11、地下水污染的概念概念凡是在人類(lèi)活動(dòng)的影響下，地下水水質(zhì)變化朝著水質(zhì)惡化方向發(fā)展的現(xiàn)象辨析產(chǎn)生地下水污染的原因是人類(lèi)活動(dòng)，盡管天然地質(zhì)過(guò)程亦可導(dǎo)致地下水水質(zhì)惡化，但它是人類(lèi)所不可防止的、必然的，我們稱(chēng)其為“地質(zhì)成因異常”地下水污染的結(jié)果或標(biāo)志是水質(zhì)不斷惡化方向發(fā)展，不是只有超過(guò)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)才算污染，有達(dá)到或超過(guò)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)趨勢(shì)的情況亦算污染如此定義，為了強(qiáng)調(diào)水質(zhì)惡化過(guò)程，便于防治11、地下水污染的概念概念2006-09-192舉例1：鐵礦巖溶含水層監(jiān)測(cè)井Fet水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)2006-09-192舉例1：鐵礦巖溶含水層監(jiān)測(cè)井Fet水質(zhì)2006-09-193舉例2：鐵礦巖溶含水層監(jiān)測(cè)井Fet水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)2006-09-193舉例2：鐵礦巖溶含水層監(jiān)測(cè)井Fet水質(zhì)2006-09-194舉例3：鐵礦巖溶含水層監(jiān)測(cè)井Fet水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)2006-09-194舉例3：鐵礦巖溶含水層監(jiān)測(cè)井Fet水質(zhì)2006-09-1952、地下水污染源概念引起地下水污染的各種物質(zhì)的來(lái)源，如各種組分、熱、沙塵等分類(lèi)按物質(zhì)的形成原因（表1-1）自然污染源，如海水等人為污染源，如廢水、廢渣等2006-09-1952、地下水污染源概念2006-09-1962、地下水污染源分類(lèi)按行業(yè)或部門(mén)活動(dòng)工業(yè)污染源農(nóng)業(yè)污染源生活污染源區(qū)域性水體污染源

分類(lèi)按時(shí)間動(dòng)態(tài)連續(xù)性污染源間斷性污染源瞬時(shí)性污染源2006-09-1962、地下水污染源分類(lèi)分類(lèi)2006-09-197（一）工業(yè)污染源包括工業(yè)三廢：廢水、廢渣、廢氣儲(chǔ)存裝置和輸運(yùn)管道的滲漏工業(yè)物的事故性泄漏2006-09-197（一）工業(yè)污染源包括2006-09-198工業(yè)廢水例1據(jù)1994年的資料，海河流域鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)排放的廢水量達(dá)14.4億噸。其中，保定市每日排放的廢污水就達(dá)26萬(wàn)噸（全年達(dá)9500萬(wàn)噸）海河流域的地下水資源量共272億立方米，而現(xiàn)已有172億立方米受到污染2006-09-198工業(yè)廢水例12006-09-199工業(yè)廢水例21994年淮河支流潁河水系內(nèi)工礦企業(yè)每天排放廢水129.2萬(wàn)噸，城鎮(zhèn)生活污水排放量達(dá)45.5萬(wàn)噸，二者合計(jì)175萬(wàn)噸，幾乎完全不經(jīng)處理便直接排放污染物的排放量：化學(xué)需氧量18.8萬(wàn)噸，懸浮物12.2萬(wàn)噸，重金屬18.5噸，揮發(fā)酚92.4噸，氰化物9.8噸，砷4.8噸污水除了使?jié)}河污染外，鄭州、平頂山、許昌、漯河和阜陽(yáng)等市的市區(qū)及河道兩岸的地下水遭受了揮發(fā)酚、汞、氰化物、砷、六價(jià)鉻和重金屬污染2006-09-199工業(yè)廢水例22006-09-1910工業(yè)廢渣資料全世界每年排出的尾礦砂及廢石在100億噸以上我國(guó)現(xiàn)有8000多個(gè)國(guó)營(yíng)礦山和11萬(wàn)多個(gè)集體礦山，堆存的尾礦達(dá)40億噸以上，且以每年數(shù)億噸的速度增長(zhǎng)分布在全國(guó)15個(gè)省、30多個(gè)地縣境內(nèi)的鈾礦山目前采掘的廢石總量達(dá)2.8億噸，而分布在全國(guó)8個(gè)省、13個(gè)地縣境內(nèi)的鈾水冶廠多年累計(jì)排出的尾砂量達(dá)3億噸2006-09-1910工業(yè)廢渣資料2006-09-1911工業(yè)廢氣例：酸雨我國(guó)1986年和1993-1995年年平均pH等值線分布(丁國(guó)安等,1997)2006-09-1911工業(yè)廢氣例：酸雨我國(guó)1986年和192006-09-1912儲(chǔ)存裝置和輸運(yùn)管道的滲漏

實(shí)例1山西某農(nóng)藥廠管道的滲漏，使大量的三氯乙醛進(jìn)入飲用的含水層中，迫使水源地報(bào)廢目前雖修復(fù)了管道，切斷了污染源，但已進(jìn)入含水層的三氯乙醛在對(duì)流彌散作用下不斷擴(kuò)大污染范圍，雖然污染物濃度有所下降，但仍達(dá)4mg/l2006-09-1912儲(chǔ)存裝置和輸運(yùn)管道的滲漏實(shí)例12006-09-1913儲(chǔ)存裝置和輸運(yùn)管道的滲漏

實(shí)例2：地下儲(chǔ)油罐及地下油庫(kù)等滲漏美國(guó)休斯頓已發(fā)現(xiàn)排污管道輸送的污水有1/8被滲漏美國(guó)液態(tài)廢物的深井廢物處置，已使美國(guó)1000多口井受到了污染，已有700多種化學(xué)污染物從地下水中檢測(cè)出來(lái)，其中有的是致癌物質(zhì)2006-09-1913儲(chǔ)存裝置和輸運(yùn)管道的滲漏實(shí)例2：2006-09-1914事故類(lèi)污染源實(shí)例2005年1月26日，美國(guó)肯塔基州的一條輸油管道發(fā)生破裂，溢出的6萬(wàn)多加侖的原油從裂縫溢出。由于管道距肯塔基河岸僅17m，原油全都流入河道內(nèi)，并形成了20km的浮油污染帶，浮油蔓延到了與肯塔基河交匯的俄亥俄河，威脅到飲用水源。泄漏的石油污染物還會(huì)隨地表水的補(bǔ)給和雨水的滲流進(jìn)一步污染地下水2006-09-1914事故類(lèi)污染源實(shí)例2006-09-1915（二）農(nóng)業(yè)污染源農(nóng)藥殺蟲(chóng)劑、殺菌劑和除草劑殺蟲(chóng)劑包括：有機(jī)氯（DDT和六六六）、有機(jī)磷（1605、1059、苯硫磷、馬拉硫磷）以及氨基甲酸酯化肥氮肥、磷肥和鉀肥動(dòng)物廢物：大量的氮、細(xì)菌和病毒植物殘余物：需氧特性污水灌溉：多種有毒有害物質(zhì)，尤其是重金屬與持久性有機(jī)污染物（POPs）2006-09-1915（二）農(nóng)業(yè)污染源農(nóng)藥2006-09-1916農(nóng)藥實(shí)例建國(guó)初期，我國(guó)主要施用砷酸鉛、汞制劑等無(wú)機(jī)類(lèi)農(nóng)藥70年代為滴滴涕、六六六等有機(jī)氯農(nóng)藥所替代，至1983年我國(guó)共累計(jì)施用六六六約490多萬(wàn)噸，滴滴涕約40多萬(wàn)噸美國(guó)地下水中已發(fā)現(xiàn)130多種農(nóng)藥或其降解物我國(guó)河北等地已發(fā)現(xiàn)有六六六、阿特拉津、乙草胺、殺蟲(chóng)雙等農(nóng)藥殘留2006-09-1916農(nóng)藥實(shí)例2006-09-1917農(nóng)藥實(shí)例建國(guó)初期，我國(guó)主要施用砷酸鉛、汞制劑等無(wú)機(jī)類(lèi)農(nóng)藥70年代為滴滴涕、六六六等有機(jī)氯農(nóng)藥所替代，至1983年我國(guó)共累計(jì)施用六六六約490多萬(wàn)噸，滴滴涕約40多萬(wàn)噸美國(guó)地下水中已發(fā)現(xiàn)130多種農(nóng)藥或其降解物我國(guó)河北等地已發(fā)現(xiàn)有六六六、阿特拉津、乙草胺、殺蟲(chóng)雙等農(nóng)藥殘留2006-09-1917農(nóng)藥實(shí)例2006-09-1918動(dòng)物廢物

