1、地下水污染方法地下水污染方法 2 2 地下水污染調查地下水污染調查 Groundwater Contamination Survey 3 2-1 地下水調查的目的地下水調查的目的 介質空間介質空間 污染物污染物 種類種類 濃度濃度 遷移性遷移性 水動力場水動力場 污染源污染源 分布分布 巖性（礦物組成）巖性（礦物組成） 空隙（含水、隔水）空隙（含水、隔水） 水位水位 流向流向 流速流速 資料收集資料收集 地球物理地球物理 鉆探鉆探 監測、試驗監測、試驗 地下水污染調查 地下水系統特征地下水系統特征 水化學場水化學場 pHEhTDST 水化學類型及分帶性水化學類型及分帶性 特征組分空間分布特征組

2、分空間分布 地下水污染特征地下水污染特征 污染途徑污染途徑 5 2-2 地下水污染調查的方法地下水污染調查的方法 2-2-1 2-2-1 資料收集資料收集 類型：數據、圖件、研究報告、論文等類型：數據、圖件、研究報告、論文等 （1）數據：地形、水文、參數、水位、水質、）數據：地形、水文、參數、水位、水質、 開采量、實驗數據開采量、實驗數據 （2）圖件：地形圖、地質圖、水文地質圖、鉆）圖件：地形圖、地質圖、水文地質圖、鉆 孔分布圖、鉆孔柱狀圖、監測孔分布圖、等水位孔分布圖、鉆孔柱狀圖、監測孔分布圖、等水位 線圖、水位動態曲線、水化學圖、水質動態曲線、線圖、水位動態曲線、水化學圖、水質動態曲線、

3、水質監測點分布、排污口與取水口分布圖水質監測點分布、排污口與取水口分布圖 （3）研究報告：調查報告、專題報告等）研究報告：調查報告、專題報告等 （4）論文：學術論文、學位論文等）論文：學術論文、學位論文等 6 2-2-2 現場踏勘現場踏勘 7 2-2-3 地球物理探測（地球物理探測（Geophysic） 8 探地雷達探地雷達（Ground Penetrating Radar ） 估算導水系數試驗結果估算導水系數試驗結果 9 電法、電磁法電法、電磁法 確定水質類型、鹽度、腐蝕性確定水質類型、鹽度、腐蝕性 10 電法、電磁法電法、電磁法 監測污染物遷移擴散過程監測污染物遷移擴散過程 11 控源音頻

4、大地電磁法（控源音頻大地電磁法（CSAMT） San Manuel斑巖銅礦銅提取液監測斑巖銅礦銅提取液監測 San Manuel斑巖銅礦斑巖銅礦CSAMT法反演電阻法反演電阻 率南北向某剖面率南北向某剖面 小于小于20m的區域推測為提取液擴散范圍的區域推測為提取液擴散范圍 San Manuel斑巖銅礦根據斑巖銅礦根據CSAMT法探測結果法探測結果 繪制的銅提取液三維分布繪制的銅提取液三維分布 圖中圓點表示圖中圓點表示CSAMT測量點位，縱向實線表測量點位，縱向實線表 示解釋深度示解釋深度 12 2-2-4 鉆探鉆探（boring, drilling ） 3、附屬工具、附屬工具 提引類提引類 滑

5、車、提引器、提引鉤滑車、提引器、提引鉤 夾持類夾持類 墊叉、鉆桿夾持器、套管夾板墊叉、鉆桿夾持器、套管夾板 擰卸類擰卸類 管鉗、自由鉗、鏈鉗、扳手管鉗、自由鉗、鏈鉗、扳手 打撈工具類打撈工具類 處理孔內事故專用工具，矢錐、處理孔內事故專用工具，矢錐、 割管器等割管器等 1、鉆塔鉆塔 按材質分按材質分 金屬、木質金屬、木質 按構造分按構造分 兩腳、三角、四角、桅桿式兩腳、三角、四角、桅桿式 按角度分按角度分 直塔、斜塔直塔、斜塔 2、鉆、鉆 具具 鉆頭鉆頭破碎孔底巖石破碎孔底巖石 巖心管巖心管鉆進時收容巖心、導向作用鉆進時收容巖心、導向作用 套管套管保護孔壁保護孔壁 取粉管取粉管收集較大顆粒的巖

