水文地质勘察中地下水重金属污染成因及治理

王 潇，宋利辉，王文军

（1.华东有色地质矿产勘查开发院；2.江苏省有色金属华东地质勘查局八一〇队，南京 210000）

我国地大物博，地下水源的数量较多，分布较为广泛，地下水的利用也是我国社会发展的重要问题之一[1]。但是，随着我国社会经济的发展，地下水资源受到不同程度的污染，严重影响地下水资源的利用。相关调查显示，对我国地下水造成严重污染的因素之一就是重金属污染，因此当下迫切需要治理重金属对地下水的污染，提升地下水质量，最大程度地利用地下水资源。

1 水文地质勘查的作用和重金属对地下水污染的途径

地下水与很多地质灾害有着明显的关系，岩土体与地下水之间形成的地质灾害有着复杂多变、危害性严重的特征[2]。重金属对地下水产生污染的途径多种多样，废水排放、矿产开发以及污染物沉降都会对地下水造成严重的重金属污染。生活污水和工业污水被随意排放后，会不断向地下渗透，最终污染地下水。因此，地下水勘查期间应当采取适当的技术，准确评估地下水质量，采取相应的防护措施，切实保护好未受污染的地下水。对于已经受到污染的地下水，应当科学分析其污染成分，找到污染源，采用科学的手段进行治理。

2 造成地下水重金属污染的成因

能够严重污染地下水的重金属元素主要有5种，即汞、镉、锰、钠和铜，这些重金属元素可以污染地下水，影响水资源的利用效率。对地下水重金属污染的成因进行分析尤为必要，只有充分掌握其成因，人们才能够对其进行有效控制[3]。

2.1 汞污染的成因

很多工业生产都会应用汞金属，其间会形成大量的汞废水和废渣，甚至释放大量含汞气体[4]。如果未有效处理就直接排放，这些废水、废渣或废气会进入土壤和河流中，最终对地下水造成严重污染。此外，化肥含有微量汞元素，当化肥接触土壤后，经过雨水降解，地下水会受到汞元素的影响。按照汞元素有关控制标准，当地下水中的汞元素低于0.001 mg/L时，其可以正常饮用或者用于其他用途。

2.2 镉污染的成因

随着我国社会经济的不断发展，近些年，第二产业得到了飞速的发展，直接导致地下水中的镉元素明显增加[5]。有色金属开采期间会排放废渣、废气以及废水等，其一旦与地面接触，就会逐渐地渗透，导致地下水受到严重的镉污染。同时，含镉肥料在接触地面后会通过雨水逐渐渗透到地下水中。若长期饮用受到镉污染的地下水，人体会出现各种病症。调查显示，我国部分群众长时间饮用受镉污染的地下水，身体出现不同程度的病痛，甚至行动不便。

2.3 锰污染的成因

通常，地下水中锰元素的含量应小于0.1 mg/L，但是水文地质勘查发现，部分地下水的锰元素含量远远高于该标准。地表的沙砾和岩石往往存在大量锰元素，会随着地表径流下渗而污染地下水。通常，受到锰污染的地下水会散发臭味，颜色发生变化甚至发黑。在进行水文地质勘查的过程中，若相关人员吸入过多的锰元素，会直接影响人体健康。

2.4 钠污染的成因

水文地质勘查发现，我国地下水的钠元素含量在1.34 mg/L上下浮动，这已经超出地下水中钠元素含量的限值，造成严重的钠污染。工业生产会排放大量含有钠元素的粉尘，经过长时间沉降，最终会污染地下水。实际勘查期间，水文地质勘查人员需要测试地下水的氰化钠含量，氰化钠属于剧毒物质，如果接触过多，会对人体健康造成严重危害。

2.5 铜污染成因

很多矿石含有大量铜元素，受雨水冲刷或地表径流影响，会对地下水造成严重的污染。我国规定，地下水的铜元素含量应不大于1 mg/L，但是目前很多地下水的铜元素含量远远高于此标准。经过化学反应，铜元素会在地下水中形成固体物质，这种固体物质很难净化。

3 治理策略

目前，根据水文地质勘查，人们已经探索出很多重金属污染地下水的处理方式，但是它们有利有弊。具体来说，主要有生物法、物理法以及化学法。化学法和物理法十分有效，但是应用不当会造成严重的二次污染。

3.1 地下水汞污染的治理

如果水文地质勘查人员出现汞中毒的症状，应当及时离开现场，避免继续受到伤害，可以饮用大量牛奶来缓解不良发应。如果中毒情况较为严重，应当及时送往医院进行科学治疗。人们可以向地下水中投加适量的碳酸化合物，使其与汞元素反应，让汞元素形成沉淀，有效控制地下水汞污染。

3.2 地下水镉污染的治理

若地下水镉元素含量过多，可以先使用管道向地下水中加入适量硫酸化合物，使其与镉元素反应形成沉淀，随后再加入盐酸来清除剩余的硫酸化合物。之后进行采样分析，根据剩余的盐酸含量，计算地下水的镉元素含量。

3.3 地下水锰污染的治理

当地下水受锰污染严重时，可以把地下水抽到地面进行曝气，然后利用地下水过滤层进行过滤。高价锰氧化物被充分吸附，形成一层锰质滤膜，这层滤膜有着良好的接触催化作用，对接下来经过过滤网的锰元素有着良好的催化作用，能够在滤网上充分吸附锰元素。其间，地下水中的二价锰离子会被充分氧化，变成三价锰离子，最终被吸附去除。

3.4 地下水钠污染的治理

如果钠污染严重，导致抽水管道被堵塞，应当选用口径大的抽水管道进行抽水取样，可以事先向地下水中投放酸性物质中和钠元素，二者都能起到良好的钠污染治理效果。当水文地质勘查人员出现钠中毒症状时，应当及时服用铝元素含量较高的食物或药物来缓解。

3.5 地下水铜污染的治理

如果地下水铜元素含量过高，可以向地下水中投加过量的氢氧化合物，使氢氧化物与铜元素反应，让铜元素形成沉淀。经过以上步骤，可以向地下水中投加过量盐酸，去除地下水中剩余的过氧化氢。若水文地质勘查人员出现铜中毒情况，要送往医院进行治疗。

4 结语

当前，人们要积极开展水文地质勘查，分析地下水污染，以便充分利用地下水资源。人们要根据水文勘查结果，明确地下水的重金属元素含量，把握地下水污染原因，制定有效的治理策略，保护地下水资源，最终实现科学开发和永续利用。