類污染物的含量都有所減少。說明用水力截獲技術作為一種治理石油類污染物污染裂隙巖溶含水層的手段之一具有可行性。

4 結論

通過對地下水的污染治理問題的研究，得出以下結論。

4.1 裂隙巖溶區水文地質條件復雜，在很大程度上影響著地下水石油的污染狀況，只有查明水文地質狀況，才能有效的治理地下水污染，達到預期治理的要求。

4.2 實踐表明，對于淄博大武水源地這樣的特大型裂隙巖溶水源地，通過水力截獲技術對其地下水的石油類污染進行治理比較合理。

4.3 水力截獲技術能夠去除地下水中部分石油類污染物，還能使地下水的水流模式發生轉變，阻止了污染物向下游擴散。

參考文獻：

[1]孫訥正著.地下水污染——數學模型和數值方法.北京：地質出版社，1989.

[2]朱學愚，謝春紅著.地下水運移模型.北京：中國建筑工業出版社，1990.

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