水文地質勘察中地下水重金屬污染成因及治理

王 瀟，宋利輝，王文軍

（1.華東有色地質礦產勘查開發院；2.江蘇省有色金屬華東地質勘查局八一〇隊，南京 210000）

我國地大物博，地下水源的數量較多，分布較為廣泛，地下水的利用也是我國社會發展的重要問題之一[1]。但是，隨著我國社會經濟的發展，地下水資源受到不同程度的污染，嚴重影響地下水資源的利用。相關調查顯示，對我國地下水造成嚴重污染的因素之一就是重金屬污染，因此當下迫切需要治理重金屬對地下水的污染，提升地下水質量，最大程度地利用地下水資源。

1 水文地質勘查的作用和重金屬對地下水污染的途徑

地下水與很多地質災害有著明顯的關系，巖土體與地下水之間形成的地質災害有著復雜多變、危害性嚴重的特征[2]。重金屬對地下水產生污染的途徑多種多樣，廢水排放、礦產開發以及污染物沉降都會對地下水造成嚴重的重金屬污染。生活污水和工業污水被隨意排放后，會不斷向地下滲透，最終污染地下水。因此，地下水勘查期間應當采取適當的技術，準確評估地下水質量，采取相應的防護措施，切實保護好未受污染的地下水。對于已經受到污染的地下水，應當科學分析其污染成分，找到污染源，采用科學的手段進行治理。

2 造成地下水重金屬污染的成因

能夠嚴重污染地下水的重金屬元素主要有5種，即汞、鎘、錳、鈉和銅，這些重金屬元素可以污染地下水，影響水資源的利用效率。對地下水重金屬污染的成因進行分析尤為必要，只有充分掌握其成因，人們才能夠對其進行有效控制[3]。

2.1 汞污染的成因

很多工業生產都會應用汞金屬，其間會形成大量的汞廢水和廢渣，甚至釋放大量含汞氣體[4]。如果未有效處理就直接排放，這些廢水、廢渣或廢氣會進入土壤和河流中，最終對地下水造成嚴重污染。此外，化肥含有微量汞元素，當化肥接觸土壤后，經過雨水降解，地下水會受到汞元素的影響。按照汞元素有關控制標準，當地下水中的汞元素低于0.001 mg/L時，其可以正常飲用或者用于其他用途。

2.2 鎘污染的成因

隨著我國社會經濟的不斷發展，近些年，第二產業得到了飛速的發展，直接導致地下水中的鎘元素明顯增加[5]。有色金屬開采期間會排放廢渣、廢氣以及廢水等，其一旦與地面接觸，就會逐漸地滲透，導致地下水受到嚴重的鎘污染。同時，含鎘肥料在接觸地面后會通過雨水逐漸滲透到地下水中。若長期飲用受到鎘污染的地下水，人體會出現各種病癥。調查顯示，我國部分群眾長時間飲用受鎘污染的地下水，身體出現不同程度的病痛，甚至行動不便。

2.3 錳污染的成因

通常，地下水中錳元素的含量應小于0.1 mg/L，但是水文地質勘查發現，部分地下水的錳元素含量遠遠高于該標準。地表的沙礫和巖石往往存在大量錳元素，會隨著地表徑流下滲而污染地下水。通常，受到錳污染的地下水會散發臭味，顏色發生變化甚至發黑。在進行水文地質勘查的過程中，若相關人員吸入過多的錳元素，會直接影響人體健康。

2.4 鈉污染的成因

水文地質勘查發現，我國地下水的鈉元素含量在1.34 mg/L上下浮動，這已經超出地下水中鈉元素含量的限值，造成嚴重的鈉污染。工業生產會排放大量含有鈉元素的粉塵，經過長時間沉降，最終會污染地下水。實際勘查期間，水文地質勘查人員需要測試地下水的氰化鈉含量，氰化鈉屬于劇毒物質，如果接觸過多，會對人體健康造成嚴重危害。

2.5 銅污染成因

很多礦石含有大量銅元素，受雨水沖刷或地表徑流影響，會對地下水造成嚴重的污染。我國規定，地下水的銅元素含量應不大于1 mg/L，但是目前很多地下水的銅元素含量遠遠高于此標準。經過化學反應，銅元素會在地下水中形成固體物質，這種固體物質很難凈化。

3 治理策略

目前，根據水文地質勘查，人們已經探索出很多重金屬污染地下水的處理方式，但是它們有利有弊。具體來說，主要有生物法、物理法以及化學法。化學法和物理法十分有效，但是應用不當會造成嚴重的二次污染。

3.1 地下水汞污染的治理

如果水文地質勘查人員出現汞中毒的癥狀，應當及時離開現場，避免繼續受到傷害，可以飲用大量牛奶來緩解不良發應。如果中毒情況較為嚴重，應當及時送往醫院進行科學治療。人們可以向地下水中投加適量的碳酸化合物，使其與汞元素反應，讓汞元素形成沉淀，有效控制地下水汞污染。

3.2 地下水鎘污染的治理

若地下水鎘元素含量過多，可以先使用管道向地下水中加入適量硫酸化合物，使其與鎘元素反應形成沉淀，隨后再加入鹽酸來清除剩余的硫酸化合物。之后進行采樣分析，根據剩余的鹽酸含量，計算地下水的鎘元素含量。

3.3 地下水錳污染的治理

當地下水受錳污染嚴重時，可以把地下水抽到地面進行曝氣，然后利用地下水過濾層進行過濾。高價錳氧化物被充分吸附，形成一層錳質濾膜，這層濾膜有著良好的接觸催化作用，對接下來經過過濾網的錳元素有著良好的催化作用，能夠在濾網上充分吸附錳元素。其間，地下水中的二價錳離子會被充分氧化，變成三價錳離子，最終被吸附去除。

3.4 地下水鈉污染的治理

如果鈉污染嚴重，導致抽水管道被堵塞，應當選用口徑大的抽水管道進行抽水取樣，可以事先向地下水中投放酸性物質中和鈉元素，二者都能起到良好的鈉污染治理效果。當水文地質勘查人員出現鈉中毒癥狀時，應當及時服用鋁元素含量較高的食物或藥物來緩解。

3.5 地下水銅污染的治理

如果地下水銅元素含量過高，可以向地下水中投加過量的氫氧化合物，使氫氧化物與銅元素反應，讓銅元素形成沉淀。經過以上步驟，可以向地下水中投加過量鹽酸，去除地下水中剩余的過氧化氫。若水文地質勘查人員出現銅中毒情況，要送往醫院進行治療。

4 結語

當前，人們要積極開展水文地質勘查，分析地下水污染，以便充分利用地下水資源。人們要根據水文勘查結果，明確地下水的重金屬元素含量，把握地下水污染原因，制定有效的治理策略，保護地下水資源，最終實現科學開發和永續利用。