6、屑收集較大顆粒的巖屑 異徑接頭異徑接頭連接鉆桿柱與巖心管連接鉆桿柱與巖心管 鉆鋌鉆鋌孔底加壓、導向防斜作用孔底加壓、導向防斜作用 鉆桿鉆桿傳遞動力、輸送沖洗液傳遞動力、輸送沖洗液 水接頭水接頭連接回轉鉆具和高壓水管連接回轉鉆具和高壓水管 14 2-2-5 監測（監測（Monitor） 2-2-5-1 監測孔（監測孔（Montor Hole） 15 2-2-5-2 監測孔數目與監測時間監測孔數目與監測時間 2004-10-29 16 監測孔的三角形布設監測孔的三角形布設 h=8m 1 2 3 h=9m h=10m 9.5m 9.0m 8.5m 2004-10-29 17 監測孔的功能監測孔的功能

7、 “A”井為背景監測孔井為背景監測孔 “B”井用來驗證處井用來驗證處 理措施的有效性理措施的有效性 “C”井及時探測地井及時探測地 下水水質的變化情下水水質的變化情 況況 廢廢 物物 B 地下水流向 A C C C B 2004-10-29 18 測壓水頭垂向分布測壓水頭垂向分布 (m) 0 2 4 6 8 10 0 1 1 0 地下水位地下水位（埋深，（埋深，m） 監測井監測井 C（mg/L） t（day） 監測頻率越大越能反映真實情況監測頻率越大越能反映真實情況 監測時間對監測結果的影響 監測孔的安裝監測孔的安裝 2-2-5-3 21 2-2-6 試驗試驗 2-2-6-1 現場試驗（現場試

8、驗（Test in situ） 22 23 2-2-6-2 室內實驗（室內實驗（Experiment） 地下水污染、監測與修復模擬槽 地下水污染與修復教學實驗室地下水污染與修復教學實驗室 Laboratory of groundwater pollution (b) 2005 samples; : TDS less than 1.0 g/L; : TDS greater than 1.0 g/L. Most of high As/F groundwaters are soda waters Under the aerobic and acidic to near-neutral conditi

9、ons, arsenic is usually strongly adsorbed by oxide minerals as the arsenate ion. As pH increases, arsenic desorbs from the oxide surfaces, thereby increasing its concentration in water. Importance of soda water for arsenic enrichment The arsenic concentration is high at pH above pH 8.0. 37 污染物 種類、濃度

10、、動態變化 農業區農業活動 有無灌溉，水源來自？次數、時間 有無施用農藥，何種農藥，組成？ 有無施用化肥，何種化肥，組成？ 農民的生活廢棄物排放情況？ 居民飲用水源情況 河、塘、湖、庫等 大氣降雨補給灌溉入滲補給 樣品采集 水樣：地表水、雨水、 灌溉水、地表水、地下 水 土樣：土壤、包氣帶、 包水帶 HCO3-Ca 10 50 100 試 驗 入滲試驗 抽水試驗 示蹤試驗 彌散試驗 4 4、地下水污染源、物、途徑調查、地下水污染源、物、途徑調查 41 污染源與污染途徑調查污染源與污染途徑調查 工業污染源工業污染源 l主要產品、副產品主要產品、副產品 l生產工藝中使用的化學藥品及使用量生產工藝中

11、使用的化學藥品及使用量 l“三廢三廢”中有害物質的排放量、排放濃度和排放途徑中有害物質的排放量、排放濃度和排放途徑 農業污染源農業污染源 l污水灌區的污水成分、污灌范圍、污灌次數和污灌量、污水灌區的污水成分、污灌范圍、污灌次數和污灌量、 多余污水入滲情況多余污水入滲情況 l使用農藥、化肥的種類及施放情況使用農藥、化肥的種類及施放情況 生活污染源生活污染源 l有害物的種類、濃度、排放方式、排放量有害物的種類、濃度、排放方式、排放量 2004-10-29 42 污染源與污染途徑調查污染源與污染途徑調查 地表固體廢棄物地表固體廢棄物 l堆放地、地表填坑、尾礦庫的面積、體積，填坑底有堆放地、地表填坑、

12、尾礦庫的面積、體積，填坑底有 否襯砌，埋藏封閉的程度，堆放填埋的時間，有無淋否襯砌，埋藏封閉的程度，堆放填埋的時間，有無淋 濾污染地下水的跡象，表層土的巖性濾污染地下水的跡象，表層土的巖性 l種類、成分、可溶性種類、成分、可溶性 地表水體地表水體 l河、湖、海、池、塘、庫的面積、容量、結構、襯砌河、湖、海、池、塘、庫的面積、容量、結構、襯砌 情況，投入使用的時間，周邊植被，包氣帶厚度和巖情況，投入使用的時間，周邊植被，包氣帶厚度和巖 性，水位性，水位 l污染情況及其與地下水的聯系污染情況及其與地下水的聯系 2004-10-29 43 污染源與污染途徑調查污染源與污染途徑調查 其他污染源其他污染

