地下水污染特點(diǎn)范文

時(shí)間:2023-12-26 18:07:58

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地下水污染特點(diǎn)

篇1

[關(guān)鍵詞]地下水;水污染;防治技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào):X523 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)21-0214-01

地下水作為一項(xiàng)生活中最基本的用水選擇,其作用可想而知,同時(shí)即便地下水不作為日常飲用水來(lái)幫助百姓的日常生活,但是它的污染仍舊會(huì)影響整個(gè)地球的環(huán)境,因此,重視地下水污染防治已經(jīng)是一個(gè)十分緊迫的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

一、地下水污染的概念、特點(diǎn)與現(xiàn)狀

(一)基本概念

地下水污染是指在人類(lèi)活動(dòng)影響下,地下水水質(zhì)朝著惡化方向發(fā)展的現(xiàn)象。也就是人類(lèi)的生產(chǎn)生活活動(dòng),導(dǎo)致溶解物或懸浮物進(jìn)入地下水環(huán)境,引起水質(zhì)惡化,無(wú)論其濃度是否使水質(zhì)惡化達(dá)到影響其使用的程度。地下水污染源可分為人為污染源和天然污染源兩大類(lèi)。

(二)地下水污染的特點(diǎn)

地下水污染的特點(diǎn)總的來(lái)講,地下水由于貯存于地下含水介質(zhì)中,不易被污染。一是是因?yàn)榘鼩馑哂羞^(guò)濾屏障作用能將害物質(zhì)優(yōu)先過(guò)濾掉;二是因?yàn)閹r石、土壤及水體中的微生物對(duì)污染物的降解,使之成為無(wú)害物質(zhì)。人們往往忽視地下水污染是因?yàn)榈叵滤灰妆晃廴厩液茈y直接觀察。但因環(huán)境容量的有限性,污染物進(jìn)入地下水系統(tǒng)并超出它的自?xún)裟芰r(shí),就會(huì)對(duì)地下水造成一定污染。一旦地下水被污染,及時(shí)很難被發(fā)現(xiàn),后果危害極大。地下水污染具有如下特點(diǎn):(1)難確定性。即地下水含水介質(zhì)的差異性和復(fù)雜性導(dǎo)致污染范圍很難確定。(2)污染過(guò)程的隱蔽性。地下水在地表以下,被污染后不像地表水污染直觀明顯而易于監(jiān)測(cè)。(3)延遲性。地下水污染早期不易被覺(jué)察。(4)廣泛性。與地表水污染僅局限于水體所流經(jīng)或貯存的有限空間內(nèi)不同,地下水是處于不斷運(yùn)移和循環(huán)中,各個(gè)水力系統(tǒng)又有著密切的水力聯(lián)系,從而決定了地下水污染范圍廣泛。(5)危害長(zhǎng)久性。地下水運(yùn)移于含水介質(zhì)中,運(yùn)移速率極其緩慢,循環(huán)周期時(shí)間長(zhǎng)(從幾年到幾百年不等),天然地下徑流將污染物帶走需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,且作為含水介質(zhì)的砂土對(duì)較多污染物都具有吸附作用,從而使污染地下水體在地下滯留時(shí)間長(zhǎng),污染物的清除極為困難。

(三)地下水污染現(xiàn)狀

地下水污染實(shí)質(zhì)是因?yàn)槿祟?lèi)的活動(dòng)使地下水的物理、化學(xué)、生物性質(zhì)發(fā)生改變,進(jìn)而限制了水的使用范圍和領(lǐng)域。中國(guó)水資源總量有1/3是地下水,其具有水質(zhì)澄清、水溫穩(wěn)定、分布面廣、供水穩(wěn)定的特點(diǎn),并且取水條件及取水構(gòu)筑物構(gòu)造簡(jiǎn)單,因此合理開(kāi)發(fā)利用地下水對(duì)于人們的生產(chǎn)和生活具有重要的意義。不合理處置生活垃圾和工業(yè)三廢,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中過(guò)量使用化肥農(nóng)藥,不科學(xué)的采礦及冶煉重金屬等導(dǎo)致地下水遭受?chē)?yán)重污染。根據(jù)《全國(guó)地下水污染防治規(guī)劃》,全國(guó)90%的城市地下水已受到不同程度污染,其中約有64%的城市地下水遭受?chē)?yán)重污染,33%的地下水受到輕度污染,基本清潔的城市地下水僅有3%。

二、地下水的質(zhì)量狀況和變化趨勢(shì)

質(zhì)量狀況:地下水對(duì)于人們的生活有著至關(guān)重要的作用,聯(lián)系著百姓生活的日常起居,而近年來(lái),國(guó)土資源部的各項(xiàng)調(diào)查顯示出來(lái)的信息都是地下水被污染,例如最明顯的北方地區(qū)和南方地區(qū)的對(duì)比,地下水質(zhì)的狀況需要多方因素共同的作用下才能保持清潔;像北方地區(qū)的平原和丘陵地帶水質(zhì)相對(duì)較好,而在中原地區(qū)水質(zhì)則明顯變差,而質(zhì)量狀況最差的當(dāng)屬沿海地區(qū)。

變化趨勢(shì):對(duì)于發(fā)展中的我國(guó)來(lái)說(shuō),地下水資源是受到極大的重視的,針對(duì)其中應(yīng)該覺(jué)察的變化趨勢(shì),經(jīng)過(guò)分析也得出了相應(yīng)的結(jié)論:在我國(guó)能夠劃分的明顯區(qū)域便是南方和北方,而較兩者之間的明顯變化方向來(lái)說(shuō)更是有目共睹的,北方地區(qū)因?yàn)榈赜蚝统鞘械年P(guān)系,所以地下水的質(zhì)量通常檢測(cè)出來(lái)的都是呈現(xiàn)的下降趨勢(shì);而南方的地下水質(zhì)量相對(duì)來(lái)說(shuō)比較穩(wěn)定,因此它的地下水污染通常分布在城市和相關(guān)的周邊地區(qū)。

三、我國(guó)地下水污染防治技術(shù)探究

如上所述,我國(guó)的地下水污染現(xiàn)象已經(jīng)非常嚴(yán)重,有些甚至已經(jīng)嚴(yán)重影響到了當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活情況,為此,可以從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)對(duì)我國(guó)地下水污染情況進(jìn)行有效防治。

(一)加大資金投入,切實(shí)提高污染防治能力

眾所周知,地下水污染不同于地表水污染,污染物質(zhì)一旦進(jìn)入到地下水層,污染物的移動(dòng)速度會(huì)非常緩慢,但一旦該區(qū)域地下水遭遇污染將會(huì)非常難以消除。因此,各級(jí)政府部門(mén)和相關(guān)企事業(yè)單位一定要加強(qiáng)地下水污染的預(yù)防工作,投入大量人力物力和財(cái)力及時(shí)做好城市排污系統(tǒng)、生活垃圾填埋及廢物消納場(chǎng)的建設(shè)工作。

(二)嚴(yán)厲查處環(huán)境污染尤其是水污染等違法行為

地下水污染歸根結(jié)底仍屬于環(huán)境污染的范疇,因此,對(duì)于已經(jīng)造成大量地下水污染或者對(duì)地下水存在潛在污染威脅的企業(yè)和個(gè)人,各級(jí)政府和相關(guān)部門(mén)需要切實(shí)做好本職工作,加大環(huán)境執(zhí)法力度,建立健全地下水污染責(zé)任人追究制度,嚴(yán)格規(guī)范各類(lèi)工業(yè)污水排放企業(yè)的排放形式和排放量。而對(duì)于居民生活污水的排放,各級(jí)政府和相關(guān)部門(mén)應(yīng)該加大居民生活垃圾廠的投建和改進(jìn)工作,不僅嚴(yán)格規(guī)范居民生活污水的排放量和排放去向,而且對(duì)已經(jīng)進(jìn)入居民生活垃圾廠的生活污水采取切實(shí)有效的措施,盡可能地將該生活污水盡快處理或進(jìn)行二次改進(jìn)使用。

(三)地下水污染源和污染物滲入地下含水層的途徑

針對(duì)由于煤炭開(kāi)采導(dǎo)致的嚴(yán)重地下水污染問(wèn)題,建議改進(jìn)工藝,盡最大可能減少污染物的排放量,嚴(yán)格控制污染物的排放標(biāo)準(zhǔn),妥善處置工業(yè)廢渣和生活垃圾,除此之外,還需要正確選擇采礦過(guò)程中U石及尾礦排放點(diǎn)。

四、地下水污染的保護(hù)

(一)適時(shí)地開(kāi)展關(guān)于地下水資源用度的調(diào)查

關(guān)于水資源的利用,只有找到了用途才能更好的分析污染的來(lái)源,保證對(duì)癥下藥,綜合考慮地下水的發(fā)展源頭,以及地質(zhì)構(gòu)造包括使用區(qū)域和環(huán)境等各方面的因素,只有適時(shí)開(kāi)展對(duì)于水資源利用狀況的調(diào)查才能更好的預(yù)防或者是治理水污染,保證有證可循的舉措。

(二)嚴(yán)格控制污染源頭

對(duì)于地下水最嚴(yán)重的一個(gè)污染源無(wú)非就是居民用水對(duì)其過(guò)度的排放和無(wú)休止的接取,導(dǎo)致水污染問(wèn)題成為當(dāng)下一個(gè)比較重要的問(wèn)題,而控制城鎮(zhèn)居民用水的污水排放,不失為一種重要的舉措。

(三)加強(qiáng)重工業(yè)污水排放檢測(cè)和管理

在重工業(yè)加工領(lǐng)域加強(qiáng)水環(huán)境的監(jiān)控和檢測(cè)是治理地下水污染的關(guān)鍵所在,尤其是在排查的過(guò)程中能夠防止污染源和存在的安全隱患,給地下水污染起到一個(gè)把關(guān)的作用,防止黑色金屬影響水質(zhì)。

(四)應(yīng)分類(lèi)控制農(nóng)業(yè)用水對(duì)于地下水的污染

面對(duì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)對(duì)于養(yǎng)料的需求,而在水和藥中合的作用下會(huì)產(chǎn)生一些雜質(zhì),而其就是影響水資源的關(guān)鍵點(diǎn),它們一旦排不出去就會(huì)對(duì)水資源造成污染,甚至是更壞的影響,所以在農(nóng)業(yè)發(fā)展的同時(shí)要注重查看其殘留藥物對(duì)地下水的影響,保證合理用藥,科學(xué)施肥,做到無(wú)公害的綠色莊園,是地下水更好的為農(nóng)業(yè)服務(wù)。

水是人類(lèi)生存的根本,也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要基礎(chǔ)。但是由于不合理的開(kāi)發(fā)和嚴(yán)峻的水污染形勢(shì),使水資源與社會(huì)發(fā)展矛盾突出。一方面由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求量逐年增大,另一方面則是由于社會(huì)發(fā)展引起的水污染問(wèn)題加重了水資源的短缺。在當(dāng)今時(shí)代,環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)是人們關(guān)注的焦點(diǎn)話題,特別是與人類(lèi)生活直接相關(guān)的水環(huán)境污染問(wèn)題,世界各國(guó)都在積極研究和治理地下水污染,但中國(guó)在這方面起步較晚,而其社會(huì)經(jīng)濟(jì)又以驚人的速度在增長(zhǎng),因此在學(xué)習(xí)借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),應(yīng)不斷探索研究,尋找適合本國(guó)國(guó)情的研究方法和治理措施。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊柳濤,劉瑩.地下水污染防治技術(shù)方法進(jìn)展[J].廣東化工,2015,11.