實(shí)例北京市目前有規(guī)?；i場(chǎng)1300多個(gè)，年存欄生豬260多萬(wàn)頭；另有雞場(chǎng)1000多家，年存欄3600多萬(wàn)只；另外還飼養(yǎng)有20萬(wàn)頭牛全市養(yǎng)殖業(yè)1年糞漿排放量達(dá)1200萬(wàn)噸以上，其中僅3%經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理。豬、雞的糞尿都需要用水沖洗，1200多萬(wàn)噸的糞尿，形成污水排放時(shí)高達(dá)3500多萬(wàn)噸這相當(dāng)于3000到4000萬(wàn)人口當(dāng)量的污染量2006-09-1918動(dòng)物廢物實(shí)例2006-09-1919（三）生活污染源

人體的排泄物

肥皂、洗滌劑、腐爛的食物等科研文教單位排出的廢水成分醫(yī)療衛(wèi)生部門(mén)的污水：細(xì)菌和病毒生活垃圾：揮發(fā)性脂肪酸、富里酸、胡敏酸、烴類(lèi)化合物，鹵代烴、鄰苯二甲酸酯類(lèi)、酚類(lèi)、苯胺類(lèi)化合物2006-09-1919（三）生活污染源人體的排泄物2006-09-1920生活垃圾實(shí)例我國(guó)僅城市垃圾每年就達(dá)6000萬(wàn)噸，近400座城市中大多數(shù)已陷入垃圾包圍之中北京市，市區(qū)四周分布的垃圾山4500多座，被稱(chēng)為“垃圾長(zhǎng)城”，占地近1000公頃2006-09-1920生活垃圾實(shí)例2006-09-1921（四）區(qū)域性水體污染源

海水入侵

在美國(guó)東西岸已有至少20個(gè)大的濱海含水層因海水入侵而水質(zhì)惡化，如佛羅里達(dá)洲、墨西哥灣、夏威夷地區(qū)等在荷蘭、德國(guó)、以色列、日本、印度、泰國(guó)、馬來(lái)西亞、西班牙等國(guó)家和地區(qū)，均發(fā)生了不同程度的海水入侵在山東萊州灣沿海地區(qū)，海侵面積：1976年初次發(fā)現(xiàn)侵染面積達(dá)15.8km2，1982年為29.2km2，1984年發(fā)展到71.1km2，1990年達(dá)221.4km2，目前已發(fā)展到627.3km22006-09-1921（四）區(qū)域性水體污染源海水入侵2006-09-19223、污染物

概念

凡是人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致進(jìn)入地下水環(huán)境，會(huì)引起水質(zhì)惡化的溶解物或懸浮物，無(wú)論其濃度是否達(dá)到使水質(zhì)明顯惡化的程度，均稱(chēng)為地下水污染物按性質(zhì)可分為化學(xué)污染物生物污染物放射性污染物2006-09-19223、污染物概念2006-09-1923化學(xué)污染物：無(wú)機(jī)污染物最常見(jiàn)的無(wú)機(jī)污染物：NO3-、NO2-、NH3Cl-、SO42-、硬度、TDSF-、CN-、AsCr、Hg、Pb、Cd等六大毒性物質(zhì)氰化物：0.05mg／L砷：0.05mg／L汞：0.001mg／L鎘：0.01mg／L鉻：0.05mg／L鉛：0.05mg／L2006-09-1923化學(xué)污染物：無(wú)機(jī)污染物最常見(jiàn)的無(wú)機(jī)污2006-09-1924砷（As）砷是地殼中第20個(gè)最富集的元素，地球上約有240多種礦物含有砷砷在環(huán)境中可以-3、+3、0和+5四種價(jià)態(tài)存在，是一種強(qiáng)的絡(luò)合劑元素，三價(jià)砷毒性大于五價(jià)砷砷的獨(dú)特之處在于它可以在近中性-堿性（pH6.5-8.5）的氧化或還原的地下水環(huán)境中保持較高的遷移性大面積的高砷地下水相繼在阿根廷、智利、墨西哥、中國(guó)、匈牙利、印度（孟加拉）、孟加拉國(guó)、越南、俄羅斯等眾多國(guó)家發(fā)現(xiàn)我國(guó)受高砷地下水影響人口達(dá)234萬(wàn)人2006-09-1924砷（As）砷是地殼中第20個(gè)最富集的2006-09-1925砷中毒2006-09-1925砷中毒2006-09-1926砷中毒：烏腳病2006-09-1926砷中毒：烏腳病2006-09-1927氟（F）高氟水分布于我國(guó)的1318個(gè)縣，約占全國(guó)總縣數(shù)的46.97%受影響的人口約1.1億，有氟斑牙患者3,739萬(wàn)人，氟骨癥患者276萬(wàn)人飲水中氟存在安全閾值，一般為0.6-1mg/L，大于1mg/L易患氟中毒，較低時(shí)易患齲齒2006-09-1927氟（F）高氟水分布于我國(guó)的1318個(gè)2006-09-1928氟（F）全國(guó)地方性氟斑牙患病率圖2006-09-1928氟（F）全國(guó)地方性氟斑牙患病率圖氟斑牙氟斑牙2006-09-1930打油詩(shī)：山西運(yùn)城地區(qū)對(duì)身形佝僂的氟骨病患者的形象比喻抬頭不見(jiàn)藍(lán)天低頭不見(jiàn)腳尖生時(shí)不能平睡死時(shí)不能入棺2006-09-1930打油詩(shī)：山西運(yùn)城地區(qū)對(duì)身形佝僂的氟骨2006-09-1931鉻（Cr）鉻是有害廢物場(chǎng)地下水中的第二大無(wú)機(jī)污染物鉻主要以兩種價(jià)態(tài)存在，即Cr(Ⅵ)和Cr(III)鉻酸根離子和重鉻酸根離子是氧化態(tài)Cr(Ⅵ)的主要存在形態(tài)，鉻酸鹽礦物極易溶于水，由于鉻酸根離子帶負(fù)電，很難被含水層礦物吸附，而具有很高的遷移能力。因此，它在地下水中的含量可以很高與之相反，還原態(tài)的Cr(III)在微酸-中性的水溶液中主要以難溶的沉淀形式存在，因此，地下水中的Cr(III)濃度一般都很低毒性：Cr(Ⅵ)>Cr(III)2006-09-1931鉻（Cr）鉻是有害廢物場(chǎng)地下水中的第2006-09-1932鉻（Cr）我國(guó)電鍍廠、點(diǎn)約有1萬(wàn)家，每年排放出的廢水達(dá)40億m3全國(guó)制革工業(yè)每年產(chǎn)生的含鉻廢棄物有30萬(wàn)ｔ之多我國(guó)鉻酸鹽工業(yè)中歷年堆存量已超過(guò)250萬(wàn)ｔ我國(guó)的青島、西安、沈陽(yáng)、杭州、太原、黃石、運(yùn)城等地均有土壤或地下水遭受鉻污染的報(bào)道2006-09-1932鉻（Cr）我國(guó)電鍍廠、點(diǎn)約有1萬(wàn)家，2006-09-1933化學(xué)污染物：有機(jī)污染物