13、源 l城區地下污水管道、儲油庫的分布與滲城區地下污水管道、儲油庫的分布與滲 漏情況，地下建筑物年代、維修情況、漏情況，地下建筑物年代、維修情況、 腐蝕侵蝕等損壞的情況腐蝕侵蝕等損壞的情況 l礦區舊坑道、老窯，廢棄鉆孔封填情況礦區舊坑道、老窯，廢棄鉆孔封填情況 l山區的溶洞、落水洞、大裂隙山區的溶洞、落水洞、大裂隙 2004-10-29 44 調查范圍調查范圍 區域上區域上 l通過對區域水文地質單元水化學普查，確定通過對區域水文地質單元水化學普查，確定 地下水中各種污染組分的背景值和異常值。地下水中各種污染組分的背景值和異常值。 局部上局部上 l對重點污染區進行大比例尺水化學調查，查對重點污染區

14、進行大比例尺水化學調查，查 明污染程度，污染物來源及污染途徑，分析明污染程度，污染物來源及污染途徑，分析 水化學變化趨勢。水化學變化趨勢。 2004-10-29 45 水化學監測網設計水化學監測網設計 原則原則 l點面結合，抓住重點污染地段，并對整個研點面結合，抓住重點污染地段，并對整個研 究區作適當控制究區作適當控制 對象對象 l污染物危害性大、排放量大的污染源，重點污染物危害性大、排放量大的污染源，重點 污染區和重要的供水水源地污染區和重要的供水水源地 布設方法布設方法 l根據污染物在地下水中擴散形式來確定根據污染物在地下水中擴散形式來確定 2004-10-29 46 點狀污染源監測點狀污

15、染源監測 沿地下水流向，自排污點由密而疏布沿地下水流向，自排污點由密而疏布 點，以控制污染帶長度和觀測污染物點，以控制污染帶長度和觀測污染物 彌散速度彌散速度 透水性好的含水層，監測點距離可稀透水性好的含水層，監測點距離可稀 疏些，觀測線長度可大些疏些，觀測線長度可大些 垂直流向適當布點，控制污染帶寬度垂直流向適當布點，控制污染帶寬度 2004-10-29 47 線狀污染源監測線狀污染源監測 垂直線狀污染體布置監測斷面，監測垂直線狀污染體布置監測斷面，監測 點自排污體向外由密而疏點自排污體向外由密而疏 污染嚴重地段，設置污染嚴重地段，設置2-3個斷面個斷面 污染較弱地區，設置污染較弱地區，設置

16、1-2個斷面個斷面 未污染地段可設未污染地段可設1個斷面或個斷面或1個監測點個監測點 2004-10-29 48 面狀污染源監測面狀污染源監測 用網格法均勻布置監測點線用網格法均勻布置監測點線 污染嚴重的地區多布，污染較輕的地污染嚴重的地區多布，污染較輕的地 區則少布區則少布 對不同類型的地下水或不同含水層組，對不同類型的地下水或不同含水層組， 應分別設置監測點應分別設置監測點 2004-10-29 49 監測項目監測項目 地下水常規組分的監測地下水常規組分的監測 l鉀、鈉、鈣、鎂、硫酸根、氯根、重碳酸根、鉀、鈉、鈣、鎂、硫酸根、氯根、重碳酸根、 pH、TDS、總硬度、耗氧量、銨、硝酸根、總硬

17、度、耗氧量、銨、硝酸根、 亞硝酸根等亞硝酸根等 有害物質監測有害物質監測 l 汞、鉻、鎘、銅、鉛、鋅、砷、等重金屬；汞、鉻、鎘、銅、鉛、鋅、砷、等重金屬； l酚、氰等有機物酚、氰等有機物 細菌監測細菌監測 2004-10-29 50 地下水樣采集與保存地下水樣采集與保存 容器選擇容器選擇 l高密度聚乙烯高密度聚乙烯：硅、鈉、總鉀、氯化物、電導率、：硅、鈉、總鉀、氯化物、電導率、pH 和硬度和硬度 l玻璃容器玻璃容器：有機化合物和微生物：有機化合物和微生物 l塑料容器塑料容器：放射性核素和大部分無機物：放射性核素和大部分無機物 l琥珀色玻璃瓶琥珀色玻璃瓶：對光敏性物質：對光敏性物質 l塑料瓶塑料

