地下水环评污染调查与评价方法.ppt

,地下水污染方法,目录1地下水污染与防治基础2地下水污染调查与监测3地下水污染评价4地下水污染修复技术,2,2地下水污染调查GroundwaterContaminationSurvey,目录1地下水污染调查的目的2地下水污染调查方法3地下水污染调查内容（1）地下水系统（2）污染源、物、途径调查,3,2-1地下水调查的目的,以地下水系统理论为指导，通过钻探、物探、试验等手段深入调查研究区水文地质条件，重点揭示介质空间、水动力场和水化学场的特征，提供污染调查背景通过监测、示踪、模拟等方法，识别污染，查明污染源、污染物、污染途径，为地下水污染评价、污染防治提供基础参数和数据,介质空间,污染物,种类浓度迁移性,水动力场,污染源,分布岩性（矿物组成）空隙（含水、隔水）,水位流向流速,地下水污染调查,地下水系统特征,水化学场,pHEhTDST水化学类型及分带性特征组分空间分布,地下水污染特征,污染途径,5,2-2地下水污染调查的方法,资料收集现场踏勘遥感方法地球物理方法钻探方法监测方法实验或试验,2-2-1资料收集类型：数据、图件、研究报告、论文等（1）数据：地形、水文、参数、水位、水质、开采量、实验数据（2）图件：地形图、地质图、水文地质图、钻孔分布图、钻孔柱状图、监测孔分布图、等水位线图、水位动态曲线、水化学图、水质动态曲线、水质监测点分布、排污口与取水口分布图（3）研究报告：调查报告、专题报告等（4）论文：学术论文、学位论文等,6,2-2-2现场踏勘,了解工作区基本情况，增加感性认识踏勘前，尽可能多地收集研究区信息探勘时，备野外用车、向导、记录本、照相机、地形图、地质图、地质锤、GPS、放大镜、望远镜、岩土样以及水样采集器具、便携式仪器制高点，观望研究区地形、地貌，核对图中的关键点核实监测井、采水井、排污口、水质监测点和剖面等具体情况确定交通路线、遴选实验场、采样点了解研究区工农业生产活动情况，地下水开发利用情况对重要的工农业生产活动场所进行实地走放，了解用水、原料、工艺、产品、废水、废渣、废气情况,7,2-2-3地球物理探测（Geophysic）,特点无破坏性，可遥测地下介质多种特性的三维变化，效率高、成本低种类重力法、探地雷达、磁法、电法和电磁法、地震法、放射性方法及测井等,8,探地雷达（GroundPenetratingRadar）估算导水系数试验结果,9,电法、电磁法确定水质类型、盐度、腐蚀性,10,电法、电磁法监测污染物迁移扩散过程,11,控源音频大地电磁法（CSAMT）SanManuel斑岩铜矿铜提取液监测,SanManuel斑岩铜矿CSAMT法反演电阻率南北向某剖面小于20m的区域推测为提取液扩散范围,SanManuel斑岩铜矿根据CSAMT法探测结果绘制的铜提取液三维分布图中圆点表示CSAMT测量点位，纵向实线表示解释深度,12,2-2-4钻探（boring,drilling）,特点费用高、可以获取某个点上高精度信息作用精确揭示地下岩层层位、岩性成井供水采集岩样、水样现场试验用作监测孔,方法中空螺旋钻进实心钻杆螺旋钻进绳索冲击钻进空气回转钻进夯击中空螺旋钻进反循环钻进泥浆钻进,3、附属工具提引类滑车、提引器、提引钩夹持类垫叉、钻杆夹持器、套管夹板拧卸类管钳、自由钳、链钳、扳手打捞工具类处理孔内事故专用工具，矢锥、割管器等,1、钻塔按材质分金属、木质按构造分两脚、三角、四角、桅杆式按角度分直塔、斜塔,2、钻具钻头破碎孔底岩石岩心管钻进时收容岩心、导向作用套管保护孔壁取粉管收集较大颗粒的岩屑异径接头连接钻杆柱与岩心管钻铤孔底加压、导向防斜作用钻杆传递动力、输送冲洗液水接头连接回转钻具和高压水管,14,2-2-5监测（Monitor）2-2-5-1监测孔（MontorHole）,井径：标准通常为50mm套管与过滤器材料：聚氯乙烯、聚四氟乙烯、电镀钢管、不锈钢管密封材料：彭润土、水泥、及其混合物过滤器长度：10-50cm或5m短滤管可测定特定深度水头及水化学特性，仅反映污染局部的情况长滤管，稀释效应很大，污染物提供通道，混合水位，可反映总体污染情况,15,以浅层地下水和有开发利用价值的含水层为主适当兼顾与目标含水层有水力联系的其它含水层或地表水体按控制性布点与功能性布点相结合控制不同的水文地质单元、主要含水层、易污染含水层和己污染的含水层以及主要环境水文地质问题的易发区或已发区等,监测时间当地地下水枯、平、丰水期的月份各1次,2-2-5-2监测