含量低，毒性大，具有致癌、致畸、致突變等“三致性”種類(lèi)多，美國(guó)的調(diào)查表明：世界范圍內(nèi)飲用水中已出現(xiàn)765種合成有機(jī)化合物，其中117種屬于致癌的或者有關(guān)致癌的物質(zhì)地下水中已發(fā)現(xiàn)有機(jī)污染物180多種，主要包括芳香烴類(lèi)、鹵代烴類(lèi)、有機(jī)農(nóng)藥類(lèi)、多環(huán)芳烴類(lèi)與鄰苯二甲酸酯類(lèi)等，且數(shù)量和種類(lèi)仍在迅速增加，還發(fā)現(xiàn)了一些沒(méi)有注冊(cè)使用的農(nóng)藥2006-09-1933化學(xué)污染物：有機(jī)污染物含量低，毒性2006-09-1934化學(xué)污染物：有機(jī)污染物

世界衛(wèi)生組織（WHO）《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》給出了限值

19種有機(jī)污染物30種來(lái)源于農(nóng)業(yè)活動(dòng)的有機(jī)農(nóng)藥18種來(lái)源于水處理中應(yīng)用或與飲用水直接接觸材料的有機(jī)消毒劑及其副產(chǎn)物美國(guó)EPA現(xiàn)行《國(guó)家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》88項(xiàng)控制指標(biāo)，有機(jī)污染物控制指標(biāo)占有54項(xiàng)2006-09-1934化學(xué)污染物：有機(jī)污染物世界衛(wèi)生組織2006-09-1935有機(jī)污染物的種類(lèi)1．生物易降解有機(jī)污染物—耗氧有機(jī)污染物多屬于碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪和油類(lèi)等自然生成的有機(jī)物不穩(wěn)定，在微生物作用下，都能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物耗氧有機(jī)污染物主要來(lái)源于生活污水，以及以動(dòng)植物殘?bào)w為原料加工生產(chǎn)的屠宰、肉類(lèi)加工、乳品、制革、制糖和食品等工業(yè)廢水無(wú)直接毒害作用，在其降解過(guò)程中會(huì)消耗溶解氧（DO），使水體DO值下降2006-09-1935有機(jī)污染物的種類(lèi)1．生物易降解有機(jī)污2006-09-1936有機(jī)污染物的種類(lèi)2．生物難降解有機(jī)污染物

性質(zhì)穩(wěn)定，不易分解，能在各種環(huán)境介質(zhì)中長(zhǎng)期存在環(huán)境內(nèi)分泌干擾物（環(huán)境激素）：烷基酚、雙酚A、鄰苯二甲酸酯等持久性有機(jī)污染物（POPs）：在生物體內(nèi)積累富集、通過(guò)食物鏈對(duì)高營(yíng)養(yǎng)等級(jí)生物造成危害性影響，通過(guò)蒸氣可長(zhǎng)距離遷移至遙遠(yuǎn)的偏僻地區(qū)和極地地區(qū)，在特定環(huán)境濃度下可能對(duì)接觸該化學(xué)物質(zhì)的生物造成有害或有毒效應(yīng)《POPs公約》中首批控制的POPs共有三大類(lèi)21種化學(xué)物質(zhì)：殺蟲(chóng)劑和殺菌劑、多氯聯(lián)苯、化學(xué)品的副產(chǎn)物（二噁英）2006-09-1936有機(jī)污染物的種類(lèi)2．生物難降解有機(jī)污2006-09-1937化學(xué)污染物：有機(jī)污染物

多環(huán)芳烴：PAH多氯聯(lián)苯：PCBs非水相流體：NAPLs（DNAPLs&LNAPLs）揮發(fā)性有機(jī)化合物：VOCs半揮發(fā)性有機(jī)化合物：SVOCs亞硝基二甲胺：NDMA持久性有機(jī)污染物：POPs苯并[a]芘：BaP多氯代二苯并二噁英：PCDDs六氯代苯：HCB六六六：BHC三氯乙烯：TCE四氯乙烯：PCE二氯乙烯：DCE苯、甲苯、乙苯和二甲苯：BTEX甲基叔丁基醚

：MTBE2006-09-1937化學(xué)污染物：有機(jī)污染物多環(huán)芳烴：P2006-09-1938生物污染物細(xì)菌在人和動(dòng)物的糞便中有400多種細(xì)菌、已鑒定出的病毒有100多種病毒比細(xì)菌小得多，存活時(shí)間長(zhǎng)，比細(xì)菌更易進(jìn)入含水層寄生蟲(chóng)原生動(dòng)物、蠕蟲(chóng)及真菌2006-09-1938生物污染物細(xì)菌2006-09-1939放射性污染物六種放射性核素氚、碘、鍶、銫、钚、鐳實(shí)例1986年4月26日前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站核爆炸事故二戰(zhàn)期間日本廣島和長(zhǎng)崎的原子彈2006-09-1939放射性污染物六種放射性核素2006-09-19404、地下水污染途徑概念污染物從污染源進(jìn)入到地下水中所經(jīng)過(guò)的路徑有助于制定正確的防治地下水污染的措施分類(lèi)依據(jù)水力學(xué)特點(diǎn)，分為4種1、間歇入滲型2、連續(xù)入滲型3、越流型4、徑流型2006-09-19404、地下水污染途徑概念2006-09-19411、間歇入滲型特點(diǎn)有毒或有害物質(zhì)周期性滲入含水層受污染的對(duì)象主要是淺層地下水常與大氣降雨或灌溉對(duì)應(yīng)污染源一般呈固態(tài)2006-09-19411、間歇入滲型特點(diǎn)2006-09-19422、連續(xù)滲入型特點(diǎn)污染方式由上而下污染物經(jīng)包氣帶連續(xù)滲入污染源一般呈液態(tài)2006-09-19422、連續(xù)滲入型特點(diǎn)2006-09-19433、越流型特點(diǎn)污染物通過(guò)越流形式人類(lèi)活動(dòng)引發(fā)越流方向改變難于查清越流具體的地點(diǎn)及地質(zhì)部位2006-09-19433、越流型特點(diǎn)2006-09-19444、徑流型特點(diǎn)污染物通過(guò)徑流形式污染范圍可能不很大污染程度往往由于缺乏自然凈化作用而顯得十分嚴(yán)重2006-09-19444、徑流型特點(diǎn)2006-09-1945思考題1、某地因超采淺層地下水，形成水位降落漏斗，地下水礦化度升高，試分析原因，指出污染源及污染途徑2、內(nèi)蒙某地淺層地下水為高砷水，為了解決當(dāng)?shù)鼐用耧嬎畣?wèn)題，政府部門(mén)進(jìn)行了改水，開(kāi)采深層承壓水。但近年來(lái)，深層水中砷含量不斷升高，試分析原因，指出指出污染源及污染途徑3、某電廠不斷將冷卻水排入附近的溪流，造成當(dāng)?shù)鼐用耧嬘玫牡叵滤疁厣撸嚪治鲞@是否屬地下水污染事件2006-09-1945思考題1、某地因超采淺層地下水，形成465、污染物在地下水中遷移過(guò)程465、污染物在地下水中遷移過(guò)程475、污染物在地下水中遷移過(guò)程水動(dòng)力彌散概念在多孔介質(zhì)中，當(dāng)存在兩種或兩種以上可溶混的流體時(shí)，在流體運(yùn)動(dòng)作用下其間發(fā)生過(guò)渡帶，并使?jié)舛融呌谄骄@種現(xiàn)象稱(chēng)為多孔介質(zhì)中的水動(dòng)力彌散現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱(chēng)彌散現(xiàn)象形成彌散現(xiàn)象的作用，簡(jiǎn)稱(chēng)彌散作用475、污染物在地下水中遷移過(guò)程水動(dòng)力彌散概念48實(shí)驗(yàn)C0,t0C,tC/C0tt11048實(shí)驗(yàn)C0,t0C,tC/C0tt11049水動(dòng)力彌散現(xiàn)象機(jī)理1、分子擴(kuò)散2、機(jī)械彌散3、對(duì)流49水動(dòng)力彌散現(xiàn)象機(jī)理501、分子擴(kuò)散概念物質(zhì)在物理化學(xué)作用下，由濃度不一引起的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，它是由不均一向均一發(fā)展的不可逆過(guò)程液體靜止時(shí)或運(yùn)動(dòng)時(shí)均存在縱向、垂向上的擴(kuò)散Fick定律Φ=-D0dC/dx