篇2

關(guān)鍵詞:地下水 有機(jī)污染物 遷移與轉(zhuǎn)化

一、我國(guó)地下水污染源和污染物狀況

1. 地下水污染的主要表現(xiàn)

1.1有機(jī)化合物(如合成染料,油類(lèi)及有機(jī)農(nóng)藥)出現(xiàn)于地下水。

1.2極其微量的毒性金屬元素(如汞、鉻、鉛、砷及其他放射性元素)出現(xiàn)于地下水中。

1.3各種細(xì)菌,病毒大量繁殖于地下水。

地下水硬度,礦化度,酸度和某些單項(xiàng)離子超過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)。[1]

2、我國(guó)地下水有機(jī)污染物的特點(diǎn)及危害

目前,我國(guó)大部分地區(qū)的地下水物污染日趨嚴(yán)重,且具有種類(lèi)多、含量低、危害大、治理難等特點(diǎn)。在淺層地下水中有機(jī)污染物主要有三氯甲烷、PCE、TCE 等[2]。許多有機(jī)污染物具有致癌、致畸、致突變效應(yīng),嚴(yán)重影響人體健康,且有機(jī)污染物在地下水環(huán)境中難以通過(guò)自然降解過(guò)程去除,可能長(zhǎng)期存在并累積,有機(jī)污染物對(duì)我國(guó)地下水污染日趨嚴(yán)重。

3、地下水污染物的研究現(xiàn)狀

近年,國(guó)內(nèi)外學(xué)者在地下水溶質(zhì)遷移理論和試驗(yàn)研究方面取得了新的進(jìn)展:對(duì)污染物遷移的彌散系數(shù)提出了與時(shí)空相關(guān)的表達(dá)式;大量的試驗(yàn)研究使得遷移方程中的衰減、離子交換、生物、化學(xué)反應(yīng)的系數(shù)考慮更全,取值更合理,并考慮了污染物的固相和液相濃度的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,吸附條件則由平衡等溫模式發(fā)展到考慮非平衡吸附模式【3】。

二、地下水污染物的遷移轉(zhuǎn)化研究

1、遷移與轉(zhuǎn)化概念分析

所謂遷移,指污染物在環(huán)境中分配、溶解、揮發(fā)、吸附等物理過(guò)程,其間,污染物的結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化;所謂轉(zhuǎn)化,即有機(jī)物的光降解、水解、氧化還原和生物降解、富集等生物化學(xué)過(guò)程,在此過(guò)程中,污染物的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程即為污染物在環(huán)境中發(fā)生空間位置變化并由此引起污染物在化學(xué)、生物或物理等作用下改變形態(tài)或轉(zhuǎn)變成另一種物質(zhì)的過(guò)程[4]。遷移和轉(zhuǎn)化是兩個(gè)不同而又相互聯(lián)系的過(guò)程,且兩者伴隨進(jìn)行的。

2、污染物遷移轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)模型

污染物在地下水中的遷移轉(zhuǎn)化可以用數(shù)學(xué)模型定量描述。經(jīng)典的溶質(zhì)遷移模型描述了污染物僅受對(duì)流和彌散作用時(shí)的遷移過(guò)程,即ADE(advection-dispersion equation)方程:

在ADE模型中考慮吸附作用時(shí),表達(dá)吸附阻滯作用的阻滯因子(Retardation factor, R)意義重大。若將因吸附發(fā)生的相間通量轉(zhuǎn)移一項(xiàng)加入模型中,ADE 就變成下列形式:

上式右端第三項(xiàng)表示污染物因吸附作用從液相向固相的轉(zhuǎn)移。假設(shè)溶質(zhì)的吸附達(dá)到平衡所需的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于溶質(zhì)在土壤或地下水中的遷移時(shí)間,那么固相吸附量 S 的解可以由吸附等溫式求出。借助于不同的等溫吸附模型,可將上式轉(zhuǎn)化為:

研究結(jié)果顯示,介質(zhì)對(duì)污染物的吸附常是非線性的,則阻滯因子和相應(yīng)的遷移模型則復(fù)雜些。

考慮到污染物在多孔介質(zhì)含水層中的對(duì)流、彌散、吸附及轉(zhuǎn)化過(guò)程,一維方向上污染物濃度隨時(shí)間的變化可用控制方程表示:

該式及其變換形式在描述、評(píng)價(jià)或預(yù)測(cè)污染物在地下水中的遷移及歸宿中起了重要作用[3]。

因此,數(shù)學(xué)模型可量化描述污染物在地下環(huán)境中的遷移行為,并可預(yù)測(cè)污染物的遷移過(guò)程、歸宿等。在研究污染物在環(huán)境中的行為規(guī)律方面更有無(wú)可比擬的優(yōu)越性。

3、輔助數(shù)學(xué)模型研究中的模擬軟件

在利用數(shù)學(xué)模型研究污染物的環(huán)境行為時(shí),數(shù)學(xué)模型求解是一個(gè)重要問(wèn)題。目前,較先進(jìn)的數(shù)學(xué)模型求解工具模擬軟件有美國(guó)的‘MODFLOW軟件’和德國(guó)的‘FEFLOE軟件’:

①M(fèi)ODFLOW軟件:MODFLOW軟件由美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局開(kāi)發(fā),是三維有限差分模擬軟件,有可視化程度高、交互性強(qiáng)、前后處理優(yōu)越等特點(diǎn)。其在地下水-地表水系統(tǒng)交互作用模擬方面,目前包括以下模塊:河流模塊、河道模塊、湖泊模塊和濕地模塊。該軟件業(yè)包含溶質(zhì)輸運(yùn)模塊(MOC3D,MT3D)和粒子追蹤模塊(MODPATH)。

②FEFLOW軟件:FEFLOW軟件由德國(guó)水資源規(guī)劃與系統(tǒng)研究所開(kāi)發(fā)出來(lái)的地下水流動(dòng)及物質(zhì)遷移模擬軟件系統(tǒng)。該軟件提供圖形人機(jī)對(duì)話功能、具備地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口、能夠自動(dòng)產(chǎn)生空間各種有限單元網(wǎng)、具有空間參數(shù)區(qū)域化、快速精確的數(shù)值算法和先進(jìn)的圖形視覺(jué)化技術(shù)等特點(diǎn),是當(dāng)前功能最為齊全的地下水水量及水質(zhì)計(jì)算模擬軟件系統(tǒng)。

地下水作為人類(lèi)重要的飲用水源之一,做好地下水保護(hù),實(shí)施地下水污染修復(fù)工程是當(dāng)務(wù)之急。污染物在地下水中的遷移和轉(zhuǎn)化是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,借助經(jīng)典的模型和先進(jìn)的軟件技術(shù)可有效避免繁重的數(shù)學(xué)計(jì)算,進(jìn)一步地推動(dòng)了地下水污染研究,為有效開(kāi)展地下水修復(fù)和治理工作起到了巨大的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn):

[1]朱學(xué)愚,謝春紅.地下水運(yùn)移模型.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 1990,(2).

[2]王昭,王慧珍.地下水有機(jī)污染研究進(jìn)展[J].勘察科學(xué)技術(shù),2008,28:30-37.

[3]肖長(zhǎng)來(lái),梁秀娟等.水文地質(zhì)學(xué).北京:清華大學(xué)出版社, 2010:260~263.

[4]王超等.地下水系統(tǒng)中變系數(shù)動(dòng)力遷移模型解.水動(dòng)力學(xué)與進(jìn)展, 1996,(4): 475~484.

[5]王連生.有機(jī)污染物在環(huán)境中的行為及生態(tài)效應(yīng).中國(guó)科學(xué)基金, 1994, (3).

篇3

關(guān)鍵詞:污染場(chǎng)地;地下水;污染物運(yùn)移

地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在地下水環(huán)境保護(hù)治理領(lǐng)域的衍生概念?;诒Wo(hù)人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境的考慮,以地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的健康基準(zhǔn)值為基礎(chǔ),客觀、科學(xué)地量化評(píng)估地下水污染對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的潛在影響。地下水是人類(lèi)賴(lài)以生存的重要組成部分,非地下水原有物質(zhì)進(jìn)入地下水后可能會(huì)對(duì)地下水造成污染,地下水一旦受到污染,治理和恢復(fù)都是非常困難的。因此,應(yīng)用科學(xué)有效的方法進(jìn)行地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)是非常必要的。

一、地下水健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

1、地下水暴露量的計(jì)算

該研究在進(jìn)行場(chǎng)地地下水健康風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算中主要考慮的暴露路徑為人體直接飲用途徑,運(yùn)用地下水飲用途徑暴露量計(jì)算公式對(duì)污染物在場(chǎng)地地下水中的暴露劑量進(jìn)行計(jì)算,可得到地下水飲用途徑污染物暴露劑量。

ADD=(1)

式中,ADD為經(jīng)口暴露劑量;CW為水中污染物濃度;IR為人的飲水率;EF為暴露頻率;ED為暴露持續(xù)時(shí)間;BW為人的體重;AT為平均暴露時(shí)間。

2、場(chǎng)地地下水健康風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算

根據(jù)石油類(lèi)污染物對(duì)人類(lèi)的不同毒性特點(diǎn),可將地下水健康風(fēng)險(xiǎn)分為致癌風(fēng)險(xiǎn)和非致癌風(fēng)險(xiǎn)。致癌風(fēng)險(xiǎn)即對(duì)人體造成致癌效應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn),一般認(rèn)為沒(méi)有劑量閾值,只要有微量存在,即會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不利影響。根據(jù)美國(guó)國(guó)家環(huán)保局(EPA)推薦值可知,當(dāng)致癌風(fēng)險(xiǎn)值大于10-6時(shí),表示污染物致癌風(fēng)險(xiǎn)超過(guò)可接受水平;非致癌風(fēng)險(xiǎn)則指對(duì)人體造成非致癌效應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn),一般認(rèn)為有劑量閾值,低于閾值則認(rèn)為不會(huì)產(chǎn)生不利于人體健康的影響。當(dāng)非致癌風(fēng)險(xiǎn)值大于1時(shí),表示污染物非致癌風(fēng)險(xiǎn)超過(guò)可接受水平。對(duì)于一種污染物質(zhì),可能既具有致癌風(fēng)險(xiǎn),又具有非致癌風(fēng)險(xiǎn),這時(shí)應(yīng)分別對(duì)其計(jì)算致癌風(fēng)險(xiǎn)及非致癌風(fēng)險(xiǎn)。

地下水污染物的致癌風(fēng)險(xiǎn)模型計(jì)算:

R 1 =ADD×SF(2)

式中,R1為致癌風(fēng)險(xiǎn)(無(wú)量綱);SF為致癌斜率因子;ADD為致癌污染物地下水飲用暴露量。其中,當(dāng)R1值大于10-6時(shí),表示污染物致癌風(fēng)險(xiǎn)超過(guò)可接受水平,需要進(jìn)行修復(fù)。

地下水污染物的非致癌風(fēng)險(xiǎn)模型計(jì)算:

R2=(3)

式中,R2為非致癌風(fēng)險(xiǎn)(無(wú)量綱);RfD為經(jīng)口攝入污染物參考劑量;ADD為非致癌污染物地下水飲用暴露量。其中,當(dāng)R2值大于1時(shí),表示污染物非致癌風(fēng)險(xiǎn)超過(guò)可接受水平,需要進(jìn)行修復(fù)。

二、實(shí)例研究

評(píng)價(jià)區(qū)位于工業(yè)園區(qū)內(nèi),地理坐標(biāo)為東經(jīng)119°38'―119°40',北緯45°26’―45°27'。地貌屬山前沖洪積地貌,地形起伏較大。地層上部為第四系沖洪積、風(fēng)積細(xì)砂及沙礫石層,下部為凝灰質(zhì)膠結(jié)的沙礫層。所在含水層為松散巖類(lèi)孔隙與基巖風(fēng)化帶孔隙裂隙潛水含水層(組),含水層巖性為含礫粉細(xì)砂、礫石、凝灰?guī)r等,厚度25―35m,水位埋深2―5m,導(dǎo)水系數(shù)(T)59.81―259.2m2/d,滲透系數(shù)(K)3.15―8.64m/d。通過(guò)上述分析,模擬評(píng)價(jià)區(qū)的水文地質(zhì)概念模型可以概劃成非均質(zhì)、各向同性、二維非穩(wěn)定流地下水流系統(tǒng)。

1、數(shù)學(xué)模型的建立

評(píng)價(jià)范圍內(nèi)水流狀態(tài)符合達(dá)西定律,利用有限差分法或有限單元法進(jìn)行數(shù)值求解。本次模擬把包含模擬評(píng)價(jià)區(qū)的矩形區(qū)域在二維平面上剖分成125×125=15625個(gè)網(wǎng)格單元,其中模擬評(píng)價(jià)計(jì)算區(qū)6607個(gè)單元,共6個(gè)區(qū)。

2、模型的識(shí)別和驗(yàn)證

模型的識(shí)別與檢驗(yàn)過(guò)程是整個(gè)模擬中極為重要的一步,通常要經(jīng)過(guò)反復(fù)修改參數(shù)和調(diào)整某些源匯項(xiàng)的過(guò)程才能達(dá)到較為理想的擬合效果。模型的識(shí)別與檢驗(yàn)過(guò)程采用的方法稱(chēng)為試估――校正法,屬于反求參數(shù)法。通過(guò)反復(fù)調(diào)整參數(shù)和均衡量,識(shí)別水文地質(zhì)條件,確定模型的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和均衡要素。最終確定了各個(gè)分區(qū)的水文地質(zhì)參數(shù)如表1所示。