孔数目与监测时间,2004-10-29,16,监测孔的三角形布设,h=8m,1,2,3,h=9m,h=10m,2004-10-29,17,监测孔的功能,“A”井为背景监测孔“B”井用来验证处理措施的有效性“C”井及时探测地下水水质的变化情况,废物,B,地下水流向,A,C,C,C,B,2004-10-29,18,测压水头垂向分布,(m),0,2,4,6,8,10,0,1,1,0,地下水位（埋深，m）,监测井,C（mg/L）,t（day）,监测频率越大越能反映真实情况,监测时间对监测结果的影响,监测孔的安装,2-2-5-3,21,2-2-6试验2-2-6-1现场试验（Testinsitu）,现场试验抽水试验注水试验渗水试验弥散试验潜水水量垂直均衡试验流速试验(连通试验)地下水含水层储能试验,弥散试验目的：研究污染物在地下水中运移时其浓度的时空变化规律，并通过试验获得进行地下水环境质量定量评价的弥散参数示踪剂：如食盐、氯化铵、电解液、萤光染料、放射性同位素131I等方法：天然状态法、附加水头法、连续注水法、脉冲注入法,22,潜水水量垂直均衡试验目的：获得评价区潜水水均衡计算中有关均衡要素，以便配合其它水文地质资料，进行地下水均衡计算参数：降水垂直入渗补给系数，潜水蒸发系数，灌溉水回渗补给系数以及不同岩层的给水度地中渗透仪：补偿式地中渗透仪零通量面法：负压计和中子水分仪,地下水含水层储能试验地下含水层储能可以调节地下水流量，储存地表水，恢复超采含水层的能力，扩大地下水水源，抬高地下水位；借回灌水建立地下水幕，拦阻污水，防止海水入侵或阻拦地下水水源外流，调节地下水温、储藏冷、热源。借助人工回灌淡水，改善水质等，获得地下水动力场、温度场、化学场等有关参数试验场的观测设施和采灌工程，一般包括储能井、观测井、专门测温井、土层分层观测标和孔隙水压力观测井、地表水准点等组成,流速试验(连通试验)一般是在地下水的水平运动为主的裂隙、岩溶含水层中进行。,23,2-2-6-2室内实验（Experiment）,溶浸实验（Leaching）固体废弃物中的污染物的浸出规律土柱实验（Column）模拟降雨淋滤下，污染物浸出规律模拟污染物在地下水中一维流条件下的迁移、转化、富集规律模拟槽实验,地下水污染、监测与修复模拟槽,要点介绍1模拟槽在实验教学中的必要性2模拟槽的设计与组成3模拟槽的功能与实验,地下水污染与修复教学实验室Laboratoryofgroundwaterpollution(b)2005samples;:TDSlessthan1.0g/L;:TDSgreaterthan1.0g/L.,MostofhighAs/Fgroundwatersaresodawaters,Undertheaerobicandacidictonear-neutralconditions,arsenicisusuallystronglyadsorbedbyoxidemineralsasthearsenateion.AspHincreases,arsenicdesorbsfromtheoxidesurfaces,therebyincreasingitsconcentrationinwater.,Importanceofsodawaterforarsenicenrichment,ThearsenicconcentrationishighatpHabovepH8.0.,37,2-3-2地下水污染源、物、途径调查,工作思路工作区地下水水质异常识别对水质异常点（区、带）进一步识别污染物及其时空变化特征研究区内工业、农业、生活等废弃物的产生、排放、组成、运行历史等调查结合研究区水文地质特征，筛选可疑污染源进一步开展监测、样品采集、示踪、实验模拟等，确定污染源、污染物、污染途径，获取相关参数和数据,污染物种类、浓度、动态变化,农业区农业活动有无灌溉，水源来自？次数、时间有无施用农药，何种农药，组成？有无施用化肥，何种化肥，组成？农民的生活废弃物排放情况？