2017年高考地理必考知識點(diǎn)：地下水污染

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▲高考地理必考知識點(diǎn)：地下水污染的原因

地下水污染是由于人為因素造成地下水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。地下水污染的原因主要有：工業(yè)廢水向地下直接排放，受污染的地表水侵入到地下含水層中，人畜糞便或因過量使用農(nóng)藥而受污染的水滲入地下等。污染的結(jié)果是使地下水中的有害成分如酚、鉻、汞、砷、放射性物質(zhì)、細(xì)菌、有機(jī)物等的含量增高。污染的地下水對人體健康和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都有危害。

▲高考地理必考知識點(diǎn)：地下水污染的特征

地表以下地層復(fù)雜，地下水流動(dòng)極其緩慢，因此,地下水污染具有過程緩慢、不易發(fā)現(xiàn)和難以治理的特點(diǎn)。地下水一旦受到污染，即使徹底消除其污染源，也得十幾年，甚至幾十年才能使水質(zhì)復(fù)原。至于要進(jìn)行人工的地下含水層的更新，問題就更復(fù)雜了。

地下水污染與地表水污染有一些明顯的不同：由于污染物進(jìn)入含水層，以及在含水層中運(yùn)動(dòng)都比較緩慢，污染往往是逐漸發(fā)生的，若不進(jìn)行專門監(jiān)測，很難及時(shí)發(fā)覺；發(fā)現(xiàn)地下水污染后，確定污染源也不像地表水那么容易。更重要的是地下水污染不易消除。排除污染源之后，地表水可以在較短時(shí)期內(nèi)達(dá)到凈化；而地下水，即便排除了污染源，已經(jīng)進(jìn)入含水層的污染物仍將長期產(chǎn)生不良影響。

▲高考地理必考知識點(diǎn)：地下水污染的來源

進(jìn)入地下水的污染物有來自人類活動(dòng)的，有來自自然過程的。

1.生活污水和生活垃圾會(huì)造成地下水的總礦化度、總硬度、硝酸鹽和氯化物含量的升高，有時(shí)也會(huì)造成病原體污染。

2.工業(yè)廢水和工業(yè)廢物可使地下水中有機(jī)和無機(jī)化合物的濃度增加。

3.農(nóng)業(yè)施用的化肥和糞肥，會(huì)造成大范圍的地下水硝酸鹽含量增高。農(nóng)藥對地下水的污染較輕，且僅限于淺層。農(nóng)業(yè)耕作活動(dòng)可促進(jìn)土壤有機(jī)物的氧化，如有機(jī)氮氧化為無機(jī)氮（主要是硝態(tài)氮），隨滲水進(jìn)入地下水。天然的咸水會(huì)使地下天然淡水受咸水污染等。

▲高考地理必考知識點(diǎn)：地下水污染的污染物

1.硝酸鹽

硝酸鹽是地下水的主要污染物質(zhì)，其來源有二。

一是地表污廢水排放，通過河道滲漏污染地下水；城市化糞池、污水管的泄漏以及垃圾堆的雨水淋溶等。這一類污染源具有點(diǎn)污染的特征。

二是農(nóng)業(yè)面源污染，農(nóng)耕區(qū)過多施用氮肥，其中約有12.5%～45%的氮從土壤中流失，造成農(nóng)耕區(qū)地下水硝酸鹽的含量嚴(yán)重超標(biāo)。隨著化肥的廣泛使用，硝酸鹽污染將成為一個(gè)世界性的問題，在美國對10多萬口水井的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有6%的水井硝酸鹽含量超過標(biāo)準(zhǔn)，20%的水井氨氮含量超標(biāo)。中國進(jìn)行調(diào)查的57座城市中，地下水氮超標(biāo)的有46座。硝酸鹽污染可以導(dǎo)致高鐵血紅蛋白癥，嬰兒畸形及癌癥等疾病。對地下水構(gòu)成威脅的還有石油、石油化工產(chǎn)品及各種有機(jī)合成化學(xué)物質(zhì)。

2.石油產(chǎn)品

石油和石油化工產(chǎn)品，經(jīng)常以非水相液體（NAPL）的形式污染土壤、含水層和地下水。當(dāng)NAPL的密度大于水的密度時(shí)，污染物將穿過地表土壤及含水層到達(dá)隔水底板，即潛沒在地下水中，并沿隔水底板橫向擴(kuò)展；當(dāng)NAPL密度小于水的密度時(shí)，污染物的垂向運(yùn)移受阻于地下水面，只能沿地下水面（主要在水的非飽和帶）橫向廣泛擴(kuò)展。

3.細(xì)菌病毒

此外，用灌注并孔的辦法人工補(bǔ)給地下水時(shí)，如果回灌水含有細(xì)菌或毒物，將造成嚴(yán)重后果；利用污水灌溉農(nóng)田而又處理不當(dāng)時(shí)，也會(huì)使大范圍的潛水受到影響。由于礦體、礦化地層及其他自然因素引起地下水某些組分富集或貧化的形象，稱為“礦化”或“異?！保粦?yīng)視為污染。