表 1 模擬評(píng)價(jià)區(qū)含水層參數(shù)

識(shí)別后的含水層水文地質(zhì)參數(shù)

分區(qū)編號(hào) 參數(shù)值 分區(qū)編號(hào) 參數(shù)值

滲透系數(shù)(m/d) 給水度 滲透系數(shù)(m/d) 給水度

1 6.8 0.25 4 4.5 0.15

2 4.5 0.15 5 3.5 0.18

3 6 0.2 6 7.5 0.2

3、溶質(zhì)運(yùn)移影響因素及模擬時(shí)間段的確定

根據(jù)污染源特點(diǎn),本次污染物預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)過(guò)程不考慮污染物在含水層中的吸附、揮發(fā)、生物化學(xué)反應(yīng),只考慮運(yùn)移過(guò)程中的對(duì)流、彌散作用。模擬時(shí)段確定為自泄漏時(shí)間點(diǎn)起30年,共計(jì)10950天,設(shè)定滲漏時(shí)間起點(diǎn)為2011年1月。

4、污染物質(zhì)的確定

大修渣成分復(fù)雜,并非只有一種污染物,而是存在一種主要污染物和多種次要污染物,根據(jù)大修渣取樣進(jìn)行的相關(guān)浸出試驗(yàn)結(jié)果,確定大修渣主要污染物為氟,濃度為300mg/L。

5、模擬結(jié)果分析

1)非正常工況無(wú)防滲措施情景預(yù)測(cè)

根據(jù)評(píng)價(jià)區(qū)污染物濃度大小,對(duì)氟污染物進(jìn)行預(yù)測(cè)分析,特征污染物氟的污染羽在彌散、對(duì)流綜合水動(dòng)力作用下,逐漸向東南方向遷移出污染場(chǎng)地并向下游運(yùn)移,污染羽的面積逐漸增加,濃度由于水流的稀釋在逐漸降低。100d后,影響范圍為91721m2,超標(biāo)范圍64166m2,最大運(yùn)移距離239.9m,最大超標(biāo)倍數(shù)約93.4倍(對(duì)應(yīng)的濃度為93.4mg/L);1000d后,影響范圍為468101m2,超標(biāo)范圍243355m2,最大運(yùn)移距離713.8m,最大超標(biāo)倍數(shù)約17.1倍(對(duì)應(yīng)的濃度為17.1mg/L);10000d后,污染羽的最大濃度為0.12mg/L,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于限值,所以不存在超標(biāo)現(xiàn)象,但存在影響范圍,面積為311649m2,預(yù)測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表2。

表 2 地下水中氟污染預(yù)測(cè)結(jié)果

污染年限 影響范圍(m2) 超標(biāo)范圍(m2) 最大運(yùn)移距離(m) 最大超標(biāo)倍數(shù) 最大濃度mg/L

100天 91721 64166 239.9 93.4 93.4

1000天 468101 243355 713.8 17.1 17.1

10000天 311649 - 829.4 - 0.12

2)非正常工況有防滲措施情景預(yù)測(cè)

有防滲措施,污染物僅通過(guò)防滲層破損點(diǎn)滲漏,進(jìn)入地下水的污染物總量急劇減少,濃度將大大少于無(wú)防滲措施下的濃度。根據(jù)無(wú)防滲措施的預(yù)測(cè)結(jié)果來(lái)看,在非正常工況采取防滲措施時(shí),下游廠區(qū)邊界地下水污染物濃度變化差異顯著,各污染物達(dá)到穩(wěn)定濃度的值遠(yuǎn)小于檢測(cè)下限。地下水污染程度明顯減弱,均未超出檢測(cè)下限。

結(jié)論

綜上所述,雖然污染場(chǎng)地砂卵礫石層能對(duì)污染物起到一定的吸附和凈化作用,但由于其滲透性很大,在污染物濃度超標(biāo)很大的情況下不能有效地吸附,超標(biāo)的污染物會(huì)隨地下水向下游運(yùn)移。在有防滲膜的前提下,污染物的擴(kuò)散、遷移路徑被有效地阻滯,當(dāng)污染物擴(kuò)散至砂卵礫石層及其下部地層時(shí),濃度已明顯減小,水平擴(kuò)散范圍及侵入深度也明顯減小,因此不會(huì)對(duì)污染場(chǎng)地下游區(qū)域地下水水質(zhì)產(chǎn)生影響。

參考文獻(xiàn)

[1]王克三。地下水污染及其監(jiān)測(cè)治理問(wèn)題[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2009

篇4

關(guān)鍵詞:工程勘察 水文地質(zhì) 巖土工程

中圖分類(lèi)號(hào):P33文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

前言

在工程勘察中,水文地質(zhì)問(wèn)題之所以重要,是因?yàn)樗牡刭|(zhì)和工程地質(zhì)二者關(guān)系極為密切,互相聯(lián)系和互相作用。地下水既是巖土體的組成部分,直接影響巖土體工程特性,又是基礎(chǔ)工程的環(huán)境,影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。為提高工程勘察質(zhì)量,在勘察中加強(qiáng)水文地質(zhì)問(wèn)題的研究是十分必要的,在工程勘察中不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問(wèn)題,評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用及其影響,更要提出預(yù)防及治理措施的建議,為設(shè)計(jì)和施工提供必要的水文地質(zhì)資料,以消除或減少地下水對(duì)巖土工程的危害。

1、工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容

工程地質(zhì)勘察是為查明影響工程建筑物的地質(zhì)因素而進(jìn)行的地質(zhì)調(diào)查研究工作。所需勘察的地質(zhì)因素包括地質(zhì)結(jié)構(gòu)或地質(zhì)構(gòu)造:地貌、水文地質(zhì)條件、土和巖石的物理力學(xué)性質(zhì),自然(物理)地質(zhì)現(xiàn)象和天然建筑材料等。這些通常稱(chēng)為工程地質(zhì)條件。查明工程地質(zhì)條件后,需根據(jù)設(shè)計(jì)建筑物的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn),預(yù)測(cè)工程建筑物與地質(zhì)環(huán)境相互作用的方式、特點(diǎn)和規(guī)模,并作出正確的評(píng)價(jià),為確定保證建筑物穩(wěn)定與正常使用的防護(hù)措施提供依據(jù)。

水文地質(zhì)勘探是為各種專(zhuān)門(mén)目的而進(jìn)行的比較詳細(xì)的水文地質(zhì)勘察工作。一般在水文地質(zhì)普查的基礎(chǔ)上進(jìn)行,采用較大的比例尺。水文地質(zhì)勘察的工作內(nèi)容包括:水文地質(zhì)測(cè)繪,即對(duì)地下水和與其有關(guān)的各種地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)和填圖工作,包括收集有關(guān)的資料,研究其形成條件,以查明地下水的形成、分布、埋藏條件和巖土的含水性,選定進(jìn)一步勘探和試驗(yàn)工作的地點(diǎn)等;地球物理勘探,常用來(lái)尋找地下水,確定含水層的位置,劃分咸水體和淡水體界線等;水文地質(zhì)鉆探,目的是確定含水層的位置與分布,以查明地下水的存在條件;水文地質(zhì)試驗(yàn),目的是取得各種參數(shù),為地下水資源評(píng)價(jià)或礦山涌水量計(jì)算等提供基礎(chǔ)資料;地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè),一般要求動(dòng)態(tài)觀測(cè)的時(shí)間不少于一個(gè)水文年,時(shí)間系列愈長(zhǎng)愈好;實(shí)驗(yàn)室分析,指在水文地質(zhì)勘察過(guò)程中,要選取水樣、巖樣或土樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的水質(zhì)分析、粒度分析、孢粉或微體古生物分析、同位素年齡測(cè)定等;編制水文地質(zhì)報(bào)告和圖件,水文地質(zhì)勘察的成果一般分為報(bào)告和圖件兩部分。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),在今后的工程勘察中,對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題的評(píng)價(jià),應(yīng)主要考慮以下內(nèi)容:(1)重點(diǎn)評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用和影響,預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的巖土工程危害,提出防治措施。(2)工程勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類(lèi)型的需要,查明有關(guān)水文地質(zhì)問(wèn)題,提供選型所需的水文地質(zhì)資料。(3)在查明地下水的天然狀態(tài)的基礎(chǔ)上,著重分析預(yù)測(cè)在人為工程活動(dòng)中地下水的變化情況及對(duì)巖土體和建筑物的反作用。(4)從工程角度,按地下水對(duì)工程的作用與影響,提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評(píng)價(jià)的地質(zhì)問(wèn)題。

2、巖土水理性質(zhì)在工程勘察中的重要性

巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時(shí)顯示出來(lái)的各種性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)包括以下幾方面:(1)容水性:指常壓下巖土孔隙中能容納一定水量的性能,以容水度表示即巖土孔隙中能容納水量的體積與該巖土總體積之比。(2)持水性:指飽水巖土在重力作用下排水后仍能保持一定水量的性能,以持水度表示即飽水巖土在重力作用下釋水后,所能持水量的體積與該巖土總體積之比。(3)給水性:指在重力作用下飽水巖土從孔隙中能自由流出一定水量的性能,以給水度表示即在常壓下飽水巖土在重力作用下流出來(lái)的水體積與該巖土總體積之比。(4)毛細(xì)管性:以毛細(xì)管上升高度、速度和毛細(xì)管水壓力來(lái)表示。(5)透水性:指在水的重力作用下,巖土容許水透過(guò)的能力,以滲透系數(shù)表示。(6)含水量:重量含水量與體積含水量:巖土中含水的重量與干燥巖土重量之比。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強(qiáng)度和變形,而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。以往在勘察中對(duì)巖土的物理力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試比較重視,對(duì)巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視,因而對(duì)巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評(píng)價(jià)是不夠全面的。

3、地下水引起的巖土工程危害

地下水位變化可由天然因素或人為因素引起,當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)到一定程度時(shí),都會(huì)對(duì)巖土工程造成危害,地下水位變化引起危害分為三種情況:水位上升引起的巖土工程危害,可能造成土壤沼澤化、鹽漬化,斜坡巖土體產(chǎn)生滑坡崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象;地下水位下降引起的巖土工程危害,由于地下水位的過(guò)大下降常常產(chǎn)生地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害及水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問(wèn)題;地下水位頻繁升降,可能直接影響建筑物的穩(wěn)定性。地下水在天然狀態(tài)下水力作用比較弱,由于人為工程活動(dòng)中改變了地下水天然的動(dòng)力平衡,往往會(huì)產(chǎn)生一些嚴(yán)重的巖土工程危害,如流砂、管涌及基坑突涌等。

3.1地下水升降變化引起的巖土工程危害

地下水位變化可由天然因素或人為因素引起, 但不管什么原因, 當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)到一定程度時(shí), 都會(huì)對(duì)巖土工程造成危害, 地下水位變化引起危害又可分為三種方式:

1)水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的, 其主要受地質(zhì)因素如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀; 水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響, 有時(shí)往往是幾種因素的綜合結(jié)果。

2)地下水位下降引起的巖土工程危害。地下水位的降低多是由于人為因素造成的, 如集中大量抽取地下水、采礦活動(dòng)中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫(kù)截奪下游地下水的補(bǔ)給等。地下水的過(guò)大下降, 常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問(wèn)題,對(duì)巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類(lèi)自身的居住環(huán)境造成很大威脅。

3)地下水頻繁升降對(duì)巖土工程造成的危害。地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形, 當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時(shí), 不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù),而且會(huì)導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大,進(jìn)而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水升降變動(dòng)帶內(nèi)由于地下水的積極交替, 會(huì)使土層中的膠結(jié)物———鐵、鋁成分流失, 土層失去膠結(jié)物將造成土質(zhì)變松、含水量孔隙比增大, 壓縮模量、承載力降低, 給巖土工程基礎(chǔ)選擇、處理帶來(lái)較大的麻煩。

3.2 地下水動(dòng)壓力作用引起巖土工程危害

地下水在天然狀態(tài)下動(dòng)水壓力作用比較微弱,一般不會(huì)造成什么危害,但在人為工程活動(dòng)中由于改變了地下水天然動(dòng)力平衡條件,在移動(dòng)的動(dòng)水壓力作用下,往往會(huì)引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害。