Φ

——擴(kuò)散通量D0——分子擴(kuò)散系數(shù)C——溶質(zhì)的體積濃度dc/dx——在x方向上溶質(zhì)的濃度梯度在多孔介質(zhì)中，擴(kuò)散作用進(jìn)行得很慢，只有在研究時(shí)間達(dá)幾百年，或無(wú)滲流的短距離遷移時(shí)才重點(diǎn)考慮501、分子擴(kuò)散概念512、機(jī)械彌散溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在微觀尺度上由于流速的變化而引起的相對(duì)于平均流速的離散運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為機(jī)械彌散1、由于流體粘滯性，單個(gè)孔隙通道中流速分布不均勻2、孔徑大小不同的通道間最大流速、平均流速不同3、受到固體顆粒阻擋而發(fā)生繞行，流速有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)其他方向上的分枝和分流，流線相對(duì)于平均流動(dòng)方向產(chǎn)生起伏和偏離512、機(jī)械彌散溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在微觀尺度上由于流速的變化而引起的相522、機(jī)械彌散宏觀機(jī)械彌散在非均質(zhì)含水層中，由于滲流速度分布不均而引起的彌散現(xiàn)象透水性不同的層狀含水層隙寬不等的裂隙含水層定量表述Ф=-Dngradc=-DndC/dxDn——機(jī)械彌散系數(shù)

522、機(jī)械彌散宏觀機(jī)械彌散533、對(duì)流概念污染物質(zhì)點(diǎn)在含水層中以地下水平均實(shí)際流速(亦稱(chēng)平均流速)傳播的現(xiàn)象注意對(duì)流與彌散總是聯(lián)系在一起的，不可分割的概念中的速度可以根據(jù)達(dá)西定律確定533、對(duì)流概念54總結(jié)水動(dòng)力彌散由于多孔介質(zhì)的滲流場(chǎng)速度分布的不均一性和溶質(zhì)濃度分布的不均一性造成的溶質(zhì)相對(duì)于平均流速擴(kuò)散運(yùn)移的現(xiàn)象，它是一個(gè)不可逆過(guò)程在水動(dòng)力彌散作用下污染物濃度隨距污染源的距離增大而減小在地下水流動(dòng)方向上縱向流速大于橫向流速，即縱向擴(kuò)散要大于橫向擴(kuò)散54總結(jié)水動(dòng)力彌散55污染物遷移的對(duì)流-彌散方程基于水動(dòng)力彌散機(jī)理和質(zhì)量守恒定律Dij——水動(dòng)力彌散系數(shù)ui——地下水流速?gòu)浬㈨?xiàng)對(duì)流項(xiàng)55污染物遷移的對(duì)流-彌散方程基于水動(dòng)力彌散機(jī)理和質(zhì)量守恒定56污染物遷移中的其他作用污染物在遷移過(guò)程中，除了發(fā)生水動(dòng)力彌散作用外，還受其他作用的影響放射性衰變吸附與解吸抽水與注水離子交換沉淀-溶解氧化還原等等56污染物遷移中的其他作用污染物在遷移過(guò)程中，除了發(fā)生水動(dòng)力57污染物遷移方程的擴(kuò)充擴(kuò)充方程I——源匯項(xiàng)，單位液相體積中由于化學(xué)反應(yīng)、生物化學(xué)作用或抽注水等而產(chǎn)生的污染物組分質(zhì)量變化速率57污染物遷移方程的擴(kuò)充擴(kuò)充方程I——源匯項(xiàng)，單位液相體58污染物遷移方程的擴(kuò)充1、放射性衰變?chǔ)?/p>

——污染物的放射性衰變系數(shù)58污染物遷移方程的擴(kuò)充1、放射性衰變?chǔ)恕廴疚锏姆派?9污染物遷移方程的擴(kuò)充2、抽水與注水W

——單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位體積含水層抽（注）水量C——抽（注）點(diǎn)污染物濃度C0——注水中污染物的濃度n——有效孔隙度59污染物遷移方程的擴(kuò)充2、抽水與注水W——單位時(shí)間內(nèi)對(duì)60污染物遷移方程的擴(kuò)充3、吸附與解吸Rd

——阻滯系數(shù)，減緩因子ρb，n——多孔介質(zhì)的骨架密度與孔隙度Kd——分配系數(shù)，平衡常數(shù)C——地下水中污染物濃度

——污染物在多孔介質(zhì)上的濃度，固體濃度60污染物遷移方程的擴(kuò)充3、吸附與解吸Rd——阻滯系數(shù)，61液體的密度和粘滯度的影響61液體的密度和粘滯度的影響62液體的密度和粘滯度的影響在層狀均質(zhì)巖層中，兩種液體分界面在x軸上的投影長(zhǎng)度LP與相對(duì)密度差△ρ、地層性質(zhì)及滲透時(shí)間有關(guān)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式p1p1mρ1ρ2xyLpφ

△ρ

=（ρ1-

ρ2

）/ρ2

a=1.2-2.262液體的密度和粘滯度的影響在層狀均質(zhì)巖層中，兩種液體分界面63液體的密度和粘滯度的影響例1水平層狀含水層，k=20m／d，m=25m，n=0.1，ρ1=1.01g／cm3，ρ2=1.00g／cm3，取a=1.6，經(jīng)過(guò)10年(t=3650日)以后分界線的長(zhǎng)度(實(shí)際上是指狀侵入的長(zhǎng)度)？683.5m63液體的密度和粘滯度的影響例164液體的密度和粘滯度的影響密度差除了影響分界面的形狀外，還影響分界面的運(yùn)動(dòng)速度q——單寬流量，m3/s.m64液體的密度和粘滯度的影響密度差除了影響分界面的形狀外，還65液體的密度和粘滯度的影響思考題1、貯油庫(kù)中油垂直滲漏時(shí)，分界面運(yùn)動(dòng)速度？2、設(shè)較重的污水位于地下水之上，k=20m／d，m=25m，n=0.1，△ρ=0.01，試計(jì)算在水動(dòng)力靜止條件下，污水沉入含水層底所需時(shí)間？65液體的密度和粘滯度的影響思考題66液體的密度和粘滯度的影響粘度的影響液體粘度對(duì)彌散的影響可以用粘度比評(píng)價(jià)M=μ1/μ2μ1推擠液體（污水）的粘度