居民饮用水源情况河、塘、湖、库等,大气降雨补給,灌溉入渗补給,样品采集水样：地表水、雨水、灌溉水、地表水、地下水土样：土壤、包气带、包水带,HCO3-Ca,10,50,100,试验入渗试验抽水试验示踪试验弥散试验,4、地下水污染源、物、途径调查,41,污染源与污染途径调查,工业污染源主要产品、副产品生产工艺中使用的化学药品及使用量“三废”中有害物质的排放量、排放浓度和排放途径农业污染源污水灌区的污水成分、污灌范围、污灌次数和污灌量、多余污水入渗情况使用农药、化肥的种类及施放情况生活污染源有害物的种类、浓度、排放方式、排放量,2004-10-29,42,污染源与污染途径调查,地表固体废弃物堆放地、地表填坑、尾矿库的面积、体积，填坑底有否衬砌，埋藏封闭的程度，堆放填埋的时间，有无淋滤污染地下水的迹象，表层土的岩性种类、成分、可溶性地表水体河、湖、海、池、塘、库的面积、容量、结构、衬砌情况，投入使用的时间，周边植被，包气带厚度和岩性，水位污染情况及其与地下水的联系,2004-10-29,43,污染源与污染途径调查,其他污染源城区地下污水管道、储油库的分布与渗漏情况，地下建筑物年代、维修情况、腐蚀侵蚀等损坏的情况矿区旧坑道、老窑，废弃钻孔封填情况山区的溶洞、落水洞、大裂隙,2004-10-29,44,调查范围,区域上通过对区域水文地质单元水化学普查，确定地下水中各种污染组分的背景值和异常值。局部上对重点污染区进行大比例尺水化学调查，查明污染程度，污染物来源及污染途径，分析水化学变化趋势。,2004-10-29,45,水化学监测网设计,原则点面结合，抓住重点污染地段，并对整个研究区作适当控制对象污染物危害性大、排放量大的污染源，重点污染区和重要的供水水源地布设方法根据污染物在地下水中扩散形式来确定,2004-10-29,46,点状污染源监测,沿地下水流向，自排污点由密而疏布点，以控制污染带长度和观测污染物弥散速度透水性好的含水层，监测点距离可稀疏些，观测线长度可大些垂直流向适当布点，控制污染带宽度,2004-10-29,47,线状污染源监测,垂直线状污染体布置监测断面，监测点自排污体向外由密而疏污染严重地段，设置2-3个断面污染较弱地区，设置1-2个断面未污染地段可设1个断面或1个监测点,2004-10-29,48,面状污染源监测,用网格法均匀布置监测点线污染严重的地区多布，污染较轻的地区则少布对不同类型的地下水或不同含水层组，应分别设置监测点,2004-10-29,49,监测项目,地下水常规组分的监测钾、钠、钙、镁、硫酸根、氯根、重碳酸根、pH、TDS、总硬度、耗氧量、铵、硝酸根、亚硝酸根等有害物质监测汞、铬、镉、铜、铅、锌、砷、等重金属；酚、氰等有机物细菌监测,2004-10-29,50,地下水样采集与保存,容器选择高密度聚乙烯：硅、钠、总钾、氯化物、电导率、pH和硬度玻璃容器：有机化合物和微生物塑料容器：放射性核素和大部分无机物琥珀色玻璃瓶：对光敏性物质塑料瓶：冷冻保存的样品不锈钢容器：高温或高压样品或痕量浓度的有机物样品,2004-10-29,51,采样瓶清洗程序,以清洁剂清洗的塑料瓶或玻璃瓶清洁剂稀水溶液和自来水清洗样品瓶和瓶盖用自来水彻底冲洗用适当质量的纯水连续冲洗三次彻底排干并盖上盖子注：自动洗碟机可用于此清洗程序,2004-10-29,52,采样瓶清洗程序,以酸清洗的塑料或玻璃瓶用清洁剂稀水溶液和自来水清洗样品瓶和瓶盖用自来水彻底冲洗用10%硝酸溶液冲洗排除残液后用10%硝酸溶液完全充满加盖并存放至少24小时倒出样品瓶中的硝酸，用适当质量的水冲洗后立即旋紧瓶盖注：全自动强酸洗涤器可用于此清洗程序,2004-10-29,53,采样瓶清洗程序,以溶剂清洗的玻璃瓶用清洁剂稀水溶液和自来水清洗样品瓶和瓶盖用自来水彻底冲洗用适当质量的纯水连续冲洗三次并干燥用适当质量的丙酮冲洗并排空用适当质量的适合于特定检测组分的溶剂冲洗、干燥后立即旋紧瓶盖注：所用清洗溶剂应与被测组分所用检测方法中使用的溶剂一致，例如萃取溶剂,2004-10-29,54,醋酸锌溶液(=0.10g/l),C4H6O4Zn磷酸(=1.7g/ml),H3PO4盐酸(=1.16g/ml),HCl硝酸(=1.42g/ml),HNO3硫酸(8mol/l),H2SO4氢氧化钠(=0.40g/ml),NaOH甲醛溶液（37%）（福尔马林），CH2O乙二胺四乙酸二钠(EDTA)水溶液(=0.025g/ml),C10H14N2Na2O82H2O乙醇（96%），CH3CH2OH碱性罗戈氏溶液（含乙酸钠）酸性罗戈氏溶液（含乙酸）,试剂,五水硫代硫酸钠，Na2S2O35H2O抗坏血酸，C6H8O6氢氧化钠，NaOH重铬酸钾，K2Cr2O7硫酸铜，CuSO4四硼酸钠，Na2B4O710H2O环六亚甲基四胺（乌洛托品），C6H12N4,溶液试剂,固体试剂,水样采集程序,现场测量和水样采集程序实例,水和沥出液样品溶解组分过滤和保护方案,2004-10