4、地下水污染勘探在巖土工程中的作用

地下水污染勘探就是指使用一定的工作手段,查明地下水污染帶的分布和污染途徑。常用的手段包括坑探、鉆探、物探及遙感技術(shù)等。地下水污染勘探中運(yùn)用坑探手段,主要為補(bǔ)充查明水文地質(zhì)條件,地下水污染帶的分布和污染途徑,以及進(jìn)一步研究污染地下水運(yùn)移規(guī)律時(shí)做一些實(shí)驗(yàn)用。運(yùn)用物探方法可確定咸淡水界面和圈定地下水污染帶。在野外試驗(yàn)工作中還可用地面電法配合確定彌散系數(shù)。遙感技術(shù)在地下水污染調(diào)查中的具體應(yīng)用還不多,國(guó)外現(xiàn)已將紅外線探測(cè)、雷達(dá)和微波探測(cè)成功運(yùn)用于斷層帶測(cè)圖、圈定滲流圖形、確定地?zé)岷褪臀廴疽约跋痰纸缑?,利用航衛(wèi)照片可以查明某些污染源的分布。據(jù)此為工程提供相應(yīng)的水文地質(zhì)資料,最大限度的減少地下水污染對(duì)巖土工程的危害。

結(jié)束語(yǔ)

水文地質(zhì)工作在建筑物持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)災(zāi)害防治等方面都起著重要的作用,隨著工程勘察的發(fā)展,其必將受到越來(lái)越廣泛的重視,切實(shí)做好水文地質(zhì)工作將對(duì)勘察水平的提高起著極大的推動(dòng)作用。

作者簡(jiǎn)介:周藝有,男,現(xiàn)工作單位:廣西壯族自治區(qū)第一地質(zhì)隊(duì),工程師。

參考文獻(xiàn)

篇5

焦作市的地表水貧乏且污染比較嚴(yán)重,隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展及城市人口增長(zhǎng)對(duì)水需求量也越來(lái)越大。工業(yè)“三廢”的大量排放使地下水污染呈擴(kuò)展趨勢(shì)。焦作市環(huán)境監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,焦作市地下水在1996年各項(xiàng)指標(biāo)均未超標(biāo),但已有超標(biāo)趨勢(shì)。在隨后的幾年內(nèi),部分污染物已經(jīng)超標(biāo),尤其在工業(yè)區(qū),由于企業(yè)廢水,廢渣的無(wú)組織排放或處理不當(dāng),使其中的污染物經(jīng)過(guò)大氣降水或地表水的淋溶作用滲透入地下造成地下水污染,導(dǎo)致部分地區(qū)地下水中重金屬?lài)?yán)重超標(biāo)[2]。

鉻屬于鐵族元素,是一種有毒的重金屬元素,其毒性對(duì)人體及環(huán)境產(chǎn)生極大的危害。因此,預(yù)防Cr6+對(duì)地下水的污染以及處理已經(jīng)被污染了的地下水,是現(xiàn)階段一個(gè)亟待解決的問(wèn)題,也是本論文討論研究的主要目的和意義。

1處理Cr6+污染地下水的技術(shù)綜述

對(duì)于已經(jīng)被Cr6+污染的地下水,目前國(guó)內(nèi)外常采用的治理方法按照治理方式分主要有傳統(tǒng)的抽出處理法和原位修復(fù)法。下面對(duì)這兩種方法做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。

1.1抽出處理法

顧名思義,抽出處理法是通過(guò)被污染地下水的下游的抽水機(jī),把已經(jīng)污染的地下水抽出,通過(guò)地面處理設(shè)施和方法,將廢水中的污染物去除掉,達(dá)到了處理的標(biāo)準(zhǔn),然后再排入自然界或者直接利用。

目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)受鉻離子污染地下水的抽出處理法主要有如下幾種:藥劑還原法、離子交換法、活性炭吸附、反滲透法。

1.2原位處理法[3]

原位處理法即可滲透反應(yīng)格柵。反應(yīng)格柵法就是在地下水污染源的下游,在隔水層和地面之間的含水層中間,修筑一道一定厚度的可滲透格柵,中間填滿(mǎn)生物或者化學(xué)介質(zhì),當(dāng)受到Cr6+污染的地下水滲透流過(guò)格柵時(shí),其中的介質(zhì)和水中的Cr6+反應(yīng),生成無(wú)害的或者沉淀物質(zhì)。這樣就解決了Cr6+污染地下水的水質(zhì)處理問(wèn)題。

1.3受Cr6+污染的地下水處理方法綜合分析和比較

活性炭吸附法,處理容量大,可去除各種金屬離子和酸根離子。其優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單,操作方便,處理效果好。缺點(diǎn)是再生效率低,使用壽命短,處理費(fèi)用高,耗酸、耗堿等。而離子交換法,在我國(guó)現(xiàn)階段只適用于處理含鉻(Cr6+)漂洗廢水,盡管基建費(fèi)用高,工藝復(fù)雜,但可將有毒的六價(jià)鉻回收為較純的鉻酸并可直接回鍍槽使用,凈化后的水可回到生產(chǎn)系統(tǒng)重復(fù)使用,從而達(dá)到綜合利用的目的。因而,這兩種抽出處理方法完全用于受重金屬鉻污染的地下水處理而言不合適。

原位處理法,工程量相對(duì)較小,處理過(guò)程簡(jiǎn)單,持續(xù)處理周期比較長(zhǎng)。具有很大的發(fā)展前途。缺點(diǎn)是:設(shè)計(jì)要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件進(jìn)行,還要考慮地下水運(yùn)動(dòng)方面的問(wèn)題,所選的介質(zhì)也要根據(jù)水質(zhì)分析及處理結(jié)果要求有所限制。

2實(shí)驗(yàn)方法過(guò)程以及數(shù)據(jù)處理

2.1實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)

1.水樣;2.可控水速導(dǎo)管;3.玻璃管;4.介質(zhì);5.漏斗;6.出水水樣

該實(shí)驗(yàn)?zāi)M污染地下水原位處理的滲透格柵的原理,采用淋濾的方法,將Cr6+濃度達(dá)到0.203毫克/升的自配受污染水樣,通過(guò)Ф15mm×40cm的玻璃管制成吸附柱;水樣在上端用可控水速的導(dǎo)管引出,以固定的速度流過(guò)玻璃管,其內(nèi)裝質(zhì)量比為1:1的鐵屑+粉煤灰共5g;水樣在玻璃管中經(jīng)反應(yīng)后流出,玻璃管下端用紗布處理。實(shí)驗(yàn)裝置如上圖1

2.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程技術(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及處理

①實(shí)驗(yàn)過(guò)程。根據(jù)對(duì)比設(shè)計(jì)的研究結(jié)果,設(shè)計(jì)試驗(yàn)時(shí)間為4天。實(shí)驗(yàn)時(shí)間從吸附管的下端開(kāi)始出水計(jì)時(shí);開(kāi)始出水的時(shí)刻為7月13日的中午12:05分,然后每隔4個(gè)小時(shí)取一次水樣,保存在事先準(zhǔn)備好的干凈的水瓶中,貼好標(biāo)簽及日期。試驗(yàn)中所得的數(shù)據(jù)主要包括出水的體積,水樣的PH值,Cr6+的濃度(在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)為水樣在分光光度計(jì)540μm下的分光光度),在最后的一天時(shí)間內(nèi),由于出水速度變得比較慢,因此把取水樣的間隔時(shí)間改為了8小時(shí)。

②數(shù)據(jù)處理。首先測(cè)量每次經(jīng)過(guò)處理的出水的體積,并且作出體積隨時(shí)間變化圖(見(jiàn)圖2),然后利用pH計(jì)測(cè)出每個(gè)出水水樣的PH值,并做出pH值隨時(shí)間變化圖(見(jiàn)圖3),最后對(duì)每個(gè)出水水樣,根據(jù)分光光度法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,先作出標(biāo)準(zhǔn)曲線,然后分析計(jì)算出水樣的Cr6+濃度,可得圖4。

3試驗(yàn)結(jié)果分析及存在問(wèn)題

3.1結(jié)果分析

分析以上數(shù)據(jù)及圖表,本次試驗(yàn)的結(jié)果可以表明:

在實(shí)驗(yàn)剛出水階段,由于介質(zhì)中的間隙比較大,水流速度較快,出水水樣中的Cr6+濃度也比較大,達(dá)到了0.038mg/L,隨后,Cr6+的濃度逐漸降低,但是可以看到,其濃度變化并不穩(wěn)定,始終沒(méi)有達(dá)到超標(biāo)的0.05mg/L,而且在隨后的4天時(shí)間內(nèi),一直沒(méi)有出現(xiàn)有規(guī)律的變化情況。

通過(guò)PH值隨時(shí)變化圖可以看到,本試驗(yàn)的出水水樣的PH值隨著時(shí)間的變化有著很明顯的變化,從剛開(kāi)始12.04逐漸遞減到了7.7左右,然后趨向與穩(wěn)定。

而出水水樣的體積變化規(guī)律及結(jié)果是,在剛開(kāi)始的時(shí)候出水量大一些,而后逐漸的減少,最后趨于一個(gè)穩(wěn)定的體積范圍。本次試驗(yàn)共配制水樣5L。實(shí)驗(yàn)用水1171ml。

3.2試驗(yàn)結(jié)論

地下水原位處理法的處理裝置應(yīng)該考慮,流經(jīng)滲透處理隔篩后的出水量,也就是地下水滲流速度,以及鉻、pH值的處理后數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及分析,可以看出此次實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較理想。根據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T14848-93,經(jīng)過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)后,可以看出地下水處理后pH值在8.0以下,符合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類(lèi)地下水標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)范圍6.5~8.5)。

鉻離子濃度在處理階段的最初36小時(shí),處理效果呈顯著下降趨勢(shì),隨后出現(xiàn)反彈,隨著時(shí)間推移,鉻離子濃度的下降和反彈沒(méi)有固定規(guī)律,但是,總體來(lái)說(shuō)鉻離子的濃度完全低于0.05mg/L,符合Ⅲ類(lèi)地下水標(biāo)準(zhǔn),適用于集中式生活飲用水水源。

針對(duì)Cr6+濃度處理下降幅度平緩且有回復(fù)的原因,認(rèn)為有以下一些方面的問(wèn)題:

①試驗(yàn)期間實(shí)驗(yàn)室中的溫度變化范圍比較大,這也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成一定的影響。②在用分光光度法測(cè)定Cr6+的濃度的時(shí)候,所用的顯色劑二苯碳酰二肼溶液不是當(dāng)天配制,這樣可能對(duì)測(cè)定水樣的分光度造成影響。③由于在最后進(jìn)行的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,所要加入的藥品的量都比較小;小小的誤差就有可能造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差。

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關(guān)鍵詞:地下水 無(wú)機(jī)污染物 檢測(cè)技術(shù)

地下水主要存在于巖石及土層的空隙中,是一種十分重要的天然水資源,占整個(gè)淡水資源的30%左右。對(duì)于我國(guó)地下水而言,其供水量約占我國(guó)水資源總量的1/3,也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)及社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的寶貴資源。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)及社會(huì)的飛速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的不斷加快,我國(guó)地下水污染情況日趨嚴(yán)重,其對(duì)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)發(fā)展所造成的影響已顯露出來(lái)。目前,我國(guó)有關(guān)地下水污染方面的研究多處于實(shí)驗(yàn)室階段。因此,如何對(duì)地下水進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)已經(jīng)成為擺在有關(guān)人員面前的重大課題之一。

1 、地下水無(wú)機(jī)污染物及其危害

1.1 陽(yáng)離子無(wú)機(jī)污染物

1)砷離子。As容易引發(fā)皮膚斑點(diǎn)、眼病、癌癥、心血管疾病等,還會(huì)對(duì)兒童的智力發(fā)育帶來(lái)不良影響。根據(jù)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn),As限量為10μg/L,而地下水中As污染源通常來(lái)自于巖石風(fēng)化及溶解等,此外,垃圾填埋或者化工廠污染也可能帶來(lái)As污染。目前,發(fā)展高靈敏度及選擇性的砷檢測(cè)技術(shù)仍是一個(gè)挑戰(zhàn)性課題。 2)鉻離子。Cr(Ⅲ)是人體內(nèi)所必需的金屬離子之一,Cr(Ⅵ) 的氧化性及其對(duì)皮膚所具有的高滲透性可直接危害人體的腎臟與心肌,而離子態(tài)Cr(Ⅵ)在接觸皮膚后會(huì)致癌,并產(chǎn)生變態(tài)反應(yīng),我國(guó)Cr標(biāo)準(zhǔn)限量為50μg/L。3)汞離子。Hg的污染源包括電池及殺菌劑生產(chǎn)過(guò)程,采礦冶金、煤煙沉降及廢物處理等過(guò)程。Hg會(huì)對(duì)人的身體造成極大的危害,我國(guó)Hg標(biāo)準(zhǔn)限量為1μg/L。4)鉛離子。由于地下水中所含的Pb會(huì)被植物吸收,并經(jīng)食物鏈及飲用水進(jìn)入人體中,從而對(duì)人體健康造成危害。