μ2被推擠液體（潔凈地下水）的粘度

許多實(shí)驗(yàn)資料表明當(dāng)密度一定時(shí)，M愈大則彌散帶的長(zhǎng)度愈?。灰后w的流速愈大，粘度的影響愈明顯66液體的密度和粘滯度的影響粘度的影響67一個(gè)重要的概念：活度提出的背景理想溶液中離子之間或分子之間沒(méi)有相互作用地下水不是理想溶液，各種離子（或分子之間）相互作用，使部分離子在反應(yīng)中不起作用如果仍然用水中各組分的實(shí)測(cè)濃度進(jìn)行化學(xué)計(jì)算，就會(huì)產(chǎn)生一定程度的偏差為了保證計(jì)算的精確程度，必須對(duì)水中組分的實(shí)測(cè)濃度加以校正67一個(gè)重要的概念：活度提出的背景68活度概念我們把校正后的濃度稱(chēng)為校正濃度，也就是活度，它是實(shí)測(cè)濃度的函數(shù)a=r

·

ma：活度，無(wú)量綱r：活度系數(shù)，l/molm：實(shí)測(cè)濃度，mol/l在實(shí)際應(yīng)用中，a和m的單位相同，均為mol/l，r為無(wú)量綱的系數(shù)r隨水中溶解固體增加而減小，一般都小于1；按規(guī)定，不帶電分子（包括水分子）和不帶電的離子對(duì)的r=168活度概念69活度系數(shù)的計(jì)算計(jì)算1、Debye-Huckel方程（I<0.1）r——活度系數(shù)Z——離子電荷數(shù)I——離子強(qiáng)度，mol/lA、B、a——常數(shù)，可查表Zi——i離子的電荷數(shù)mi——i

離子的濃度，mol/l69活度系數(shù)的計(jì)算計(jì)算地下水污染基礎(chǔ)課件71活度計(jì)算2、Davies方程（0.5>

I>0.1）A、B——常數(shù)，可查表a

——分別按主要、次要離子取值b

——次要離子取零71活度計(jì)算地下水污染基礎(chǔ)課件73活度練習(xí)題一水樣分析結(jié)果如下：Na+=120mg/L，K+=15mg/L，Ca2+=38mg/L，Mg2+=22mg/L，Sr2+=0.8mg/L，SO42-=300mg/L,Cl-=15mg/L，HCO3-=150mg/L,SiO2=21mg/L，pH=7.4,t=15℃試計(jì)算：Sr2+和SO42-的活度73活度練習(xí)題74活度74活度751、地下水污染的概念概念凡是在人類(lèi)活動(dòng)的影響下，地下水水質(zhì)變化朝著水質(zhì)惡化方向發(fā)展的現(xiàn)象辨析產(chǎn)生地下水污染的原因是人類(lèi)活動(dòng)，盡管天然地質(zhì)過(guò)程亦可導(dǎo)致地下水水質(zhì)惡化，但它是人類(lèi)所不可防止的、必然的，我們稱(chēng)其為“地質(zhì)成因異?！钡叵滤廴镜慕Y(jié)果或標(biāo)志是水質(zhì)不斷惡化方向發(fā)展，不是只有超過(guò)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)才算污染，有達(dá)到或超過(guò)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)趨勢(shì)的情況亦算污染如此定義，為了強(qiáng)調(diào)水質(zhì)惡化過(guò)程，便于防治11、地下水污染的概念概念2006-09-1976舉例1：鐵礦巖溶含水層監(jiān)測(cè)井Fet水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)2006-09-192舉例1：鐵礦巖溶含水層監(jiān)測(cè)井Fet水質(zhì)2006-09-1977舉例2：鐵礦巖溶含水層監(jiān)測(cè)井Fet水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)2006-09-193舉例2：鐵礦巖溶含水層監(jiān)測(cè)井Fet水質(zhì)2006-09-1978舉例3：鐵礦巖溶含水層監(jiān)測(cè)井Fet水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)2006-09-194舉例3：鐵礦巖溶含水層監(jiān)測(cè)井Fet水質(zhì)2006-09-19792、地下水污染源概念引起地下水污染的各種物質(zhì)的來(lái)源，如各種組分、熱、沙塵等分類(lèi)按物質(zhì)的形成原因（表1-1）自然污染源，如海水等人為污染源，如廢水、廢渣等2006-09-1952、地下水污染源概念2006-09-19802、地下水污染源分類(lèi)按行業(yè)或部門(mén)活動(dòng)工業(yè)污染源農(nóng)業(yè)污染源生活污染源區(qū)域性水體污染源

分類(lèi)按時(shí)間動(dòng)態(tài)連續(xù)性污染源間斷性污染源瞬時(shí)性污染源2006-09-1962、地下水污染源分類(lèi)分類(lèi)2006-09-1981（一）工業(yè)污染源包括工業(yè)三廢：廢水、廢渣、廢氣儲(chǔ)存裝置和輸運(yùn)管道的滲漏工業(yè)物的事故性泄漏2006-09-197（一）工業(yè)污染源包括2006-09-1982工業(yè)廢水例1據(jù)1994年的資料，海河流域鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)排放的廢水量達(dá)14.4億噸。其中，保定市每日排放的廢污水就達(dá)26萬(wàn)噸（全年達(dá)9500萬(wàn)噸）海河流域的地下水資源量共272億立方米，而現(xiàn)已有172億立方米受到污染2006-09-198工業(yè)廢水例12006-09-1983工業(yè)廢水例21994年淮河支流潁河水系內(nèi)工礦企業(yè)每天排放廢水129.2萬(wàn)噸，城鎮(zhèn)生活污水排放量達(dá)45.5萬(wàn)噸，二者合計(jì)175萬(wàn)噸，幾乎完全不經(jīng)處理便直接排放污染物的排放量：化學(xué)需氧量18.8萬(wàn)噸，懸浮物12.2萬(wàn)噸，重金屬18.5噸，揮發(fā)酚92.4噸，氰化物9.8噸，砷4.8噸污水除了使?jié)}河污染外，鄭州、平頂山、許昌、漯河和阜陽(yáng)等市的市區(qū)及河道兩岸的地下水遭受了揮發(fā)酚、汞、氰化物、砷、六價(jià)鉻和重金屬污染2006-09-199工業(yè)廢水例22006-09-1984工業(yè)廢渣資料全世界每年排出的尾礦砂及廢石在100億噸以上我國(guó)現(xiàn)有8000多個(gè)國(guó)營(yíng)礦山和11萬(wàn)多個(gè)集體礦山，堆存的尾礦達(dá)40億噸以上，且以每年數(shù)億噸的速度增長(zhǎng)分布在全國(guó)15個(gè)省、30多個(gè)地縣境內(nèi)的鈾礦山目前采掘的廢石總量達(dá)2.8億噸，而分布在全國(guó)8個(gè)省、13個(gè)地縣境內(nèi)的鈾水冶廠多年累計(jì)排出的尾砂量達(dá)3億噸2006-09-1910工業(yè)廢渣資料2006-09-1985工業(yè)廢氣例：酸雨我國(guó)1986年和1993-1995年年平均pH等值線分布(丁國(guó)安等,1997)2006-09-1911工業(yè)廢氣例：酸雨我國(guó)1986年和192006-09-1986儲(chǔ)存裝置和輸運(yùn)管道的滲漏

