胡志亮 许广东
浅谈地下水潜在污染的监测
胡志亮 许广东
一、地下水污染源特征
引起地下水污染的各种物质的来源称为地下水污染源。污染源的种类繁多,分类方法各异。
1.按污染源的形成原因划分
自然污染源:海水、咸水、含盐量高及水质差的其他含水层的地下水进入开采层,大气降水等。
人为污染源:城市液体废物(生活污水、工业废水、地表径流)、城市固体废物(生活垃圾、工业固体废物、污水处理厂、排水管道及地表水体的污泥)、农业活动(污水灌溉、施用农药、化肥及农家肥)、矿业活动(矿坑排水、尾矿淋滤液、矿石选洗)等。
2.按产生污染源的行业(部门)或活动划分
工业污染源:地下水的主要污染来源,特别是其中未经处理的污水和固体废物的淋滤液直接渗入地下水中,会对地下水造成严重污染。
农业污染源:指牲畜和禽类的粪便、农药、化肥以及农灌引来的污水等,这些都会随下渗水流污染土壤和地下水。
生活污染源:随着人口的增长和生活水平的提高,居民排放的生活污水量逐渐增多,其中污染物来自人体的排泄物和肥皂、洗涤剂、腐烂的食物等。除此之外,科研文教单位排出的废水成分复杂,常含有多种有毒物质。医疗卫生部门的污水中则含有大量细菌和病毒,是流行病和传染病的重要来源之一。
区域性水体污染源:海水入侵或盐水入侵时由于过量开采地下水引起海水倒灌、盐水入侵,而使地下水质恶化;地下水的开采,还会导致不同含水层之间的污染转移。
二、地下水可能被污染的几个特点
地下水污染是指由于某种原因改变了符合一定标准的地下水水质(包括物理、化学和生物性质),使它不再适合原来的用途;即凡是人类活动导致进入地下水环境,会引起水质恶化的溶解物或悬浮物,无论其浓度是否达到使水体明显恶化的程度,均称为地下水污染。地下水污染往往具有隐蔽性、缓慢性、难以逆转性三个特点。
地下水所携带的污染物会污染其流经区域,对人体健康、工农业的生产带来危害。如在人和动物的粪便中有400多种细菌,已鉴定出的病毒有100多种。在未经消毒的污水中含有大量的细菌和病毒,它们有可能进入含水层污染地下水。而污染的可能性与细菌和病毒的存活时间、地下水流速、地层结构、pH等多种因素有关。地下水中曾发现的病菌、病毒有:霍乱弧菌(霍乱病)、伤寒沙门氏菌、粪大肠杆菌、脊椎灰质炎病毒、甲型肝炎病毒、胃肠病毒、呼吸道肠道病毒等,因此要进行监测点的布控,以便能及时掌握地下水的水质现状。
三、地下水点的布控原则
地下水污染途径是指污染物从污染源进入到地下水中所进过的路径。研究地下水的污染途径有助于制定正确的防治地下水污染的措施。但是,地下水污染途径是复杂多样的且土壤的不均匀性使得布控地下水采样点较为复杂;因为是针对地下水潜在污染的监测且监测前并不知道确切的污染源,所以只能根据可疑点和可能存在的污染源的分布和扩散形式以及评价项目的现场条件、现场人员提供的资料和已掌握的水文地质条件、地下水开发利用情况,采取点面集合的情况抓住重点,反映地下水污染的真实情况。因此对不同类型的地下水或不同含水层应分别设置监测点。
理论上在监测范围内每百平米至少布控一个点,点位的选择必须具有代表性:如监测范围内低洼处易于接受沉积、形成河沟等;若监测范围较小,建议在四周布点容易确定场地整体情况,进而确定污染的性质。
总之,应对现场详细了解后,结合各方面的因素综合确定监测点的布控位置,以确保采样点的空间分布能最大限度的鉴别现场可能存在的污染源;对于重要污染源的污染范围,监测点的布控也应适当增加。
四、水质的采集
1.采样设备
选择采集样品设备的原则是该设备不与地下水中的污染组分发生作用,监测工作中应足够重视。如铁质的井管会使水中铁含量增加、水质变色,干扰化学成分的分析;聚氯乙烯易和芳香族有机物反应,所以地下水中若含有芳香族有机物并需要进行监测时,就不适合使用聚氯乙烯材质的采样器了。总之,采样前应根据需要监测的项目选择合适的采样器和采样方法,以免影响分析结果。
2.采样注意事项
要采集有代表性的水样,应运用地理、地质、水文、生态、环境等综合性的知识,并应首先考虑地下水的类型和下列因素:
(1)地下水流动较慢,所以水质参数的变换也慢。
(2)地下水埋藏深度不同,温度变化规律也不同。近地表的地下水的温度受气候影响具有周期性的变化,较深的常温层中地下水温度比较稳定,水温变化不超过0.1℃;但水样一经取出,其温度即可能发生变化。这种变化能改变化学反应速度,从而改变原来的化学平衡,也能改变微生物的生长速度。
(3)水样吸收或者放出CO2可引起pH值的变化,也将引起某些化合物的氧化还原作用。
(4)H2S等溶解性气体可在表面损失。
(5)由于采样器的吸附或被污染、影响某些组分的挥发,水样的真实性都将受到影响。
(6)地下水一般处于缺氧状态,因此所采集的水样也应保持这种状态;如不能保持这种状态且与空气接触,水样中的溶解氧将会急剧增大,水中的一些组分也会随之发生相应变化,这会对分析结果造成很大影响。
五、地下水监测注意事项
(1)不同的取样点取样前必须仔细、彻底清洗采样器,以防止交叉污染,取样时应戴手套(医用消毒手套即可),不同的取样点必须换取新的手套,禁止用手直接触摸采样器,尤其是内壁。
(2)为保证实验精度及准确度,应采平行双样和冲洗空白样,样品采集完成后应用冰块保存及时运往实验室。
(3)取样点的选择很重要,除了场地的因素外,还要结合企业的生产状况、产品工艺流程、排污情况等综合因素决定,这就需要监测人员具有较高素质和较广的知识面。
(4)当地下水分布的层次不同时,设置的取样点也应不同,保证一个取样点只对应一个采样水层,与其他水层是隔离的。
地下水一旦被污染,其治理难度大、费用高,因此地下水的保护应是以预防为主,而不是被动的等被污染后再去治理。采取积极有效的预防措施,及时发现、及时治理是十分必要的。关键是要查清污染来源、污染分布以及污染发展的趋势,积极地进行地下水潜在污染的监测
(作者单位:宿迁市水文局223800)