1.2 陰離子無(wú)機(jī)污染物

1)氟離子。氟是人體必需的微量元素之一,對(duì)于飲用水而言,適宜的氟濃度在0.5-1.0mg/L之間。若飲用水中缺乏氟時(shí),人體容易患齲齒病,但是,若攝取過(guò)量氟將會(huì)對(duì)人的健康造成危害,例如引起氟斑牙病或氟骨病等。2)硝酸根。硝酸鹽污染的主要來(lái)源為化肥、排泄物、氮氧化物的沉降等等,嬰兒攝入硝酸鹽將會(huì)產(chǎn)生低血氧,且同癌變相關(guān)。3)硫酸根。地下水中的硫酸根多來(lái)自地表污水入滲、垃圾場(chǎng)及尾礦淋洗、酸雨補(bǔ)給、含硫礦石自燃等等。水中含有少量硫酸鹽不會(huì)對(duì)人體健康造成太大影響,但是,一旦濃度超過(guò)250mg/L,將會(huì)致瀉。

2 、地下水無(wú)機(jī)污染物常用檢測(cè)技術(shù)分析

對(duì)于地下水無(wú)機(jī)污染物而言,其無(wú)機(jī)污染物的分離與檢測(cè)過(guò)程是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程,如果對(duì)試樣進(jìn)行全分析,常需要采取合適的方法分離各種組分,然后對(duì)各組分含量進(jìn)行鑒定和檢測(cè)。由于不同地區(qū)的地下水體系各不相同,因此,必須采用不同的檢測(cè)方法,有時(shí),僅僅采用單一的方法很難實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的檢測(cè),需多種檢測(cè)方法聯(lián)合進(jìn)行使用。

2.1 化學(xué)檢測(cè)技術(shù)

化學(xué)檢測(cè)法主要是依賴(lài)于特定化學(xué)反應(yīng)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)的一種方法,其主要包括重量法與容量法兩種。前者主要是通過(guò)選擇性地將被測(cè)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為一種不溶沉淀,經(jīng)其分離、灼燒及干燥后對(duì)質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確稱(chēng)取,此法主要對(duì)陰離子無(wú)機(jī)物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。依據(jù)沉淀質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算,并對(duì)被測(cè)物含量進(jìn)行計(jì)算。在對(duì)地下水鐵離子進(jìn)行測(cè)定時(shí),常采用的是重鉻酸鉀法,即氧化還原滴定法,此法具有較高的準(zhǔn)確性,但是缺點(diǎn)在于測(cè)定時(shí)需采用劇毒氯化汞,會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害,并危及人體健康,且容易造成二次污染。容量法也稱(chēng)滴定法,是借助已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶同試液待測(cè)組分產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度、體積及當(dāng)量關(guān)系對(duì)試液中待測(cè)組分含量進(jìn)行計(jì)算??傊?,化學(xué)檢測(cè)技術(shù)是最為傳統(tǒng)的檢測(cè)方法,但是過(guò)程較為繁瑣,靈敏度也不高。

2.2色譜法

液相色譜檢測(cè)法是具有分離效能高、速度快及自動(dòng)化等特點(diǎn),比較適合用于地下水無(wú)機(jī)污染物的檢測(cè)中,特別對(duì)于痕量無(wú)機(jī)金屬離子的檢測(cè)具有極高的靈敏性。此外,其所具有的可見(jiàn)光度檢測(cè)器克服了分光光度計(jì)選擇性差等缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了多種元素的同時(shí)測(cè)定,及簡(jiǎn)便又快速。而離子色譜檢測(cè)法可對(duì)地下水中無(wú)機(jī)污染陰離子進(jìn)行檢測(cè)和分析,并應(yīng)用螯合離子色譜技術(shù)對(duì)鋼系金屬離子的定量測(cè)定及順序分離進(jìn)行優(yōu)化,采用過(guò)程分析技術(shù)可對(duì)離子交換濃集器進(jìn)行監(jiān)控,離子交換濃縮器可用于對(duì)地下水中痕量無(wú)機(jī)離子進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)化學(xué)發(fā)光檢測(cè)系統(tǒng)可對(duì)地下水中被過(guò)渡金屬離子絡(luò)合的氰化物含量及痕量陰離子含量進(jìn)行檢測(cè)。

2.3 光譜法

光譜法可對(duì)無(wú)機(jī)污染物的化學(xué)成分進(jìn)行檢測(cè)。例如,火焰原子吸收光譜檢測(cè)技術(shù)可對(duì)地下水中的痕量金屬污染物進(jìn)行檢測(cè),這些采用直接法很難進(jìn)行檢測(cè),因此,必須將待測(cè)元素預(yù)先進(jìn)行濃縮和分離。以有機(jī)萃取法作為鰲合劑,通過(guò)火焰原子吸收光譜技術(shù)可對(duì)地下水樣中的各種重金屬元素進(jìn)行測(cè)定。

2.4 極譜法

此法兼具了色譜法與常規(guī)方法的共同特點(diǎn),將極小面積的滴汞電極同較大面積的極化電極浸入待測(cè)地下水樣品中,并逐漸對(duì)兩極之間的外加電壓進(jìn)行改變,從而獲得相應(yīng)的電流―電壓曲線圖,此即所謂的極譜圖。通過(guò)分析極譜圖可求得待測(cè)無(wú)機(jī)離子的濃度。

3、 結(jié)語(yǔ)

面對(duì)已污染的地下水而言,必須采取有效的防治措施,防止污染進(jìn)一步擴(kuò)大。應(yīng)先對(duì)地下水污染情況進(jìn)行調(diào)查,再選擇合適的防治技術(shù),并提出如下建議:

1)若可以查明污染源,而其又為垃圾填埋場(chǎng)等產(chǎn)生的,應(yīng)盡量采取隔離方法,此法最為經(jīng)濟(jì)、有效;

2)將易沉淀的無(wú)機(jī)金屬污染物固定于含水層中,這樣雖方便、經(jīng)濟(jì),但無(wú)法達(dá)到有效治理的目的;

3)對(duì)于地下水的原位治理技術(shù)而言,滲透性反應(yīng)墻技術(shù)可以對(duì)多數(shù)污染物進(jìn)行有效處理,且較傳統(tǒng)抽出處理技術(shù)而言,更具經(jīng)濟(jì)性;

4)植物修復(fù)法最經(jīng)濟(jì)、某些情況下也最有效,既可治理污染又實(shí)現(xiàn)了綠地面積的增加。

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[關(guān)鍵詞]京津冀;水污染;協(xié)同治理;對(duì)策

[DOI]1013939/jcnkizgsc201714249

1研究背景

京津冀一體化協(xié)同發(fā)展已上升為國(guó)家戰(zhàn)略,是打造新型首都經(jīng)濟(jì)圈的有效路徑。三地經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)了人口、資源和要素流動(dòng),產(chǎn)業(yè)升級(jí)、企業(yè)和人力資源數(shù)量的增長(zhǎng),對(duì)水資源的需求不斷增加,導(dǎo)致了水質(zhì)的破壞及水資源的匱乏,生態(tài)環(huán)境的問(wèn)題日益突出,這制約和影響了人們的生活質(zhì)量,阻礙京津冀一體化進(jìn)程。三地水質(zhì)安全和水源保護(hù)面臨巨大壓力,迫切需要采取行動(dòng)加以解決。

2京津冀水污染現(xiàn)狀分析

京津冀三地同屬于海河流域水系,京津兩地多條河流互為上下游,河北省位于上游地區(qū),京津冀地區(qū)水資源極為匱乏,據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)年鑒最新數(shù)據(jù)顯示:2015年全國(guó)人均水資源量203925立方米,北京人均水資源量12401立方米,天津人均水資源量8356立方米,河北省18246立方米,三地人均水資源量總和僅為390立方米,不足全國(guó)人均水資源量的1/5,水資源匱乏不言而喻。另外,京津冀地區(qū)地表水污染嚴(yán)重,地下水開(kāi)采過(guò)度,近五年三地廢水排量以3%~5%的比例逐年增加,水質(zhì)惡化,水位持續(xù)下降,加劇了水資源的供需矛盾。京津冀三地在水污染問(wèn)題上的“榮損共俱”的現(xiàn)實(shí)狀況,使得三地應(yīng)該根據(jù)不同地區(qū)特點(diǎn),統(tǒng)籌京津冀水資源調(diào)配和山水林田湖等各要素,這成為三地水資源協(xié)同治理的不二選擇。

3京津冀地區(qū)水污染協(xié)同治理存在的問(wèn)題

31京津冀協(xié)同發(fā)展與水污染協(xié)同治理“不同步”

京津冀協(xié)同發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略為三地的水資源協(xié)同保護(hù)提供了堅(jiān)實(shí)的戰(zhàn)略保障,京津冀在水資源保護(hù)諸多環(huán)節(jié)展開(kāi)建設(shè)性合作,但是對(duì)該問(wèn)題的認(rèn)識(shí)層面仍存在不一致現(xiàn)象,仍存在“一畝三分地”的思維定式,區(qū)域間行政化管理模式難以突破,缺乏跨界水資源污染一體化治理的聯(lián)控機(jī)制,使得區(qū)域協(xié)同發(fā)展與共同治理錯(cuò)位。

32京津冀水資源利用機(jī)制和水生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制“不協(xié)同”

京津冀地區(qū)三地地位不對(duì)等,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不一致,盡管河北省水資源緊缺,仍擔(dān)負(fù)著為京津兩地提供足夠優(yōu)質(zhì)水資源的主體功能,經(jīng)常先保障京津兩地的需求,卻沒(méi)得到相應(yīng)的補(bǔ)償,獲得合理的回報(bào),區(qū)域水生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制和污水排放交易機(jī)制不健全,沒(méi)有體現(xiàn)資源與水生態(tài)的“共建”與“共享”,相應(yīng)的法律法規(guī)不健全,這是制約和影響京津冀水污染協(xié)同治理的主要原因,造成水資源保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展不“協(xié)同”。

33農(nóng)村地區(qū)缺乏相應(yīng)污染源控制機(jī)制

就區(qū)位環(huán)境而言,京津冀地區(qū)囊括華北平原、海河流域,農(nóng)村環(huán)境污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重,成為不容忽視的污染源??h域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中追求GDP增長(zhǎng),高碳工業(yè)依然在發(fā)展,特別是農(nóng)村燃煤散燒、污水亂排、土壤污染問(wèn)題日益嚴(yán)重,農(nóng)村環(huán)境污染隨著不合理的施肥比例而日趨嚴(yán)重,而且重氮肥輕磷鉀肥,重化肥輕有機(jī)肥,使得施肥結(jié)構(gòu)不合理。農(nóng)村目前散居的生活方式,不可能根本改變農(nóng)村能源利用結(jié)構(gòu),再加上農(nóng)村機(jī)動(dòng)車(chē)也在不斷增加,臟、亂、差狀況相對(duì)嚴(yán)重,使農(nóng)村地區(qū)是水污染的主戰(zhàn)場(chǎng)。此外所采取的水資源保護(hù)措施,以及相關(guān)整治措施在農(nóng)村最難以執(zhí)行到位。京津冀地區(qū)地下水污染問(wèn)題已成為限制該區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大障礙之一。

34京津冀地下水開(kāi)發(fā)利用程度偏高

相較于全國(guó),京津冀地下水超采量嚴(yán)重,水位明顯下降,據(jù)中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院數(shù)據(jù)顯示,截至2014年6月京津冀地區(qū)年均沉降速率超過(guò)50毫米的面積達(dá)到4569平方千米,這與過(guò)量開(kāi)采地下水息息相關(guān)。隨著京津冀一體化進(jìn)程的推進(jìn),三地產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí),產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,可能會(huì)引起地下水開(kāi)發(fā)利用的加劇,還會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大華北平原地下水漏斗。

4京津冀協(xié)同發(fā)展中水污染治理對(duì)策構(gòu)想

41構(gòu)建京津冀水資源一體化統(tǒng)籌協(xié)同機(jī)制

建立從國(guó)家戰(zhàn)略高度統(tǒng)籌污水治理的頂層設(shè)計(jì),全盤(pán)考慮,從水污染防、水態(tài)保護(hù)與修復(fù)到水污染排放總量的限制以及排污標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定等方面分工協(xié)作,統(tǒng)籌安排,建立相關(guān)組織,降低協(xié)調(diào)成本。

