第三章 地下水污染问题课件.ppt

第三章 地下水污染问题 二、地下水污染来源及主要污染物 （一）人为污染源 三、地下水污染特点及污染途径 思考题 1、什么是地下水污染，判别标准是什么？地下水污染有什么特点？ 2、地下水的污染方式有几种，污染途径有几种类型，试举例说明。 第二节 污染物在地质环境中的水文地球化学效应 污染物在通过包气带向下运移时，会产生一系列复杂的物理、化学及生物作用。其中，对污染物的迁移存在两种水文地球化学效应：阻止迁移效应（或称净化效应）和增强迁移效应。 二、溶解和沉淀效应 （一）溶解 溶解和淋滤往往可使某些污染物从固相转为液相而使地下水 遭受污染。 第二节 主要污染物的相对迁移能力及其主要衰减机理 污染物的迁移受各种因素的影响。不同污染物其影响程度不同。 思考题 1、物理作用效应、化学作用效应和生物作用效应的含义是什么？它们对地下水系统的自净有什么意义？ 第三节 地下水系统的污染及污染机理 一、地下水系统的氮污染及污染机理 （一） 天然来源 天然土壤中的有机氮是地下水中NO3-N的主要来源。 思考题 1、简述硝化作用、反硝化作用以及地下水系统的氮污染机理。 三、微量非金属污染及其污染机理 二、氟（F） 地下水中氟的人为来源主要为矿山、冶金、钢铁、玻璃等工业的废水、废渣和废气以及高氟煤燃烧废气等。 三、氰化物（CN-） 第四节 有机化合物的污染及其污染机理 3、化学反应 在水溶液系统中，影响有机化合物迁移的主要化学机理是氧化作用、水解及还原作用。 酚类化合物在地下水系统中较易分解净化，其分解的主要机理是生物化 学氧化，其次是酚的化学氧化和挥发作用等。 五、微生物污染及其污染机理 六、地下水盐污染及其污染机理 一、地下水硬度升高 （一）地下水硬度升高及水化学特征 水的硬度主要由Ca2+、Mg2+离子构成的。 （二）地下水硬度升高的化学机理 地下水硬度的升高机理实际上是钙镁离子升高的机理。 地下水中不断增长的钙镁离子主要来源于土壤及其下层沉积 物中的钙镁易溶盐、难溶盐及交换性钙镁离子。发生的化学 作用主要有三种。 3.钙镁难溶盐的溶解 潜水位持续下降使环境水文地质条件产生改变：（1）包气带加厚入渗途径加长，溶滤作用时间增长；原来含水层部分变为氧化环境，岩土中矿物或岩石产生氧化；入渗水的含盐量增加。（2）含水层变薄地下水贮量减少，对污染物的稀释能力也减弱。 第六节 废物处理的环境水文地质问题 一、污水土地处理系统 一、概述 二、污水土地处理系统的处理方式 （二）斜地漫流 把污水喷灌到有植物及草生长的斜坡顶部，污水在向下流通过程中，通过物理、化学和生物作用去除污染物，处理过的污水在斜坡最下部进行收集再用或排入河道。 （三）快速渗滤 污水快速渗滤系统简称“RI”系统。主要目的是处理污水。通过该系统净化的污水用于：①补给地下水；②作为工农业用水。 快速渗滤系统对水文地质条件的要求是： ①包气带的土壤及沉积物具有较好的渗透性，较理想的是细砂、粉细砂； ②在包气带的岩性结构上，最理想的是整个剖面都是比较均质的细砂、粉细砂，厚度至少1m以上 。 二、固体废物的土地处理 三、放射性废物处理 一、低放射性废物处理的环境水文地质问题 思考题 1、COD、BOD、DO的概念和物理意义是什么？ 2、影响细菌和病毒在地下水系统迁移的因素主要有哪些？ 3、污水土地处理系统的处理方式和机理是什么？ 第七节 污染物在地下水中的运移、数学模型及污染预测 一、污染物在地下水中的运移 污染物在地下水中的运移形式：弥散和对流。 1、弥散：由于多孔介质的渗流场中速度分布的不均一性和溶质浓度的不均一性而造成的溶质相对于平均流速扩散运移的现象。 二、对流（平流） 溶质以地下水平均实际流速（亦称平均流速）随水流一起运移传播的现象。 二、影响溶质运移的其它因素 三、 溶质在地下水中运移的数学模型 一、溶质在地下水中运移的基本微分方程 则溶质运移的基本微分方程为： 二、定解条件 三、 地下水水质污染的预测 一、解析法 根据定解条件解对流-弥散方程。 显式差分：向前差分用于方程的处理,就可以得到新时间步上 的值 ，也就是说显式差分完全可以有已知或已算出的值来计 算出下一个时间步的值。 C（t+1)=f[C(t)] 隐式差分：要获得新时间步的值不仅要用到已知或已算出的值 还要用到新时间步的值 。 C（t+1)=f[C(t)，C（t+1)] 要使用迭代算法：如高斯消去法或追赶法等。 a、处理后污水排入河流 b、处理后污水通过地下水排水管收集 b、处理后污水通过地下水抽水井收集 一般达85%以上； （2）氮：去除率一般为30-70%； （3）细菌和病毒：去除细菌比较有效，其机理主要是过滤和吸附。 （4）微量金属和微量有