18、瓶：冷凍保存的樣品：冷凍保存的樣品 l不銹鋼容器不銹鋼容器：高溫或高壓樣品或痕量濃度的有機物樣品：高溫或高壓樣品或痕量濃度的有機物樣品 2004-10-29 51 采樣瓶清洗程序采樣瓶清洗程序 以以清潔劑清潔劑清洗的塑料瓶或玻璃瓶清洗的塑料瓶或玻璃瓶 l 清潔劑稀水溶液和自來水清洗樣品瓶和瓶蓋清潔劑稀水溶液和自來水清洗樣品瓶和瓶蓋 l 用自來水徹底沖洗用自來水徹底沖洗 l 用適當質量的純水連續沖洗三次用適當質量的純水連續沖洗三次 l 徹底排干并蓋上蓋子徹底排干并蓋上蓋子 注：自動洗碟機可用于此清洗程序注：自動洗碟機可用于此清洗程序 2004-10-29 52 采樣瓶清洗程序采樣瓶清洗程序 以以

19、酸酸清洗的塑料或玻璃瓶清洗的塑料或玻璃瓶 l 用清潔劑稀水溶液和自來水清洗樣品瓶和瓶蓋用清潔劑稀水溶液和自來水清洗樣品瓶和瓶蓋 l 用自來水徹底沖洗用自來水徹底沖洗 l 用用10%硝酸溶液沖洗硝酸溶液沖洗 l 排除殘液后用排除殘液后用10%硝酸溶液完全充滿硝酸溶液完全充滿 l 加蓋并存放至少加蓋并存放至少24小時小時 l 倒出樣品瓶中的硝酸，用適當質量的水沖洗后立即旋緊瓶蓋倒出樣品瓶中的硝酸，用適當質量的水沖洗后立即旋緊瓶蓋 注：全自動強酸洗滌器可用于此清洗程序注：全自動強酸洗滌器可用于此清洗程序 2004-10-29 53 采樣瓶清洗程序采樣瓶清洗程序 以以溶劑溶劑清洗的玻璃瓶清洗的玻璃瓶

20、l 用清潔劑稀水溶液和自來水清洗樣品瓶和瓶蓋用清潔劑稀水溶液和自來水清洗樣品瓶和瓶蓋 l 用自來水徹底沖洗用自來水徹底沖洗 l 用適當質量的純水連續沖洗三次并干燥用適當質量的純水連續沖洗三次并干燥 l 用適當質量的丙酮沖洗并排空用適當質量的丙酮沖洗并排空 l 用適當質量的適合于特定檢測組分的溶劑沖洗、干燥后立即旋緊用適當質量的適合于特定檢測組分的溶劑沖洗、干燥后立即旋緊 瓶蓋瓶蓋 注：所用清洗溶劑應與被測組分所用檢測方法中使用的溶注：所用清洗溶劑應與被測組分所用檢測方法中使用的溶 劑一致，例如萃取溶劑劑一致，例如萃取溶劑 2004-10-29 54 醋酸鋅溶液醋酸鋅溶液 ( = 0.10g/l

21、), C4H6O4Zn 磷酸磷酸 ( = 1.7 g/ml),H3PO4 鹽酸鹽酸 ( = 1.16 g/ml), HCl 硝酸硝酸 ( = 1.42 g/ml), HNO3 硫酸硫酸 (8 mol/l), H2SO4 氫氧化鈉氫氧化鈉 ( = 0.40 g/ml), NaOH 甲醛溶液（甲醛溶液（37 %）（福爾馬林），）（福爾馬林），CH2O 乙二胺四乙酸二鈉乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)水溶液水溶液 ( = 0.025 g/ml), C10H14N2Na2O82H2O 乙醇（乙醇（96%），），CH3CH2OH 堿性羅戈氏溶液（含乙酸鈉）堿性羅戈氏溶液（含乙酸鈉） 酸性羅戈氏溶液（含乙酸）

22、酸性羅戈氏溶液（含乙酸） 試劑試劑 五水硫代硫酸鈉，五水硫代硫酸鈉， Na2S2O35H2O 抗壞血酸，抗壞血酸，C6H8O6 氫氧化鈉，氫氧化鈉，NaOH 重鉻酸鉀，重鉻酸鉀，K2Cr2O7 硫酸銅，硫酸銅，CuSO4 四硼酸鈉，四硼酸鈉，Na2B4O710H2O 環六亞甲基四胺（烏洛托品），環六亞甲基四胺（烏洛托品）， C6H12N4 溶液試劑溶液試劑 固體試劑固體試劑 水樣采集程序 現場測量和水樣采集程序實例現場測量和水樣采集程序實例 水和瀝出液樣品溶解組分過濾和保護方水和瀝出液樣品溶解組分過濾和保護方 案案 2004-10-29 67 水樣的保存水樣的保存 同位素同位素用用 途途采樣要求采樣要求 2H和 和18O水的類型和水的來源水的類型和水的來源 10ml，無頂空，無蒸發或凍結，無頂空，無蒸發或凍結 3H 地下水年齡（小于地下水年齡（小于50年）年）1L