42構(gòu)建水資源利用與水生態(tài)補(bǔ)償相協(xié)同機(jī)制

京津冀三地定位不同,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不對(duì)等、不合理,按照生態(tài)補(bǔ)償?shù)睦碚?,“誰(shuí)受益,誰(shuí)補(bǔ)償”保證保護(hù)生態(tài)環(huán)境的地區(qū)有收益,愿意干。京津冀建立流域之間的水生態(tài)補(bǔ)償制度,落實(shí)生態(tài)補(bǔ)償資金,讓水資源的主要提供者得到相應(yīng)的補(bǔ)償,此外還可建立用于保護(hù)跨區(qū)域水源保護(hù)專(zhuān)項(xiàng)事項(xiàng)的專(zhuān)項(xiàng)補(bǔ)償基金。通過(guò)建立京津冀水資源補(bǔ)償機(jī)制,重新進(jìn)行利益分配,使得河北在水資源的防治工作中得到補(bǔ)償,加快京津冀污水治理的一體化進(jìn)程。

43重視農(nóng)村、農(nóng)業(yè)水污染機(jī)制建設(shè)

一方面,建立基層宣傳機(jī)制,從農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)進(jìn)行宣傳,近期來(lái)看,增加農(nóng)業(yè)科學(xué)種植信息,避免過(guò)量使用化肥、農(nóng)藥,根源上減少地下水污染的機(jī)會(huì);長(zhǎng)期來(lái)看,結(jié)合農(nóng)業(yè)土地流轉(zhuǎn)政策,增強(qiáng)生物化種植,利用自身的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行控制。另一方面,改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境和農(nóng)民生活方式,通過(guò)發(fā)展現(xiàn)代新農(nóng)村和非農(nóng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提升農(nóng)村城鎮(zhèn)化水平,進(jìn)而從根本上改善農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境。

44實(shí)施長(zhǎng)期有效的水污染質(zhì)量監(jiān)測(cè)機(jī)制

根據(jù)《水十條》要求“2017年年底前,京津冀等區(qū)域、海域建成統(tǒng)一的水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)”。借助于“互聯(lián)網(wǎng)+”平臺(tái),利用公眾監(jiān)控、監(jiān)督,不僅可以指導(dǎo)水污染治理工作的開(kāi)展還可以防止水污染行為的擴(kuò)張,基于信息平臺(tái):一方面綜合分析三地的水環(huán)境狀況,明確治理重點(diǎn),有的放矢;另一方面建議從頂層成立治理部門(mén),明確制度責(zé)任,并探索“河長(zhǎng)制”形成跨區(qū)域管理模式。最終,建立跨界水污染信息交流平臺(tái)、完善區(qū)域水污染突發(fā)狀況應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案,加大聯(lián)防聯(lián)控力度。

45呼吁全社會(huì)參與水污染治理工作

區(qū)域化水污染治理需要政府全力支持并形成有依據(jù)的法律和法規(guī),同時(shí),需要借助于微觀群體――企業(yè)和社會(huì)公眾等各個(gè)層次都納入到水污染治理的范疇中。企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中要注重水資源的利用以及污染的排放,嚴(yán)格遵守水環(huán)境保護(hù)制度;社會(huì)公眾在生活過(guò)程中自身做起節(jié)約用水,按序排放污染垃圾等,從基層環(huán)節(jié)支援治污工作。

綜上所述,京津冀地區(qū)開(kāi)展水污染協(xié)同治理,必須要本著優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、合作共贏互惠互利的原則,以服務(wù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)為目標(biāo),統(tǒng)籌考慮以水資源和水環(huán)境的關(guān)系,體現(xiàn)協(xié)同治理對(duì)三地生態(tài)環(huán)境的重要聯(lián)合支撐作用。

參考文獻(xiàn):

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[關(guān)鍵字]地下水 水質(zhì) 檢測(cè)方法

[中圖分類(lèi)號(hào)] X523 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-2-175-1

近年來(lái),隨著水資源缺乏的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重[1],地下水資源已經(jīng)成為人們生活生產(chǎn)的最好選擇。然而,近年來(lái),隨著大氣污染、土壤污染、河流污染等環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,地下水污染的問(wèn)題也隨之出現(xiàn)。地下水的污染不僅嚴(yán)重地影響到當(dāng)?shù)鼐用竦纳眢w健康、生命安全而且也會(huì)進(jìn)一步對(duì)生態(tài)環(huán)境、地層環(huán)境等造成影響。因而,對(duì)地下水水質(zhì)的檢測(cè)顯得尤為重要,只有通過(guò)合理科學(xué)的地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法,及早地了解地下水水質(zhì)情況,才能為地下水的合理開(kāi)發(fā)利用和地下水污染治理提供有效可行的指導(dǎo),才能有效地保護(hù)利用好地下水資源,進(jìn)一步保證居民的身體健康,保護(hù)生態(tài)環(huán)境不受?chē)?yán)重污染。

1 我國(guó)地下水的特點(diǎn)及現(xiàn)狀

1.1 地下水位下降迅速

受我國(guó)特殊復(fù)雜的地理地質(zhì)條件限制,我國(guó)的地下水資源分布極其不均勻,加之,受近年來(lái)較大氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)的影響,我國(guó)的地下水資源形勢(shì)面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。目前,我國(guó)大部分地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)地下水資源明顯減少[2],地下水水位明顯下降。而當(dāng)?shù)卣拖嚓P(guān)部門(mén)又為了不影響社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,不顧地下水位的快速下降,進(jìn)一步開(kāi)采深層地下水,導(dǎo)致我國(guó)的地下水資源進(jìn)一步減少。據(jù)相關(guān)部門(mén)調(diào)查顯示,在1980年到2012年間,我國(guó)地下水供水量由647億m3增加至2039億m3,年增長(zhǎng)率達(dá)到3.91%。此外,在南方一些地表水豐富的地區(qū),由于近年來(lái)地表水污染嚴(yán)重,轉(zhuǎn)而開(kāi)采地下水,這樣,又有部分沒(méi)必要的地下水資源被開(kāi)采利用,進(jìn)一步增加了地下水資源的嚴(yán)峻局勢(shì)。

這些嚴(yán)重的地下水超采問(wèn)題引發(fā)了許多生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)地下水超采量已經(jīng)由上世紀(jì)80年代的100億m3/a,增加至目前的300億m3/a,地下水超采面積由5.6萬(wàn)k㎡擴(kuò)展到18萬(wàn)k㎡。

1.2 部分地區(qū)污染嚴(yán)重

除了地下水水位下降迅速之外,我國(guó)的地下水還面臨著污染嚴(yán)重的嚴(yán)峻局勢(shì)。根據(jù)全國(guó)水資源綜合規(guī)劃調(diào)查評(píng)價(jià)成果顯示的數(shù)據(jù),目前,我國(guó)有近60%的城市地下水水質(zhì)在不斷地惡化,受到各種有機(jī)、無(wú)機(jī)以及一些工業(yè)操作和工業(yè)廢料產(chǎn)生的放射性有毒物質(zhì)等污染,嚴(yán)重威脅著當(dāng)?shù)爻鞘芯用竦纳眢w健康。此外,地下水的污染(尤其是放射性物質(zhì)污染)還將進(jìn)一步擴(kuò)散至對(duì)周?chē)霓r(nóng)田的污染,從而影響著我國(guó)農(nóng)作物和糧食的健康安全程度。地下水的污染當(dāng)然還會(huì)影響著當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境平衡和潛在的地質(zhì)地層安全。因此,在新形勢(shì)下,我們更要注重地下水的保護(hù),不僅要在用量上實(shí)現(xiàn)地下水的可持續(xù)發(fā)展,而且還要在質(zhì)量上保證地下水的清潔干凈。

2 地下水水質(zhì)的檢測(cè)方法

目前,地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)的方法主要有滴定法、離子選擇電極法、極譜法、氣相或液相色譜法:

2.1 滴定法

通過(guò)滴定法對(duì)水質(zhì)檢驗(yàn)的方法應(yīng)用非常廣發(fā),主要是利用化學(xué)反應(yīng)生成沉淀、有顏色的新物質(zhì)或是生成的新物質(zhì)可以與另一種指示性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)呈現(xiàn)出顏色變化的原理,而在樣品中滴入某種特定物質(zhì),直到樣品產(chǎn)生沉淀或顏色變化才停止滴入,最后通過(guò)目測(cè)滴入物質(zhì)的量的變化而計(jì)算出樣品中某種或某些特定物質(zhì)的含量的一種水質(zhì)監(jiān)測(cè)的方法。目前,實(shí)驗(yàn)室常常采用的滴定方法是人工滴定法,這種方法因操作簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)、檢測(cè)代價(jià)小而被廣泛應(yīng)用。應(yīng)用滴定法可主要檢測(cè)出地下水中的Ca2+ 、Mg2+ 、Fe2+ 、Cu2+等離子物質(zhì)和其它一些膠體物質(zhì)。

2.2 離子選擇電極法

氟是一種極其活躍的非金屬元素,在自然界的分布非常廣泛,且多以氟化物(包括金屬氟化物和氟化氫等)形式存在。氟化物是一種對(duì)動(dòng)植物和人類(lèi)健康有著嚴(yán)重危害的物質(zhì),廣泛地存在于鋼鐵廠、磷肥廠、電解鋁廠、玻璃陶瓷廠及氟塑料生產(chǎn)廠附近的水和空氣中,對(duì)環(huán)境和水源造成嚴(yán)重的污染。

目前對(duì)于地下水中氟化物含量檢測(cè)最有效和最常用的方法是離子選擇電極法。其原理是:將氟化鑭單晶封在塑料管的一端,管內(nèi)裝特定濃度的NaF和NaCl溶液,并以Ag-AgCl電極為參比電極,構(gòu)成氟離子選擇電極。實(shí)際操作中,用氟離子選擇電極測(cè)定水樣中氟化物的含量時(shí),指示電極用氟離子選擇電極來(lái)充當(dāng),而參比電極則需用飽和甘汞電極。研究發(fā)現(xiàn),電極電動(dòng)勢(shì)與樣品中的氟離子活度的對(duì)數(shù)成正相關(guān)關(guān)系,從而可以利用能斯特方程式來(lái)計(jì)算并測(cè)定水樣中的氟化物含量。

2.3 極譜法

在電解過(guò)程中,常常可以得到的極化電極的電流-電位(或電位-時(shí)間)曲線,極譜法就是利用這條曲線并結(jié)合數(shù)學(xué)計(jì)算來(lái)確定溶液中被測(cè)物質(zhì)濃度的一類(lèi)電化學(xué)分析方法。它是捷克化學(xué)家J.海洛夫斯基在1922年首次提出,應(yīng)用非常廣泛,并有著明顯的檢測(cè)優(yōu)勢(shì)。這種方法可用來(lái)檢測(cè)地下水樣中Cu、Pb、Cd、Zn、W、Mo、V、Se、Te等金屬離子和包括羰基、亞硝基、有機(jī)鹵化物等在內(nèi)的有機(jī)物,而且可測(cè)定的組分含量范圍寬,準(zhǔn)確度高,重現(xiàn)性好,選擇性好,并可實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)定。

2.4 氣相或液相色譜法

色譜法又稱(chēng)色層法或?qū)游龇?,是一種物理化學(xué)分析方法。它是利用樣品中不同溶質(zhì)與樣品中固定相和流動(dòng)相之間的包括分配力、吸附力、離子交換在內(nèi)的作用力之間差別,使樣品中各個(gè)溶質(zhì)相互分離的一種物理化學(xué)方法。在色譜法中,由于流動(dòng)相可以是氣體,也可以是液體,因而根據(jù)流動(dòng)相分為氣相色譜法(GC)和液相色譜法(LC)。在利用色譜法檢驗(yàn)地下水水質(zhì)時(shí),通常是在各溶質(zhì)相互分離后,測(cè)得各溶質(zhì)的含量。這種方法因高速高效、靈敏度高和準(zhǔn)確性好而被廣泛應(yīng)用。

3 結(jié)束語(yǔ)

地下水水質(zhì)檢驗(yàn)對(duì)于安全、科學(xué)、合理地可持續(xù)利用地下水有著重要的意義。當(dāng)然在實(shí)際情況中,一定要根據(jù)需要和當(dāng)?shù)厮疀r合理地選用檢驗(yàn)方法,既要做到準(zhǔn)確可靠,又要保證快捷高效。

參考文獻(xiàn)

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一、煤礦開(kāi)采對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響