實(shí)例1山西某農(nóng)藥廠管道的滲漏，使大量的三氯乙醛進(jìn)入飲用的含水層中，迫使水源地報(bào)廢目前雖修復(fù)了管道，切斷了污染源，但已進(jìn)入含水層的三氯乙醛在對(duì)流彌散作用下不斷擴(kuò)大污染范圍，雖然污染物濃度有所下降，但仍達(dá)4mg/l2006-09-1912儲(chǔ)存裝置和輸運(yùn)管道的滲漏實(shí)例12006-09-1987儲(chǔ)存裝置和輸運(yùn)管道的滲漏

實(shí)例2：地下儲(chǔ)油罐及地下油庫(kù)等滲漏美國(guó)休斯頓已發(fā)現(xiàn)排污管道輸送的污水有1/8被滲漏美國(guó)液態(tài)廢物的深井廢物處置，已使美國(guó)1000多口井受到了污染，已有700多種化學(xué)污染物從地下水中檢測(cè)出來(lái)，其中有的是致癌物質(zhì)2006-09-1913儲(chǔ)存裝置和輸運(yùn)管道的滲漏實(shí)例2：2006-09-1988事故類(lèi)污染源實(shí)例2005年1月26日，美國(guó)肯塔基州的一條輸油管道發(fā)生破裂，溢出的6萬(wàn)多加侖的原油從裂縫溢出。由于管道距肯塔基河岸僅17m，原油全都流入河道內(nèi)，并形成了20km的浮油污染帶，浮油蔓延到了與肯塔基河交匯的俄亥俄河，威脅到飲用水源。泄漏的石油污染物還會(huì)隨地表水的補(bǔ)給和雨水的滲流進(jìn)一步污染地下水2006-09-1914事故類(lèi)污染源實(shí)例2006-09-1989（二）農(nóng)業(yè)污染源農(nóng)藥殺蟲(chóng)劑、殺菌劑和除草劑殺蟲(chóng)劑包括：有機(jī)氯（DDT和六六六）、有機(jī)磷（1605、1059、苯硫磷、馬拉硫磷）以及氨基甲酸酯化肥氮肥、磷肥和鉀肥動(dòng)物廢物：大量的氮、細(xì)菌和病毒植物殘余物：需氧特性污水灌溉：多種有毒有害物質(zhì)，尤其是重金屬與持久性有機(jī)污染物（POPs）2006-09-1915（二）農(nóng)業(yè)污染源農(nóng)藥2006-09-1990農(nóng)藥實(shí)例建國(guó)初期，我國(guó)主要施用砷酸鉛、汞制劑等無(wú)機(jī)類(lèi)農(nóng)藥70年代為滴滴涕、六六六等有機(jī)氯農(nóng)藥所替代，至1983年我國(guó)共累計(jì)施用六六六約490多萬(wàn)噸，滴滴涕約40多萬(wàn)噸美國(guó)地下水中已發(fā)現(xiàn)130多種農(nóng)藥或其降解物我國(guó)河北等地已發(fā)現(xiàn)有六六六、阿特拉津、乙草胺、殺蟲(chóng)雙等農(nóng)藥殘留2006-09-1916農(nóng)藥實(shí)例2006-09-1991農(nóng)藥實(shí)例建國(guó)初期，我國(guó)主要施用砷酸鉛、汞制劑等無(wú)機(jī)類(lèi)農(nóng)藥70年代為滴滴涕、六六六等有機(jī)氯農(nóng)藥所替代，至1983年我國(guó)共累計(jì)施用六六六約490多萬(wàn)噸，滴滴涕約40多萬(wàn)噸美國(guó)地下水中已發(fā)現(xiàn)130多種農(nóng)藥或其降解物我國(guó)河北等地已發(fā)現(xiàn)有六六六、阿特拉津、乙草胺、殺蟲(chóng)雙等農(nóng)藥殘留2006-09-1917農(nóng)藥實(shí)例2006-09-1992動(dòng)物廢物

實(shí)例北京市目前有規(guī)模化豬場(chǎng)1300多個(gè)，年存欄生豬260多萬(wàn)頭；另有雞場(chǎng)1000多家，年存欄3600多萬(wàn)只；另外還飼養(yǎng)有20萬(wàn)頭牛全市養(yǎng)殖業(yè)1年糞漿排放量達(dá)1200萬(wàn)噸以上，其中僅3%經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理。豬、雞的糞尿都需要用水沖洗，1200多萬(wàn)噸的糞尿，形成污水排放時(shí)高達(dá)3500多萬(wàn)噸這相當(dāng)于3000到4000萬(wàn)人口當(dāng)量的污染量2006-09-1918動(dòng)物廢物實(shí)例2006-09-1993（三）生活污染源

人體的排泄物

肥皂、洗滌劑、腐爛的食物等科研文教單位排出的廢水成分醫(yī)療衛(wèi)生部門(mén)的污水：細(xì)菌和病毒生活垃圾：揮發(fā)性脂肪酸、富里酸、胡敏酸、烴類(lèi)化合物，鹵代烴、鄰苯二甲酸酯類(lèi)、酚類(lèi)、苯胺類(lèi)化合物2006-09-1919（三）生活污染源人體的排泄物2006-09-1994生活垃圾實(shí)例我國(guó)僅城市垃圾每年就達(dá)6000萬(wàn)噸，近400座城市中大多數(shù)已陷入垃圾包圍之中北京市，市區(qū)四周分布的垃圾山4500多座，被稱(chēng)為“垃圾長(zhǎng)城”，占地近1000公頃2006-09-1920生活垃圾實(shí)例2006-09-1995（四）區(qū)域性水體污染源

海水入侵

在美國(guó)東西岸已有至少20個(gè)大的濱海含水層因海水入侵而水質(zhì)惡化，如佛羅里達(dá)洲、墨西哥灣、夏威夷地區(qū)等在荷蘭、德國(guó)、以色列、日本、印度、泰國(guó)、馬來(lái)西亞、西班牙等國(guó)家和地區(qū)，均發(fā)生了不同程度的海水入侵在山東萊州灣沿海地區(qū)，海侵面積：1976年初次發(fā)現(xiàn)侵染面積達(dá)15.8km2，1982年為29.2km2，1984年發(fā)展到71.1km2，1990年達(dá)221.4km2，目前已發(fā)展到627.3km22006-09-1921（四）區(qū)域性水體污染源海水入侵2006-09-19963、污染物

