第七章 地下水環(huán)境影響評價與防護

    第一節(jié) 地下水的運動

    一 、地下水運動的基本形式

    地下水在巖土中的運動現(xiàn)象，稱為滲流。按飽和程度的不同，可分為飽和滲流和非飽和滲流。

    飽和水帶中的地下水運動，無論是潛水還是承壓水，均表現(xiàn)為重力水在巖：層的空隙中運動。從其流態(tài)的類型來說可分為層流運動和紊流運動。

    可分為以下三種類型：

    一維流。地下水在滲流場中任意點的速度變化只與空間坐標的一個方向有關(guān)

    二維流。地下水在滲流場中任意點的速度變化，與空間坐標上的兩個方向有關(guān)，二維流又稱平面流。

    三維流。地下水流動在空間3個方向上都發(fā)生變化，呈現(xiàn)三維流形式。

    二、線性滲透定律

    線性滲透定律是描述重力水滲流現(xiàn)象的基本方程。

    滲透流量Q與水位差（ h1-h2）成正比，表達式為：Q=KA（ h1-h2）/△L

    滲透流量Q與斷面積A成正比，與滲透路徑長成反比。

    設(shè)u為通過孔隙斷面的水質(zhì)點的實際平均流速，n為巖土空隙度，則u=v/n

    因此，地下水的實際流速u大于滲流速度v.

    三、滲透系數(shù)

    由于水力坡度是無量綱的，因此K值具有和 V相同的單位，一般用 m／d或cm/s等單位。

    滲透系數(shù)是表征含水介質(zhì)透水性能的重要參數(shù)，K值的大小一方面取決于艙的性質(zhì)，如粒度成分、顆粒排列等，粒徑越大，滲透系數(shù)K值也就越大；

    第二節(jié) 污染物在地下水中的遷移與轉(zhuǎn)化

    污染物進入包氣帶中和含水層中將發(fā)生機械過濾、溶解和沉淀、氧化和還原、媳婦和解吸、對流和彌散等一系列物理、化學和生物過程。

    一 機械過濾

    機械過濾作用指污染物經(jīng)過包氣帶和含水層介質(zhì)過程中，一些顆粒較太。－質(zhì)團因不能通過介質(zhì)空隙，而被阻擋在介質(zhì)中的現(xiàn)象。

    二、溶解和沉淀

    溶解和沉淀是水一巖相互作用的一種，存在于包氣帶的污染物在大氣降水入滲作用下，包氣帶水在向下滲透時，會將污染物或由其轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的可溶物質(zhì)溶解出未，下滲進入地下水。某些污染物的pH值、氧化還原電位發(fā)生變化，水中的污染物濃度大于飽和度，一些已經(jīng)溶解的污染物會沉淀析出。

    溶解與沉淀實質(zhì)上是強極性水分子和固體鹽類表面離于產(chǎn)生了較強的相互作用。如果這種作用的強度超過了鹽類離子間的內(nèi)聚力，就會生成水合離子。

    三、氧化和還原

    氧化與還原反應(yīng)是指污染物中的元素或化合物電于發(fā)生轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致化合價態(tài)改變的過程。氧化與還原作用受pH值影響，并與地下水所處的氧化還原環(huán)境有關(guān)。

    四、吸附和解吸

    吸附和解吸是污染物在土壤或包氣帶與水相、氣相介質(zhì)之間發(fā)生的重要的物理化學過程，吸附為污染物由液相或氣相進入固相的過程，解吸過程則相反。吸附和解吸影響著污染物與地下水、空氣之間的遷移或富集，也影響著污染物的化學反應(yīng)和有機物的微生物降解過程。

    污染物質(zhì)的吸附和解吸主要與污染物在水中的濃度和污染物質(zhì)被吸附在固體介質(zhì)上的固相濃度有關(guān)。