(1)煤礦開(kāi)采對(duì)植被、水土流失以及土地沙漠化的影響。礦區(qū)地表植被稀少,生態(tài)環(huán)境脆弱,煤礦開(kāi)采時(shí),必然會(huì)造成大面積毀林毀草,致使水土流失,從而引發(fā)土地沙漠化。防治措施:建設(shè)單位做到:礦井建設(shè)與環(huán)境建設(shè)同步進(jìn)行,提高植被覆蓋率,減少水土流失。(2)礦坑排水對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響。礦區(qū)為了正常生產(chǎn),需疏排礦井水,其結(jié)果必然會(huì)導(dǎo)致地下水位下降,井泉干涸,植被枯死,從而影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳钣盟稗r(nóng)田灌溉用水。另外,礦井產(chǎn)生的各種生活污水及工業(yè)廢水如不處理,可造成地下潛水和土壤污染,直接污染其附近水源。防治措施:設(shè)計(jì)部門(mén)應(yīng)考慮防范措施。(3)煤礦生產(chǎn)對(duì)地面環(huán)境的影響。大規(guī)模的開(kāi)采,礦井必將形成大面積的采空區(qū),使煤層頂板失穩(wěn)下沉,出現(xiàn)地裂、地面塌陷、地面沉降等地面變形,重者可使地面建筑物、公路、管道等公共設(shè)施遭到嚴(yán)重破壞。防治措施:在采掘中應(yīng)注意保護(hù)建筑物、公路等地面設(shè)施。保安煤柱應(yīng)留設(shè),采空塌陷區(qū)應(yīng)及時(shí)回填,恢復(fù)植被。(4)固體廢棄物對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響。煤礦主要固體廢棄物為井巷掘進(jìn)的廢石及煤矸石,廢棄物堆放可能產(chǎn)生的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題有:侵占草原和耕地、減少土地資源,污染土壤;廢棄物中有害元素因降水的長(zhǎng)期淋濾往往富集在水中,污染水資源。防治措施:煤礦生產(chǎn)時(shí)廢棄物堆放盡量少占草原和耕地,堆放處應(yīng)鋪設(shè)隔水的粘土層,以減少對(duì)水資源的污染。

二、地震與礦區(qū)穩(wěn)定性

據(jù)中國(guó)地震局主編的《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)劃分,本區(qū)所在地,地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,地震烈度相當(dāng)于Ⅵ度。錫林浩特市西烏珠穆沁旗境內(nèi)曾發(fā)生5.9級(jí)地震,錫林浩特市、赤峰市等地有感。防治措施:礦區(qū)地面建設(shè)時(shí)必須采取防震與抗震措施,防患于未然。礦區(qū)內(nèi)目前尚未發(fā)生過(guò)較大規(guī)模的崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害和較為嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題,自然狀態(tài)下不會(huì)有不良自然現(xiàn)象發(fā)生。因此,地殼的穩(wěn)定性較好。

三、地質(zhì)災(zāi)害

(1)礦井生產(chǎn)往往形成大面積采空區(qū),放頂后出現(xiàn)地裂、地面塌陷、地面沉降等地面變形。從計(jì)算結(jié)果分析,導(dǎo)水裂隙帶(包括最大冒落帶)最大高度未達(dá)地表,但采空區(qū)放頂后,彎曲帶(整移帶)可能波及到第四系。另外,采空區(qū)放頂后,部分地段導(dǎo)水裂隙帶達(dá)到了第三系松散層,松散層會(huì)對(duì)礦井直接充水,會(huì)導(dǎo)致地下水位下降,從而引起某些地段地面沉降、地面塌陷。防治措施:采掘中應(yīng)注意建筑物及公路等地面設(shè)施保安煤柱的留設(shè),采空區(qū)及采空塌陷區(qū)應(yīng)及時(shí)回填,恢復(fù)地面植被等綜合治理措施。(2)地下水的污染。礦區(qū)地下水的污染源有礦坑污水、煤礦工業(yè)及生活廢水,礦坑廢石、煤礦工業(yè)廢渣、生活垃圾。地下水污染的防治措施有:一是液體廢棄物防治。積極引進(jìn)礦井生產(chǎn)新技術(shù),發(fā)展無(wú)污染新工藝;重復(fù)利用廢水,減少污水排放量;加強(qiáng)技術(shù)改造,實(shí)行廢水資源化;堅(jiān)持嚴(yán)格的廢水排放標(biāo)準(zhǔn);生活飲用地下水源必須設(shè)置衛(wèi)生防護(hù)帶,上游或影響半徑范圍內(nèi)不得有各種污染源存在。二是固體廢棄物防治。首先要發(fā)展無(wú)廢工藝,減少?gòu)U物生成量,土地復(fù)墾;其次是要開(kāi)拓固體廢棄物資源化新途徑,即從固體廢棄物中回收有用物質(zhì),以獲得新的用途;最后是要采用物理、化學(xué)、生物等技術(shù)對(duì)固體廢棄物進(jìn)行減量與凈化處理,并選擇安全排放場(chǎng)地,不但能防止地下水污染,而且還能防止土壤的污染和減少土地的占用量。

四、礦區(qū)水環(huán)境及有害物質(zhì)

篇10

關(guān)鍵詞:環(huán)境工程;特色人才;環(huán)境地質(zhì);收效

石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“本校”)“環(huán)境工程”專(zhuān)業(yè)建立在原有“水文地質(zhì)與工程地質(zhì)”專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)上,屬全國(guó)專(zhuān)業(yè)整理后專(zhuān)業(yè)內(nèi)容調(diào)整較大的專(zhuān)業(yè)之一,同時(shí)也是國(guó)家教育部管理專(zhuān)業(yè)之一。如何搞好這一專(zhuān)業(yè)建設(shè),培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的專(zhuān)業(yè)人才,是專(zhuān)業(yè)調(diào)整之后的重要任務(wù)。作者根據(jù)本校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行多年特色專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)教改研究,獲得本校重點(diǎn)教改項(xiàng)目資助,本文即依據(jù)項(xiàng)目研究報(bào)告撰寫(xiě)而成。

一、本校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的特色

1.環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)面臨的形勢(shì)與問(wèn)題

1998年,國(guó)家教育部專(zhuān)業(yè)整理中將原屬地礦、冶金、海洋、農(nóng)林、交通等一些與環(huán)境工程相關(guān)的專(zhuān)業(yè)劃歸環(huán)境工程,不僅大大增加了開(kāi)設(shè)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的院校,更增加了專(zhuān)業(yè)方向的多重性。在不同行業(yè)環(huán)境治理人才的需求下,許多院校按照“在寬口徑專(zhuān)業(yè)內(nèi)設(shè)置柔性專(zhuān)業(yè)方向”的原則,培養(yǎng)帶有自身特色的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才,進(jìn)而形成了環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)方向的多元化。因此如何立足環(huán)境工程專(zhuān)業(yè),根據(jù)自身特點(diǎn),結(jié)合市場(chǎng)對(duì)人才的需求,培養(yǎng)特色型環(huán)境治理的技術(shù)人才,成為本校該專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)所面臨的主要問(wèn)題。

2.本校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)特色人才培養(yǎng)方案的形成

本校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)特色人才培養(yǎng)方案的形成源于兩個(gè)方面的前提條件。首先,該專(zhuān)業(yè)是1999年由原河北地質(zhì)學(xué)院水文地質(zhì)與工程地質(zhì)專(zhuān)業(yè)調(diào)整而來(lái)的,具有良好的環(huán)境地質(zhì)方面的基礎(chǔ),特別是在地下水資源與環(huán)境、環(huán)境地質(zhì)與災(zāi)害防治等方面具有雄厚的教學(xué)資源。其次,地質(zhì)環(huán)境治理和地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防是我國(guó)環(huán)境治理的重要組成部分,需要大量專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才完成。在這樣的前提下,本校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)本著發(fā)揮自身特長(zhǎng),辦特色專(zhuān)業(yè)的指導(dǎo)思想,從我國(guó)的國(guó)情和社會(huì)需求出發(fā),結(jié)合本校的資源配置和專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng),進(jìn)行專(zhuān)業(yè)建設(shè),充分利用自己的辦學(xué)特色和資源優(yōu)勢(shì),培養(yǎng)既有一定水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ),又掌握環(huán)境監(jiān)測(cè)、水處理技術(shù)和環(huán)境影響評(píng)價(jià)等技術(shù)與技能的人才。這樣的人才具有較強(qiáng)的市場(chǎng)適應(yīng)能力,一方面按傳統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)分工,他們可以從多個(gè)方面參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng);另一方面,他們又可以解決涉及交叉學(xué)科領(lǐng)域的問(wèn)題,把地學(xué)與環(huán)境科學(xué)兩方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)緊密結(jié)合起來(lái),解決諸如地下水污染防治、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境勘查與規(guī)劃、固體廢物處理與處置方面的問(wèn)題。

經(jīng)多次培養(yǎng)方案的調(diào)整,該專(zhuān)業(yè)現(xiàn)在形成環(huán)境地質(zhì)和污染控制兩個(gè)柔性方向,以環(huán)境地質(zhì)為特色,培養(yǎng)環(huán)境治理與污染控制工程方面的應(yīng)用型高級(jí)技術(shù)人才,畢業(yè)生主要從事環(huán)境地質(zhì)調(diào)查與評(píng)價(jià),地下水污染防治,地質(zhì)災(zāi)害防治,礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù),污水、廢氣、固體廢物處理與污染控制,環(huán)境評(píng)價(jià)等方面工作,服務(wù)于生產(chǎn)單位、科研院所、大專(zhuān)院校、管理部門(mén)等。

二、人才培養(yǎng)

1.人才培養(yǎng)方案的制定

2000年全國(guó)高等學(xué)校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)第三屆第六次會(huì)議對(duì)該專(zhuān)業(yè)的教學(xué)建設(shè)與改革問(wèn)題進(jìn)行了討論,并確定了新的環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)本科培養(yǎng)方案。本校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)其起步階段的教學(xué)計(jì)劃就是按照會(huì)議精神的總體框架制定的,并按照“寬口徑,厚基礎(chǔ),薄專(zhuān)業(yè)”的高校改革指導(dǎo)思想,在課程設(shè)置中加強(qiáng)了基礎(chǔ)課程、人文課程、特色課程及實(shí)踐教學(xué)的學(xué)分比例,可以說(shuō)起步之初就站在了新的人才培養(yǎng)的起點(diǎn)上。

隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到快速發(fā)展,國(guó)家在環(huán)境方面的投資不斷地加大,環(huán)境問(wèn)題逐漸得到社會(huì)各界的重視。國(guó)家基本建設(shè)過(guò)程中環(huán)境地質(zhì)、地質(zhì)工程、地質(zhì)災(zāi)害防治等方面專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍的建設(shè)也在不斷地加強(qiáng)和完善。針對(duì)這些情況,本校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)在教學(xué)、實(shí)習(xí)和科研等方面及時(shí)調(diào)整,注重實(shí)踐教學(xué)和實(shí)用性、復(fù)合型人才的培養(yǎng),在人才培養(yǎng)方面進(jìn)行大膽的實(shí)踐。經(jīng)過(guò)幾年調(diào)整,逐步形成目前的人才培養(yǎng)框架模式,即適應(yīng)市場(chǎng)人才需要,占領(lǐng)環(huán)境地質(zhì)市場(chǎng),立足河北,面向全國(guó)地礦與環(huán)保行業(yè)培養(yǎng)實(shí)用型人才。其培養(yǎng)目標(biāo)確立為:培養(yǎng)適應(yīng)國(guó)家社會(huì)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要的以環(huán)境地質(zhì)為特色的環(huán)境治理、水資源開(kāi)發(fā)與水環(huán)境保護(hù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)、管理等方面的高級(jí)工程技術(shù)人才。培養(yǎng)的學(xué)生既系統(tǒng)地掌握寬厚的工科公共基礎(chǔ)理論知識(shí),又受到良好的環(huán)境工程理論教育與實(shí)踐技能訓(xùn)練。畢業(yè)生掌握資源環(huán)境保護(hù)、污染防治、環(huán)境管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的基本理論與專(zhuān)門(mén)知識(shí),基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高、有創(chuàng)新意識(shí),適應(yīng)21世紀(jì)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要。能夠面向環(huán)境保護(hù)生產(chǎn)單位、科研院所、大專(zhuān)院校、管理部門(mén)等從事有關(guān)環(huán)境工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)、科學(xué)研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、管理和教學(xué)等工作或繼續(xù)攻讀碩士學(xué)位。