概念

凡是人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致進(jìn)入地下水環(huán)境，會(huì)引起水質(zhì)惡化的溶解物或懸浮物，無(wú)論其濃度是否達(dá)到使水質(zhì)明顯惡化的程度，均稱(chēng)為地下水污染物按性質(zhì)可分為化學(xué)污染物生物污染物放射性污染物2006-09-19223、污染物概念2006-09-1997化學(xué)污染物：無(wú)機(jī)污染物最常見(jiàn)的無(wú)機(jī)污染物：NO3-、NO2-、NH3Cl-、SO42-、硬度、TDSF-、CN-、AsCr、Hg、Pb、Cd等六大毒性物質(zhì)氰化物：0.05mg／L砷：0.05mg／L汞：0.001mg／L鎘：0.01mg／L鉻：0.05mg／L鉛：0.05mg／L2006-09-1923化學(xué)污染物：無(wú)機(jī)污染物最常見(jiàn)的無(wú)機(jī)污2006-09-1998砷（As）砷是地殼中第20個(gè)最富集的元素，地球上約有240多種礦物含有砷砷在環(huán)境中可以-3、+3、0和+5四種價(jià)態(tài)存在，是一種強(qiáng)的絡(luò)合劑元素，三價(jià)砷毒性大于五價(jià)砷砷的獨(dú)特之處在于它可以在近中性-堿性（pH6.5-8.5）的氧化或還原的地下水環(huán)境中保持較高的遷移性大面積的高砷地下水相繼在阿根廷、智利、墨西哥、中國(guó)、匈牙利、印度（孟加拉）、孟加拉國(guó)、越南、俄羅斯等眾多國(guó)家發(fā)現(xiàn)我國(guó)受高砷地下水影響人口達(dá)234萬(wàn)人2006-09-1924砷（As）砷是地殼中第20個(gè)最富集的2006-09-1999砷中毒2006-09-1925砷中毒2006-09-19100砷中毒：烏腳病2006-09-1926砷中毒：烏腳病2006-09-19101氟（F）高氟水分布于我國(guó)的1318個(gè)縣，約占全國(guó)總縣數(shù)的46.97%受影響的人口約1.1億，有氟斑牙患者3,739萬(wàn)人，氟骨癥患者276萬(wàn)人飲水中氟存在安全閾值，一般為0.6-1mg/L，大于1mg/L易患氟中毒，較低時(shí)易患齲齒2006-09-1927氟（F）高氟水分布于我國(guó)的1318個(gè)2006-09-19102氟（F）全國(guó)地方性氟斑牙患病率圖2006-09-1928氟（F）全國(guó)地方性氟斑牙患病率圖氟斑牙氟斑牙2006-09-19104打油詩(shī)：山西運(yùn)城地區(qū)對(duì)身形佝僂的氟骨病患者的形象比喻抬頭不見(jiàn)藍(lán)天低頭不見(jiàn)腳尖生時(shí)不能平睡死時(shí)不能入棺2006-09-1930打油詩(shī)：山西運(yùn)城地區(qū)對(duì)身形佝僂的氟骨2006-09-19105鉻（Cr）鉻是有害廢物場(chǎng)地下水中的第二大無(wú)機(jī)污染物鉻主要以兩種價(jià)態(tài)存在，即Cr(Ⅵ)和Cr(III)鉻酸根離子和重鉻酸根離子是氧化態(tài)Cr(Ⅵ)的主要存在形態(tài)，鉻酸鹽礦物極易溶于水，由于鉻酸根離子帶負(fù)電，很難被含水層礦物吸附，而具有很高的遷移能力。因此，它在地下水中的含量可以很高與之相反，還原態(tài)的Cr(III)在微酸-中性的水溶液中主要以難溶的沉淀形式存在，因此，地下水中的Cr(III)濃度一般都很低毒性：Cr(Ⅵ)>Cr(III)2006-09-1931鉻（Cr）鉻是有害廢物場(chǎng)地下水中的第2006-09-19106鉻（Cr）我國(guó)電鍍廠、點(diǎn)約有1萬(wàn)家，每年排放出的廢水達(dá)40億m3全國(guó)制革工業(yè)每年產(chǎn)生的含鉻廢棄物有30萬(wàn)ｔ之多我國(guó)鉻酸鹽工業(yè)中歷年堆存量已超過(guò)250萬(wàn)ｔ我國(guó)的青島、西安、沈陽(yáng)、杭州、太原、黃石、運(yùn)城等地均有土壤或地下水遭受鉻污染的報(bào)道2006-09-1932鉻（Cr）我國(guó)電鍍廠、點(diǎn)約有1萬(wàn)家，2006-09-19107化學(xué)污染物：有機(jī)污染物

含量低，毒性大，具有致癌、致畸、致突變等“三致性”種類(lèi)多，美國(guó)的調(diào)查表明：世界范圍內(nèi)飲用水中已出現(xiàn)765種合成有機(jī)化合物，其中117種屬于致癌的或者有關(guān)致癌的物質(zhì)地下水中已發(fā)現(xiàn)有機(jī)污染物180多種，主要包括芳香烴類(lèi)、鹵代烴類(lèi)、有機(jī)農(nóng)藥類(lèi)、多環(huán)芳烴類(lèi)與鄰苯二甲酸酯類(lèi)等，且數(shù)量和種類(lèi)仍在迅速增加，還發(fā)現(xiàn)了一些沒(méi)有注冊(cè)使用的農(nóng)藥2006-09-1933化學(xué)污染物：有機(jī)污染物含量低，毒性2006-09-19108化學(xué)污染物：有機(jī)污染物

世界衛(wèi)生組織（WHO）《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》給出了限值

19種有機(jī)污染物30種來(lái)源于農(nóng)業(yè)活動(dòng)的有機(jī)農(nóng)藥18種來(lái)源于水處理中應(yīng)用或與飲用水直接接觸材料的有機(jī)消毒劑及其副產(chǎn)物美國(guó)EPA現(xiàn)行《國(guó)家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》88項(xiàng)控制指標(biāo)，有機(jī)污染物控制指標(biāo)占有54項(xiàng)2006-09-1934化學(xué)污染物：有機(jī)污染物世界衛(wèi)生組織2006-09-19109有機(jī)污染物的種類(lèi)1．生物易降解有機(jī)污染物—耗氧有機(jī)污染物多屬于碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪和油類(lèi)等自然生成的有機(jī)物不穩(wěn)定，在微生物作用下，都能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物耗氧有機(jī)污染物主要來(lái)源于生活污水，以及以動(dòng)植物殘?bào)w為原料加工生產(chǎn)的屠宰、肉類(lèi)加工、乳品、制革、制糖和食品等工業(yè)廢水無(wú)直接毒害作用，在其降解過(guò)程中會(huì)消耗溶解氧（DO），使水體DO值下降2006-09-1935有機(jī)污染物的種類(lèi)1．生物易降解有機(jī)污2006-09-19110有機(jī)污染物的種類(lèi)2．生物難降解有機(jī)污染物

性質(zhì)穩(wěn)定，不易分解，能在各種環(huán)境介質(zhì)中長(zhǎng)期存在環(huán)境內(nèi)分泌干擾物（環(huán)境激素）：烷基酚、雙酚A、鄰苯二甲酸酯等持久性有機(jī)污染物（POPs）：在生物體內(nèi)積累富集、通過(guò)食物鏈對(duì)高營(yíng)養(yǎng)等級(jí)生物造成危害性影響，通過(guò)蒸氣可長(zhǎng)距離遷移至遙遠(yuǎn)的偏僻地區(qū)和極地地區(qū)，在特定環(huán)境濃度下可能對(duì)接觸該化學(xué)物質(zhì)的生物造成有害或有毒效應(yīng)《POPs公約》中首批控制的POPs共有三大類(lèi)21種化學(xué)物質(zhì)：殺蟲(chóng)劑和殺菌劑、多氯聯(lián)苯、化學(xué)品的副產(chǎn)物（二噁英）2006-09-1936有機(jī)污染物的種類(lèi)2．生物難降解有機(jī)污2006-09-19111化學(xué)污染物：有機(jī)污染物

多環(huán)芳烴：PAH多氯聯(lián)苯：PCBs非水相流體：NAPLs（DNAPLs&LNAPLs）揮發(fā)性有機(jī)化合物：VOCs半揮發(fā)性有機(jī)化合物：SVOCs亞硝基二甲胺：NDMA持久性有機(jī)污染物：POPs苯并[a]芘：BaP多氯代二苯并二噁英：PCDDs六氯代苯：HCB六六六：BHC三氯乙烯：TCE四氯乙烯：PCE二氯乙烯：DCE苯、甲苯、乙苯和二甲苯：BTEX甲基叔丁基醚

