给水排水系统设计中的地下水污染防控策略研究

给水排水系统设计中的地下水污染防控策略研究

王鹤霏

摘要：本文旨在探讨给水排水系统设计中的地下水污染防控策略。文章分析了地下水污染的主要来源和影响因素，包括工业废水、生活污水、农业活动等，并介绍了目前常用的地下水污染防控技术，如地下水监测、水质净化、污水处理等。针对不同类型的地下水污染问题，文章提出了相应的防控策略和技术措施。本文总结了地下水污染防控策略的重要性，并提出了未来研究的方向和建议。

关键词：给水排水系统；地下水污染；防控策略；技术措施；环境保护

引言

地下水是人类生活和生产的重要水源之一，其质量直接关系到人类健康和生态环境的稳定性。但是，随着工业化和城市化的快速发展，地下水污染日益严重，成为当前环境保护领域亟待解决的重要问题之一。

一、地下水污染的主要来源和影响因素

地下水污染是指地下水中溶解物、悬浮物、生物或其它物质的浓度、组成、分布或其它特性受到人类活动影响而发生变化，达到或超过了对地下水质量的保护要求的一种状态。

第一，工业活动是地下水污染的重要来源之一。在工业生产过程中，大量的有机废水、重金属废水以及化学品排放物会直接或间接地进入地下水体系，造成地下水质量恶化。特别是在一些工业园区或化工厂周边地区，由于生产设施老化、管理不善或者事故泄漏等原因，地下水污染问题更加突出。

第二，农业活动也是地下水污染的重要因素之一。农业生产过程中的农药、化肥、畜禽粪便等有机物和化学物质，通过渗漏、径流等途径进入地下水体系，导致地下水中农药、硝酸盐等物质超标。特别是在农业灌溉过程中，大量的化肥和农药随着灌溉水渗入土壤，最终影响地下水质量。

第三，生活污水排放也是地下水污染的重要来源之一。随着城市化进程的加快和人口数量的增加，生活污水的排放量急剧增加，其中含有的有机物、重金属、氮、磷等成分经地表渗透或污水处理不当，最终进入地下水体系，对地下水质量造成不良影响。

除了以上几个主要来源外，地下水污染还受到地质构造、地下水流动特征、地下水补给条件等地质因素的影响。地质构造的复杂性可能导致地下水层交错或混合，增加了地下水污染的扩散难度。地下水流动的速度和方向会影响污染物的迁移和扩散范围。地下水补给条件的不同会导致地下水中污染物的浓度和分布具有区域差异性。

二、地下水污染防控技术

（一）地下水监测技术

地下水监测技术是地下水污染防控的基础和前提，其主要任务是及时、准确地获取地下水的水质和水量信息，为制定合理的防控策略提供科学依据。

第一，地下水取样分析是地下水监测的核心内容之一。通过定期采集地下水样品，并进行水质分析，可以了解地下水中污染物的种类、含量及空间分布情况，为污染源的识别和治理提供依据。

第二，地下水位监测是评估地下水动态变化的重要手段。通过布设水位监测点，实时监测地下水位的变化，可以判断地下水补给和排泄情况，为地下水资源的合理利用和保护提供参考。

第三，地下水流速测定是评估地下水流动特征的关键技术之一。通过采用示踪剂法、水位波动法等方法，可以确定地下水的流速和流向，为地下水污染的迁移和扩散规律提供依据。

（二）水质净化技术

水质净化技术是对受污染的地下水进行处理，将其中的污染物去除或降低到安全水平的一系列工艺方法。

第一，活性炭吸附是一种常用的地下水污染治理技术。活性炭具有较大的比表面积和良好的吸附性能，可以有效吸附地下水中的有机物、重金属等污染物，达到净化水质的目的。

第二，生物降解是利用微生物对有机污染物进行分解和降解的技术。通过在污染地下水中投加适当的微生物菌种，并优化水质条件，可以加速污染物的降解和转化，实现地下水的净化和修复。