2.人才培養(yǎng)方案的實(shí)施

(1) 培養(yǎng)計(jì)劃的調(diào)整

從1999年到2005年培養(yǎng)方案與教學(xué)計(jì)劃幾經(jīng)修改。其中1999-2000級(jí)教學(xué)計(jì)劃,基本按照教育部本科專(zhuān)業(yè)目錄制定的課程框架體系安排課程,其特點(diǎn)是:公共基礎(chǔ)和學(xué)科基礎(chǔ)課占有相當(dāng)大比例(58.2%),在體現(xiàn)本校專(zhuān)業(yè)特色方面不夠突出,只安排環(huán)境地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、地下水污染防治等少量特色課程。這些課程不能滿(mǎn)足本校多年來(lái)形成的就業(yè)渠道中(地礦系統(tǒng))用人單位的需要,因此進(jìn)行了調(diào)整。2001-2002級(jí)教學(xué)計(jì)劃適當(dāng)減少公共基礎(chǔ)課比例(公共基礎(chǔ)和學(xué)科基礎(chǔ)課所占比例為53.7%-53.9%),對(duì)專(zhuān)業(yè)課進(jìn)行較大調(diào)整,將礦物巖石、構(gòu)造地質(zhì)、水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、地下水動(dòng)力學(xué)等課程列入專(zhuān)業(yè)必修課,擴(kuò)大選修課專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域;將專(zhuān)業(yè)調(diào)整為環(huán)境水文地質(zhì)、水污染控制兩個(gè)方向,但其反映的專(zhuān)業(yè)面偏窄,仍不能完全符合現(xiàn)代教育對(duì)人才培養(yǎng)的要求,不完全適應(yīng)市場(chǎng)的人才需求。因此對(duì)2003-2004級(jí)教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,公共基礎(chǔ)和學(xué)科基礎(chǔ)課所占比例調(diào)整為55.7%;進(jìn)一步調(diào)整拓寬專(zhuān)業(yè)必修課內(nèi)容,增加土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)內(nèi)容,將專(zhuān)業(yè)方向確定為環(huán)境地質(zhì)和污染控制工程。

根據(jù)教育教學(xué)中存在的問(wèn)題2005年對(duì)該專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃再次進(jìn)行調(diào)整。其特點(diǎn)是進(jìn)一步明確培養(yǎng)目標(biāo)、基本要求和培養(yǎng)措施;增加實(shí)踐教學(xué)時(shí)間與學(xué)分;明確不同專(zhuān)業(yè)方向的專(zhuān)業(yè)必修課程。調(diào)整后的課程具體安排是:公共基礎(chǔ)課約占總學(xué)分的37.37%;專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課約占總學(xué)分的17.17‰專(zhuān)業(yè)必修課按照環(huán)境地質(zhì)和污染控制兩個(gè)方向分別設(shè)立課程,環(huán)境地質(zhì)方向開(kāi)設(shè)地下水

動(dòng)力學(xué)、水文地球化學(xué)、水資源開(kāi)發(fā)與保護(hù)、水文地質(zhì)與工程地質(zhì)勘察技術(shù)、地下水污染防治、地質(zhì)災(zāi)害防治等;污染控制方向開(kāi)設(shè)給排水工程、物理性污染防治、固體廢物處理與處置、大氣污染控制工程、環(huán)境規(guī)劃與管理、環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)等,專(zhuān)業(yè)必修課約占總學(xué)分的14.65%。專(zhuān)業(yè)選修課開(kāi)設(shè)環(huán)境工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境工程施工技術(shù)、環(huán)境遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、同位素水文地質(zhì)學(xué)、地下水?dāng)?shù)值模擬、環(huán)境地質(zhì)與工程、清潔生產(chǎn)、環(huán)保設(shè)備基礎(chǔ)、CAD輔助制圖、ISO14000環(huán)境管理體系等。

實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容包括課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等。課程實(shí)驗(yàn)結(jié)合課程講授進(jìn)行,約占6.61%的學(xué)分。實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)包括一年級(jí)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、二年級(jí)教學(xué)實(shí)習(xí)和三年級(jí)生產(chǎn)實(shí)習(xí),分別占總學(xué)分的1.02%、2.50%、3.03%,并且針對(duì)實(shí)習(xí)內(nèi)容分別建設(shè)有相應(yīng)的實(shí)習(xí)基地。畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要求學(xué)生參加教師的科研或生產(chǎn)項(xiàng)目,依據(jù)實(shí)習(xí)內(nèi)容完成畢業(yè)設(shè)計(jì)或論文,進(jìn)行論文答辯。該環(huán)節(jié)約占總學(xué)分的7.55%。

(2) 教學(xué)方法

在教學(xué)方法上,結(jié)合環(huán)境工程的特點(diǎn),非常注重實(shí)踐教學(xué),理論結(jié)合實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解、掌握和運(yùn)用能力。在實(shí)驗(yàn)室方面,投資百萬(wàn)元建設(shè)了水污染控制實(shí)驗(yàn)室和環(huán)境微生物實(shí)驗(yàn)室,該實(shí)驗(yàn)室可以進(jìn)行常規(guī)的水污染控制實(shí)驗(yàn)和微生物實(shí)驗(yàn);完善了水力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)室和滲流實(shí)驗(yàn)室,可以進(jìn)行水力學(xué)實(shí)驗(yàn)、地下水污染物遷移規(guī)律和凈化機(jī)理演示實(shí)驗(yàn),可以進(jìn)行地下水、地表水和污水的水質(zhì)分析檢測(cè)。結(jié)合課程內(nèi)容,使學(xué)生在能動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的同時(shí),增強(qiáng)對(duì)課堂知識(shí)的理解、掌握和運(yùn)用能力。在實(shí)習(xí)方面,為了保證實(shí)習(xí)的效果,保證實(shí)習(xí)時(shí)間和實(shí)習(xí)內(nèi)容,針對(duì)三次實(shí)習(xí)分別建了三個(gè)固定的實(shí)習(xí)基地,實(shí)習(xí)基地具備完善的生活實(shí)施和實(shí)習(xí)場(chǎng)地,為培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深對(duì)課堂理論知識(shí)的理解、掌握和鞏固,培養(yǎng)動(dòng)手能力,了解從事生產(chǎn)工作的方法、思路提供了有力保障。

三、特色人才培養(yǎng)的效果

本校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)到2006年已經(jīng)有四屆畢業(yè)生,人才培養(yǎng)方案的調(diào)整,突出辦學(xué)特色,堅(jiān)持教學(xué)與實(shí)踐結(jié)合、教育教學(xué)面向社會(huì)需求,服務(wù)于用人單位的辦學(xué)思路。結(jié)果反映畢業(yè)生的就業(yè)、專(zhuān)業(yè)去向、考研和用人單位的意見(jiàn)反饋等均取得的良好效果。

1.畢業(yè)生就業(yè)率(截止到當(dāng)年7月)。1999級(jí)(2003屆)為86%;2000級(jí)(2004屆)為95.4%;2001級(jí)(2005屆)為95.8%;2002級(jí)(2006屆)為100.0%。

2.應(yīng)屆畢業(yè)生考取研究生情況。2003屆考取16名,占畢業(yè)生總數(shù)的17.6%,占報(bào)名人數(shù)的37.2%;2004屆考取9名,占畢業(yè)生總數(shù)的13.9%,占報(bào)名人數(shù)的34.6%;2005屆考取27名,占畢業(yè)生總數(shù)的28.4%,占報(bào)名人數(shù)的51.9%;2006屆考取16名,占畢業(yè)生總數(shù)的17.2%,占報(bào)名人數(shù)的39.0%。

3.畢業(yè)生從事專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作情況。為反映畢業(yè)生就業(yè)從事專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作的狀況,我們對(duì)2003屆至2006屆畢業(yè)生從事工作的單位進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì),調(diào)查結(jié)果顯示,本校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生以從事地學(xué)類(lèi)及其相關(guān)工作為主體,其所在單位為地質(zhì)工程、環(huán)境地質(zhì)、巖土工程、地質(zhì)勘查、水文與工程地質(zhì)等單位。2003、2004、2005、2006屆畢業(yè)生在這些單位工作分別為37人、45人、72人、67人,占應(yīng)屆畢業(yè)生人數(shù)分別為40.7%、69.2%、75.8%、72%;從事環(huán)境工程、水利水電方面工作的畢業(yè)生分別為7人、6人、14人、15人,占應(yīng)屆畢業(yè)生人數(shù)的7.7%、9.2%、14.7%、16.1%;從事地?zé)帷⑹?、公?wù)員、高校及其他行業(yè)的分別為47人、14人、9人、11人,占應(yīng)屆畢業(yè)生人數(shù)的51.6%、21.5%、9.5%、11.8%。

4.考取研究生的應(yīng)屆畢業(yè)生專(zhuān)業(yè)分布情況。調(diào)查結(jié)果顯示,本校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生考取研究生的專(zhuān)業(yè)分布主要為環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)、環(huán)境地質(zhì)與礦產(chǎn)資源、水資源與水環(huán)境、地質(zhì)與巖土工程、環(huán)境工程等為主。其中2003屆畢業(yè)生考取這些專(zhuān)業(yè)的學(xué)生分別為2人(占12.5%)、2人(占12.5%)、5人(占31.3%)、0人、4人(占25%)、;2004屆分別為0人、4人(占44.4%)、3人(占33.3%)、1人(占11.1%)、1人(占11.1%);2005屆分別為4人(占14.8%)、8人(占29.6%)、5人(占18.5%)、2人(占7.4%)、5人(占18.5%);2006屆分別為1人(占6.3%)、6人(占37.5%)、6人(占37.5%)、0人、2人(占12.5%)。

5.用人單位反饋意見(jiàn)。在對(duì)4年來(lái)學(xué)生就業(yè)單位的信函調(diào)查的反饋評(píng)價(jià)意見(jiàn)中,認(rèn)為該專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生服從組織領(lǐng)導(dǎo)、發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神優(yōu)秀的占88.2%;認(rèn)為專(zhuān)業(yè)理論水平和知識(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)秀的占23.5%,良好的占64.7%;認(rèn)為實(shí)際工作能力優(yōu)秀的和良好的各占41.2%;認(rèn)為開(kāi)拓創(chuàng)新精神優(yōu)秀的占29.4%,良好的占52.9%;認(rèn)為職業(yè)道德和吃苦精神優(yōu)秀的占64.7%;認(rèn)為人際溝通能力優(yōu)秀的占64.7%。在是否愿意繼續(xù)招聘本專(zhuān)業(yè)學(xué)生的調(diào)查問(wèn)卷中,85.1%的單位作了肯定的回答,4.9%的單位作了否定的回答,10.0%的單位作了不明確的答復(fù)。

四、結(jié)論

1.本校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)建立于地礦類(lèi)水文地質(zhì)與工程地質(zhì)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)上,源于水、工、環(huán)一體的已有地礦系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)模式,在1998年專(zhuān)業(yè)整理后一度按照該專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)制定的框架進(jìn)行人才培養(yǎng)。

2.經(jīng)過(guò)人才培養(yǎng)與市場(chǎng)需求關(guān)系的實(shí)踐證明,本校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生就業(yè)不能放棄原有地礦系統(tǒng)對(duì)環(huán)境地質(zhì)人員的需求市場(chǎng),為適應(yīng)這一市場(chǎng)的需要,必須確立本校環(huán)境工程特色人才的培養(yǎng),使人才培養(yǎng)方案在國(guó)家專(zhuān)業(yè)目錄的框架下培養(yǎng)環(huán)境地學(xué)特色型人才。

3.特色人才的培養(yǎng)需要不斷實(shí)踐,不斷調(diào)整培養(yǎng)方案與教學(xué)計(jì)劃,使其既貼近生產(chǎn)實(shí)踐需要,又不脫離專(zhuān)業(yè)目錄限定的框架,形成寬基礎(chǔ)、厚專(zhuān)業(yè)、重實(shí)踐的應(yīng)用性人才。

4.在教學(xué)過(guò)程中加大實(shí)踐教學(xué)的力度,重視實(shí)踐技能訓(xùn)練,做到教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合,增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力,適應(yīng)工作單位的需要。

5.對(duì)畢業(yè)生的跟蹤調(diào)查顯示,絕大部分用人單位對(duì)本校的畢業(yè)生比較滿(mǎn)意,認(rèn)為可以適應(yīng)工作的需要,具有很好的動(dòng)手能力,給出了較高的評(píng)價(jià),證明本校環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)的特色人才培養(yǎng)方案,符合高校學(xué)生培養(yǎng)面向?qū)嵺`、面向社會(huì)經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)需求的要求。

6.為適應(yīng)市場(chǎng)需求,拓寬就業(yè)渠道,及時(shí)調(diào)整與拓寬專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域,充分利用各類(lèi)教學(xué)資源,開(kāi)設(shè)適當(dāng)?shù)膶?zhuān)業(yè)方向?qū)?zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)致關(guān)重要。