簡析地下水重金屬污染及其防治措施

田 劍

（河北地質大學，河北 石家莊 050031）

隨著我國近年來社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人們環(huán)保意識的不斷增強，地下水重金屬污染問題的處理質量和處理效率受到了社會各界的高度重視，究其原因不僅是因為地下水是水資源的重要組成部分，最主要的是它對于居民的生活和工業(yè)生產(chǎn)而言具有重要影響[1]。但從目前來看，由于計劃經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)時代背景下，人們對于各項資源的不合理開發(fā)與利用，重金屬物質通過多種渠道流入地下水中，最終誘發(fā)地下水重金屬污染問題產(chǎn)生的同時，也給社會整體發(fā)展造成了極為不利的影響[2]。

1 地下水重金屬污染的基本概述

1.1 地下水重金屬污染現(xiàn)狀

與其它污染相比，不確定性、隱蔽性、延時性、廣泛性、不可還原性等是地下水重金屬污染的顯著特征。從目前來看，在當前城市和農(nóng)村地區(qū)，地下水重金屬污染程度也不盡相同，具體而言城市地區(qū)由于經(jīng)濟的快速發(fā)展和對地下水利用率的不斷提高，地下水污染也日趨嚴重，尤其是在工業(yè)企業(yè)或者市區(qū)等地區(qū)，地下水重金屬污染較為嚴重，污染物多為鋁、鎳等重金屬；而在農(nóng)村地區(qū)，在生產(chǎn)作業(yè)過程中，農(nóng)業(yè)是社會群體主要的生產(chǎn)模式，雖然工業(yè)欠發(fā)達，但由于人們的環(huán)境保護意識較低，生活垃圾就地填埋、生活廢水直接排放等問題也較為顯著[3]。此外農(nóng)藥和化肥的過度，都會給地下水造成一定的污染，靠近工礦企業(yè)的農(nóng)村地區(qū)其受到的重金屬污染問題尤為嚴重，其中地下水重金屬污染物多為鐵、錳等重金屬。

1.2 地下水重金屬污染原因

（1）人為原因。在當前多元化產(chǎn)業(yè)時代背景下，工業(yè)的快速發(fā)展在一定程度上雖然顯著地提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益，為國民經(jīng)濟的進一步發(fā)展奠定了良好基礎，但與此同時卻也帶來了較為嚴重的環(huán)境問題，其中地下水重金屬污染無論是對人們日常生活還是工業(yè)生產(chǎn)，都造成了極為不利的影響，而導致上述問題產(chǎn)生的人為原因主要有：未能嚴格按照工業(yè)發(fā)展規(guī)劃要求對礦物進行定區(qū)存放、露天堆放礦物和礦渣受雨水沖刷滲流到地下、在金屬冶煉和金屬加工中產(chǎn)生的廢水直接排放到河流中、人們隨意燃燒生活垃圾和化石燃料以及汽車尾氣大肆派發(fā)導致其進隨降雨進入地下。

（2）天然原因。從目前來看，導致地下水重金屬污染問題的產(chǎn)生，除人為原因外，土壤自身由于受侵蝕和風化等天然原因的影響，也導致進入到地下水中的重金屬含量增加，從而顯著地增加了地下水重金屬的污染程度，給人們的生命財產(chǎn)埋下了巨大的安全隱患。在地下水流動過程中，水流會對巖層產(chǎn)生溶蝕和潛蝕作用，巖層中的可溶性礦物會溶于地下水中并隨著水的流動參與到水的循環(huán)中去，從而導致地下水中的重金屬含量不斷提高；而另一方面由于化學風化、生物風化、物理風化等問題的存在，使得巖層變得松散起來，從而增加了地下水受污染的概率，引發(fā)地下水重金屬污染問題。

2 地下水重金屬污染的防治措施

通常而言，作為水資源的重要組成部分，地下水一般不會受到重金屬的污染，但是一旦發(fā)生地下水重金屬污染問題，則是很難處理或是根除的[4]。因此，要想從根本上推動國家可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)，近年來基層產(chǎn)業(yè)機構和相關主管部門的科研工作者經(jīng)過不斷地探索實踐，研發(fā)出了原位修復技術和異位修復技術，其中原位修復技術主要包括：

（1）可滲透性反應墻。簡單來講，所謂的“可滲透性反應墻”指的是一道由特殊材料組成的反應墻，其設置的主要目的是為了控制地下水徑流方向和吸附重金屬物質，具體而言就是當污染水流劉靜可滲透性反應墻時，污水中的重金屬雜物會與反應墻中的反映材料進行化學反應，以此達到去除有毒重金屬亦或是降低重金屬毒性的目的。從某方面而言，零價鐵是常用的可滲透性反應墻填充材料在，這種技術的應用雖然在很大程度上具有操作簡單、成本低以及不破壞環(huán)境等優(yōu)勢，但卻也存在一定的局限性，即長期使用或者是在處理高濃度重金屬地下水時，通常其處理質量無法達到預期的處理目的，降低處理效果，影響社會的穩(wěn)定性。

圖1 可滲透反應墻處理技術

（2）化學修復技術。氧化和還原是化學修復技術的兩種技術類型，其本質就是通過與地下水中的重金屬離子發(fā)生氧化還原反應，以此來降低重金屬毒性亦或是使其產(chǎn)生沉淀，最終達到處理污水的目的。相比可滲透性反應墻，這種防治技術的應用，在很大程度上雖然具有良好的處理效率，但卻嚴重地增加了處理成本，給企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益造成極為不利的影響，而與此同時，這項技術的應用也存在一定的局限性，且在處理過程中還增加了二次污染的產(chǎn)生。

（3）電動修復技術。從某方面而言，在進行地下水污染處理過程中，電動修復技術的應用較為普遍，究其原因不僅是因為這種處理技術不僅具有操作簡單、易于控制、成本較低以及高度選擇性，最主要的還是因為其打破了可滲透性反應墻和化學修復技術的局限性，能很大程度上為國家的可持續(xù)發(fā)展奠定了良好基礎。電動修復技術在應用過程中，通過施加直流電壓行車韓國電場梯度，以此來將各種可溶態(tài)的重金屬污染物遷移出地下水是其應用原理，且近年來伴隨信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，其應用率和應用范疇也在不斷提高。

3 結語

綜上所述，在當前城市化、工業(yè)化建設進程不斷加快的產(chǎn)業(yè)時代背景下，隨著工業(yè)建設規(guī)模和建設數(shù)量的不斷擴增，地下水重金屬污染問題也愈發(fā)嚴重，給人們生活和社會發(fā)展造成不良影響的同時，也阻礙了國家可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)。為此要想從根本上切實解決上述問題，根據(jù)地區(qū)污染的實況以及修復目的，采取合適的修復技術是現(xiàn)階段基層產(chǎn)業(yè)機構和相關主管部門的核心發(fā)展方向，其中原位修復處理技術的操作較為簡單、成本也更加便宜，而通過采取抽出處理法的異位修復技術雖然操作成本較高，但其技術更加成熟，因此常被應對于突發(fā)性重金屬地下水污染處理中。