▲高考地理必考知識點(diǎn)：地下水污染的途徑

地下水污染途徑是多種多樣的，大致可歸為四類：

①間歇入滲型。大氣降水或其他灌溉水使污染物隨水通過非飽水帶，周期地滲入含水層，主要是污染潛水。淋濾固體廢物堆引起的污染，即屬此類。

②連續(xù)入滲型。污染物隨水不斷地滲入含水層，主要也是污染潛水。廢水聚集地段（如廢水渠、廢水池、廢水滲井等）和受污染的地表水體連續(xù)滲漏造成地下水污染，即屬此類。

③越流型。污染物是通過越流的方式從已受污染的含水層（或天然咸水層）轉(zhuǎn)移到未受污染的含水層（或天然淡水層）。污染物或者是通過整個(gè)層間，或者是通過地層尖滅的天窗，或者是通過破損的井管，污染潛水和承壓水。地下水的開采改變了越流方向，使已受污染的潛水進(jìn)入未受污染的承壓水，即屬此類。

④徑流型。污染物通過地下徑流進(jìn)入含水層，污染潛水或承壓水。污染物通過地下巖溶孔道進(jìn)入含水層，即屬此類。

▲高考地理必考知識點(diǎn)：地下水污染的防治

應(yīng)以預(yù)防為主。為此，必須進(jìn)行必要的監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)地下水遭受污染，就應(yīng)及時(shí)采取措施，防微杜漸。最好是盡量減少污染物進(jìn)入地下含水層的機(jī)會(huì)和數(shù)量，諸如污水聚積地段的防滲，選擇具有最優(yōu)的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的地點(diǎn)排放廢物等。地下水污染治理技術(shù)歸納起來主要有：物理處理法、水動(dòng)力控制法、抽出處理法、原位處理法。

1.抽出處理法

抽出處理法是當(dāng)前應(yīng)用很普遍的一種方法，可根據(jù)污染物類型和處理費(fèi)用來選用，大致可分為三類：

①物理法。包括：吸附法、重力分離法、過濾法、反滲透法、氣吹法和焚燒法等。

②化學(xué)法。包括：混凝沉淀法、氧化還原法、離子交換法和中和法等。

③生物法。包括：活性污泥法、生物膜法、厭氧消化法和土壤處置法等。受污染地下水抽出后的處理方法與地表水的處理相同，需要指出的是，在受污染地下水的抽出處理中，井群系統(tǒng)的建立是關(guān)鍵，井群系統(tǒng)要能控制整個(gè)受污染水體的流動(dòng)。處理后地下水的去向有兩個(gè)，一是直接使用，另一個(gè)則是用于回灌。用于回灌多一些的原因是回灌一方面可稀釋受污染水體，沖洗含水層；另一方面還可加速地下水的循環(huán)流動(dòng)，從而縮短地下水的修復(fù)時(shí)間。

2.水動(dòng)力控制法

水動(dòng)力控制法是利用井群系統(tǒng)，通過抽水或向含水層注水，人為地改變地下水的水力梯度，從而將受污染水體與清潔水體分隔開來。根據(jù)井群系統(tǒng)布置方式的不同，水力控制法又可分為上游分水嶺法和下游分水嶺法。上游分水嶺法是在受污染水體的上游布置一排注水井，通過注水井向含水層注入清水，使得在該注水井處形成一地下分水嶺，從而阻止上游清潔水體向下補(bǔ)給已被污染水體；同時(shí)，在下游布置一排抽水井將受污染水體抽出處理。

而下游分水嶺法則是在受污染水體下游布置一排注水井注水，在下游形成一分水嶺以阻止污染羽流向下游擴(kuò)散，同時(shí)在上游布置一排抽水井，抽出清潔水并送到下游注入。同樣，水動(dòng)力控制法一般也用作一種臨時(shí)性的控制方法，在地下水污染治理的初期用于防止污染物的擴(kuò)散蔓延。

另外，強(qiáng)化措施還可以從微生物的角度入手?？梢韵仍诘乇碓O(shè)施中對微生物進(jìn)行選擇性培養(yǎng)，然后再通過注射井注入到受污染區(qū)域，或直接引進(jìn)商品化菌種，都可以起到強(qiáng)化生物降解過程的作用?？偟膩碚f，原位生物修復(fù)技術(shù)具體的工藝形式很多，但其原理無非都是自然生物降解過程的人工強(qiáng)化。一般情況下，原位生物修復(fù)要與井群系統(tǒng)配合運(yùn)行，即通過抽水井與注水井的配合，以加速地下水的流動(dòng)及氧和營養(yǎng)物的擴(kuò)散，從而縮短處理時(shí)間。

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