：MTBE2006-09-1937化學(xué)污染物：有機(jī)污染物多環(huán)芳烴：P2006-09-19112生物污染物細(xì)菌在人和動(dòng)物的糞便中有400多種細(xì)菌、已鑒定出的病毒有100多種病毒比細(xì)菌小得多，存活時(shí)間長(zhǎng)，比細(xì)菌更易進(jìn)入含水層寄生蟲(chóng)原生動(dòng)物、蠕蟲(chóng)及真菌2006-09-1938生物污染物細(xì)菌2006-09-19113放射性污染物六種放射性核素氚、碘、鍶、銫、钚、鐳實(shí)例1986年4月26日前蘇聯(lián)的切爾諾貝利核電站核爆炸事故二戰(zhàn)期間日本廣島和長(zhǎng)崎的原子彈2006-09-1939放射性污染物六種放射性核素2006-09-191144、地下水污染途徑概念污染物從污染源進(jìn)入到地下水中所經(jīng)過(guò)的路徑有助于制定正確的防治地下水污染的措施分類(lèi)依據(jù)水力學(xué)特點(diǎn)，分為4種1、間歇入滲型2、連續(xù)入滲型3、越流型4、徑流型2006-09-19404、地下水污染途徑概念2006-09-191151、間歇入滲型特點(diǎn)有毒或有害物質(zhì)周期性滲入含水層受污染的對(duì)象主要是淺層地下水常與大氣降雨或灌溉對(duì)應(yīng)污染源一般呈固態(tài)2006-09-19411、間歇入滲型特點(diǎn)2006-09-191162、連續(xù)滲入型特點(diǎn)污染方式由上而下污染物經(jīng)包氣帶連續(xù)滲入污染源一般呈液態(tài)2006-09-19422、連續(xù)滲入型特點(diǎn)2006-09-191173、越流型特點(diǎn)污染物通過(guò)越流形式人類(lèi)活動(dòng)引發(fā)越流方向改變難于查清越流具體的地點(diǎn)及地質(zhì)部位2006-09-19433、越流型特點(diǎn)2006-09-191184、徑流型特點(diǎn)污染物通過(guò)徑流形式污染范圍可能不很大污染程度往往由于缺乏自然凈化作用而顯得十分嚴(yán)重2006-09-19444、徑流型特點(diǎn)2006-09-19119思考題1、某地因超采淺層地下水，形成水位降落漏斗，地下水礦化度升高，試分析原因，指出污染源及污染途徑2、內(nèi)蒙某地淺層地下水為高砷水，為了解決當(dāng)?shù)鼐用耧嬎畣?wèn)題，政府部門(mén)進(jìn)行了改水，開(kāi)采深層承壓水。但近年來(lái)，深層水中砷含量不斷升高，試分析原因，指出指出污染源及污染途徑3、某電廠不斷將冷卻水排入附近的溪流，造成當(dāng)?shù)鼐用耧嬘玫牡叵滤疁厣?，試分析這是否屬地下水污染事件2006-09-1945思考題1、某地因超采淺層地下水，形成1205、污染物在地下水中遷移過(guò)程465、污染物在地下水中遷移過(guò)程1215、污染物在地下水中遷移過(guò)程水動(dòng)力彌散概念在多孔介質(zhì)中，當(dāng)存在兩種或兩種以上可溶混的流體時(shí)，在流體運(yùn)動(dòng)作用下其間發(fā)生過(guò)渡帶，并使?jié)舛融呌谄骄?，這種現(xiàn)象稱(chēng)為多孔介質(zhì)中的水動(dòng)力彌散現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱(chēng)彌散現(xiàn)象形成彌散現(xiàn)象的作用，簡(jiǎn)稱(chēng)彌散作用475、污染物在地下水中遷移過(guò)程水動(dòng)力彌散概念122實(shí)驗(yàn)C0,t0C,tC/C0tt11048實(shí)驗(yàn)C0,t0C,tC/C0tt110123水動(dòng)力彌散現(xiàn)象機(jī)理1、分子擴(kuò)散2、機(jī)械彌散3、對(duì)流49水動(dòng)力彌散現(xiàn)象機(jī)理1241、分子擴(kuò)散概念物質(zhì)在物理化學(xué)作用下，由濃度不一引起的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，它是由不均一向均一發(fā)展的不可逆過(guò)程液體靜止時(shí)或運(yùn)動(dòng)時(shí)均存在縱向、垂向上的擴(kuò)散Fick定律Φ=-D0dC/dx

Φ

——擴(kuò)散通量D0——分子擴(kuò)散系數(shù)C——溶質(zhì)的體積濃度dc/dx——在x方向上溶質(zhì)的濃度梯度在多孔介質(zhì)中，擴(kuò)散作用進(jìn)行得很慢，只有在研究時(shí)間達(dá)幾百年，或無(wú)滲流的短距離遷移時(shí)才重點(diǎn)考慮501、分子擴(kuò)散概念1252、機(jī)械彌散溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在微觀尺度上由于流速的變化而引起的相對(duì)于平均流速的離散運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為機(jī)械彌散1、由于流體粘滯性，單個(gè)孔隙通道中流速分布不均勻2、孔徑大小不同的通道間最大流速、平均流速不同3、受到固體顆粒阻擋而發(fā)生繞行，流速有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)其他方向上的分枝和分流，流線相對(duì)于平均流動(dòng)方向產(chǎn)生起伏和偏離512、機(jī)械彌散溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在微觀尺度上由于流速的變化而引起的相1262、機(jī)械彌散宏觀機(jī)械彌散在非均質(zhì)含水層中，由于滲流速度分布不均而引起的彌散現(xiàn)象透水性不同的層狀含水層隙寬不等的裂隙含水層定量表述Ф=-Dngradc=-DndC/dxDn——機(jī)械彌散系數(shù)

522、機(jī)械彌散宏觀機(jī)械彌散1273、對(duì)流概念污染物質(zhì)點(diǎn)在含水層中以地下水平均實(shí)際流速(亦稱(chēng)平均流速)傳播的現(xiàn)象注意對(duì)流與彌散總是聯(lián)系在一起的，不可分割的概念中的速度可以根據(jù)達(dá)西定律確定533、對(duì)流概念128總結(jié)水動(dòng)力彌散由于多孔介質(zhì)的滲流場(chǎng)速度分布的不均一性和溶質(zhì)濃度分布的不均一性造成的溶質(zhì)相對(duì)于平均流速擴(kuò)散運(yùn)移的現(xiàn)象，它是一個(gè)不可逆過(guò)程在水動(dòng)力彌散作用下污染物濃度隨距污染源的距離增大而減小在地下水流動(dòng)方向上縱向流速大于橫向流速，即縱向擴(kuò)散要大于橫向擴(kuò)散54總結(jié)水動(dòng)力彌散129污染物遷移的對(duì)流-彌散方程基于水動(dòng)力彌散機(jī)理和質(zhì)量守恒定律Dij——水動(dòng)力彌散系數(shù)ui——地下水流速?gòu)浬㈨?xiàng)對(duì)流項(xiàng)55污染物遷移的對(duì)流-彌散方程基于水動(dòng)力彌散機(jī)理和質(zhì)量守恒定130污染物遷移中的其他作用污染物在遷移過(guò)程中，除了發(fā)生水動(dòng)力彌散作用外，還受其他作用的影響放射性衰變吸附與解吸抽水與注水離子交換沉淀-溶解氧化還原等等56污染物遷移中的其他作用污染物在遷