第三，化学氧化技术是利用化学氧化剂对地下水中的有机污染物进行氧化分解的方法。常用的化学氧化剂包括高锰酸盐、过氧化氢等，可以将有机物氧化为水和二氧化碳，从而实现地下水的净化和去除有机污染物的目的。

（三）污水处理技术

污水处理技术是对城市生活污水进行处理，达到排放标准或者实现资源化利用的一系列工艺方法。

第一，生物处理是利用生物反应器中的微生物对污水中的有机物进行降解和转化的技术。通过厌氧和好氧生物反应器的结合使用，可以有效去除污水中的有机物和氮、磷等营养物质，实现污水的净化和资源化利用。

第二，物理化学处理是利用物理和化学方法对污水中的固体、液体和气体等组分进行分离和去除的技术。通过沉淀、过滤、吸附等工艺过程，可以将污水中的悬浮物、胶体物质和溶解性有机物等去除，提高污水的水质和适用性。

第三，高级处理技术是在常规生物和物理化学处理的基础上，进一步利用膜分离、臭氧氧化、紫外辐射等方法对污水进行精细处理的技术。通过降低污水中的微污染物和重金属离子含量，可以满足更严格的排放标准要求，保护地下水质量和生态环境安全。

三、地下水污染防控策略与技术措施

（一）工业废水污染防控

第一，建立健全工业污水排放标准和监管体系，加强对工业企业的监督管理，严格控制工业废水的排放标准和排放量，遏制工业污染物进入地下水体系。

第二，推广应用清洁生产技术，促进工业企业节约用水、减少污水排放。通过优化工业生产过程、更新生产设备和技术、提高资源利用率等措施，减少工业废水的生成和排放。

第三，加强工业废水处理工艺和设施建设，提高工业废水处理效率和水质达标率。采用生物处理、化学处理、物理处理等多种技术手段，对工业废水进行综合处理，保证排放水质符合环保要求。

（二）生活污水排放管理

第一，加强城市污水管网建设和管理，完善城市污水收集、处理和排放体系。通过建设污水处理厂、更新污水管网、加强污水处理设施运行管理等措施，提高城市污水处理率和处理效果。

第二，加强生活污水处理技术研发和应用，推广适用于不同地区和规模的生活污水处理工艺。采用生物降解、人工湿地、膜分离等技术手段，对生活污水进行有效处理，降低污染物排放量和浓度。

第三，加强农村污水治理和农村生活污水处理设施建设，提高农村污水处理水平和覆盖率。通过建设集中式和分散式污水处理设施，解决农村生活污水排放问题，保护农田和地下水质量。

（三）农业活动对地下水污染的影响及防控策略

第一，加强农业面源污染防治，推广科学合理的农业生产模式和经营管理方式。通过合理施肥、合理农药使用、农田排水管理等措施，减少农业活动对地下水的直接污染。

第二，加强农田保护和土壤修复工作，提高土壤的保育和治理水平。通过植被覆盖、土壤固碳、有机物添加等方法，改善土壤质量，减少土壤中污染物向地下水的迁移和扩散。

第三，加强农业非点源污染治理，加强农田和农村污水治理工作，防止农村生活污水和农业废水对地下水的污染。通过建设农村污水处理设施、推广生态农业、加强农田排水治理等措施，保护地下水质量和生态环境安全。

四、结论

综上所述，地下水污染防控是一项复杂而重要的工作，需要全社会的共同努力。当前，各种防控策略与技术措施已取得一定成效，但仍存在诸多挑战和问题。未来，应加强政策法规制定和执行，提高监管力度，推动科技创新，不断完善地下水污染防控体系，实现地下水资源的可持续利用与保护。

参考文献：

[1]王振.地下水污染及监测方法研究[J].黑龙江环境通报,2024,37(02):51-53.

[2]马立明,殷红亮,胡立国.土壤和地下水污染防治源头防控研究[J].中国高新科技,2023,(11):144-146.

[3]陈晓,许青枝,陶国建.工业园区地下水污染防控与治理措施[J].资源节约与环保,2021,(09):114-115.