地下水污染机理概要.ppt

地下水污染物的迁移转化及污染机理 地下水污染物的迁移及污染机理 1 污染物在地质环境中的水文地球化学效应 2 主要污染物的相对迁移能力及其主要衰减机理 3 地下水系统的污染及污染机理 1、污染物在地质环境中的水文地球化学效应 污染物在通过包气带向下运移时，会产生一系列复杂的物理、化学及生物作用。 其中，对污染物的迁移存在两种水文地球化学效应：阻止迁移效应（或称净化效应）和增强迁移效应。 一、影响污染物迁移的水文地球化学效应 一、物理作用效应 物理作用效应主要包括机械过滤及稀释作用，他们主要产生净化效应。 1.机械过滤。机械过滤作用取决于介质的性质及污染物颗粒的大小。过滤效果主要是去除悬浮物，其次是细菌。 2.稀释作用。当污水与地下水混合时，便会产生稀释作用。稀释作用主要是使污染物浓度变低。 二、化学作用效应 化学作用效应主要包吸附、溶解、沉淀、氧化还原、PH值影响，化学降解、光分解及挥发作用等。 （一）吸附作用效应 由于胶体颗粒表面的电荷不均衡性而带负电荷或正电荷，从而具有吸附溶液中阳离子或阴离子的能力。吸附作用可能是阻止迁移效应，也可能是增加迁移效应。 物理吸附：靠静电引力将离子吸附在固体表面。主要对Ca2+、Mg2+、Na+、K+、NH4+及一些微量金属阳离子起作用。是可逆的。 化学吸附：靠化学键结合，被吸附离子进入胶体的结晶骨架。主要对Al、K、Mn、Zn、Cr、Ni等金属离子起作用，对有机化合物，如对硫磷、毒莠定，西维因、百草枯、多氯联苯等也能吸附。是不可逆的。 影响固相介质对污染物的平衡吸附及吸附解吸过程主要的因素有： 影响因素 固相介质 污染物 环境条件 组成 微观结构 有机碳含量（foc） 含水量 极性指数（新） 理化性质 浓度 共存污染物 温度 pH 离子强度 马来酸二辛酯 （二）溶解和沉淀效应 溶解 溶解和淋滤往往可使某些污染物从固相转为液相而使地下水遭受污染。 沉淀 沉淀作用是去除污染物的主要净化效应。 （三） 氧化-还原反应效应 2 主要污染物的相对迁移能力及其主要衰减机理 污染物的迁移受各种因素的影响。不同污染物其影响程度不同。 朗迈尔通过试验研究了各种污染物的相对迁移能力和主要衰减机理。 邻苯基苯酚 多氯联苯 高危化学品 3 地下水系统的污染及污染机理 第一节 地下水系统的氮污染及污染机理 一、地下水中氮的存在形式及来源 地下水中的溶解氮的主要存在形式是NO3-，还有NH4+、NO2-、NH3、N2、N2O和有机氮。NO3-为常量组分，其余多为微量组分。 以硝酸盐形式存在的溶解氮是地下水最常见最普遍的污染物，且其污染最广泛，污染面积大。另外， NO3-还具有稳定性和不易被土壤吸附等性质，所以地下水系统的氮污染问题，实际上主要是NO3-的污染。在未受污染的天然水中， NO3-大多小于20mg/L，在受污染的地下水中，其含量在几十到几千mg/L。 地下水系统中存在的各种形态的氮，在一定条件下可相互转化。地下水污染状况取决于氮的输入及转化过程。地下水系统氮污染主要是NO3-污染。地下水中的NO3-可直接来自肥料、污水，也可间接来源于有机氮和NH4+的转变。而有机氮和NH4+可来源于肥料、污水或天然产生。主要以间接来源为主。 Click To Edit Title Style 二、地下水系统中的氮污染（循环）机理 硝化作用 反硝化作 铵的吸附作用 （一）有机氮的矿化过程 第一阶段：氨基化阶段，复杂的含氮有机质通过微生物酶的一系列作用逐步形成含氨基的简单有机化合物。 第二阶段：铵化阶段，各种简单的氨基化合物分解成氨，同时还可能产生有机酸、醇、醛等较简单的中间产物。 （二）硝化作用 （三）反硝化作用 铬 汞 铁 镉 铅 六价铬的迁移机理：吸附和氧化还原。 第三节 微量非金属污染及其污染机理 地下水微量非金属污染主要是As、F、Se、P、B、S等元素及氰的污染，其中较常见、危害较大的是As、F、氰的污染。 一、砷（As） 砷在地壳中常与硫结合成硫化（矿）物。地下水中砷的天然来源为地壳岩石矿物中的砷的氧化；人为来源为合金冶炼、玻璃、化工、医药等工业和农药等。 二、氟（F） 地下水中氟的人为来源主要为矿山、冶金、钢铁、玻璃等工业的废水、废渣和废气以及高氟煤燃烧废气等。 三、氰化物（CN-） 地下水中的氰化物主要是人为污染造成的，其人为来源主要是电镀、焦化、煤气、冶金、化工等工业废水和某些农药等。氰化物一般都有很大毒性。 水体中氰化物存在形式： 1、简单氰化物盐类，如NaCN、KCN、NH4CN等。溶解性大，在水中主要以游离CN-存在，毒性大； 2、与Cu、Fe等金属离子形成的络合物。比较稳定，毒性