地下水污染修复技术研究进展
2019年6月第46卷第6期
云南化工
Yunnan Chemical Technology
Jun .2019
Vol.46，No.6
图1
地下水污染修复技术分支图
Fig.1
Cladogram of groundwater pollution treatment
technologies
地下水污染修复技术研究进展
陈楠纬
（广东环境保护工程职业学院，广东
佛山
528216）
摘要：综述了7种地下水污染修复技术（抽出处理技术、物理屏蔽技术、曝气技术、电动修复技术、化学氧化技术、生物技术和渗透反应墙技术）的研究进展，并进行了应用状况和性能的对比分析，旨在为国内地下水污染修复研究提供参考。
关键词：地下水；污染；修复技术；应用；性能中图分类号：X523
文献标志码：A
文章编号：1004-275X （2019）06-001-05
The Research Progress of Groundwater Pollution Repair Technology
Chen Nanwei
(Guangdong Polytechnic of Environmental Protection Engineering,Foshan 528216)
Abstract:This review comes from extraction and summary of research materials on groundwater pol -
lution repair technology at home and abroad.The research progress of 7kinds of groundwater pollution re -pair technology (pump -and -treat technology,air sparging technology,soil vapor extraction technology,
electrokinetic remediation,chemical oxidation technology,biotechnology and permeable reactive barrier technology)
were reviewed.The application status and performance of these technologies were contrasted
and analyzed.The purpose is to provide a reference for the study of groundwater pollution in China.
Key words:groundwater;pollution;repair technology;application;performance
地下水作为宝贵的淡水资源，是维持人类生存与发展的物质基础。但随着现代社会工业化进程的不断发展，地下水污染问题日益严重，并逐渐威胁到人体健康。从20世纪60年代开始，地下水污染逐渐加剧，于是地下水的修复技术也随之发展起来[1]。
地下水污染修复技术（图1）包括异位修复技术、原位修复技术和自然衰减监测技术。异位
和原位修复技术处理污染物的位置是不同的（
前者在地上，而后者在地下），但两者的原理是相同的。自然衰减监测技术[2]是利用地下水的稀释、弥散和沉淀等作用使污染物衰减，并定期进行人工监测相关指标的技术。异位和原位修复技术属
于主动修复，而自然衰减监测技术属于被动修复。本文主要论述的是地下水污染异位和原位修复技术。
地下水中污染物的种类日益增多，除有机物外，还包括重金属、无机盐和放射性元素等[3]，给修复工作带来一定的困难。面对各种污染问题，如何选择一种技术、经济可行的修复方法进行处理，也是值得探讨的问题。
1地下水污染异位修复技术
对于地下水污染，抽出处理技术（Pump -and-treat technology ，P&T ）是应用最广泛、成熟程度最高的异位修复技术。
1.1抽出处理技术的定义及优缺点
抽出处理技术（图2）是将受污染的地下水抽出至地表，再由处理设施进行处理的技术，处理方法包括物理法、化学法和生物法。另外，为了防止污染物扩散，一般用物理屏蔽技术封闭污染区。
抽出处理技术中，处理后的地下水有两个去向（直接使用和回灌）。回灌用于多一些，原因是：回灌不仅使污染水体得到稀释，冲洗含水层，而且加速地下水的循环流动，从而缩短地下水的修复时间[4]。
抽出处理技术一方面可以防止受污染的地下水向周围迁移；另一方面抽取出来的地下水可以在地面得到合适的处理净化，然后重新注入地下水或用作其他用途，从而减轻地下水和土壤的污
doi ：
10.3969/j.issn.1004-275X.2019.06.001
1--
地下水环境修复
地下水环境修复 学院：环境科学与工程 专业：环境工程 学号：S1603W0290 姓名：帅昆 指导老师：黄瑾辉 时间：2016年11月
摘要 随着工业化进程的加快，越来越多的化学污染物通过各种途径进入土壤系统，进而污染地下水。目前世界的地下水污染严重，直接或间接地威胁到人类的健康，因此地下水修复引起了人们的关注。该文从原理、特点、适用范围以及研究成果等方面论述了地下水污染现状，地下水污染源和地下水修复技术，包括原位修复技术和异味修复技术等。最后根据我国实际展望了地下水污染修复技术的未来发展方向。 关键词地下水，水污染，修复技术，污染源 引言： 地下水是相对于地表水而言的，是处于地表以下的水，它与地表水一起共同组成地球上的淡水资源，具有很高的生态价值和经济价值。作为一种可以用于蓄水的介质和一种改善水质的手段，地下水的生态价值主要体现在它具有良好的调蓄功能，可以平衡丰枯年水资源的利用。它跟地表水一样，也始终处于不停流动的状态。大约有10%到20%的雨水流入地下水系；反过来，从全球的角度来看，地下水为江河提供了总流量的大约30%，它对江河起着稳定作用，使雨季和旱季的落差减小到最小程度[1]。同时，它也是一种供水的水源地，因其具有水质优良和便于开采的特点，可以成为满足特定需求的独立水源，也可以作为一种正规的补充水源。在很多地区，它往往与地表水结合在一起，共同满足特定的水量和水质要求，从而成为一种可用于生活、农业和工业的稳定水源。 我国90%的城市地下水均受到不同程度的污染，其中60%地下水已受到严重污染。据我国195个抽样点地下水污染调查结果表明，我国97%的城市地下水明显受到污染，40%的城市地下水污染仍有加剧的趋势[2]。地下水中有机物污染普遍、危害性巨大，随着地下水污染事故的不断发生，地下水污染的防治及修复已迫在眉捷。地下水的污染具有复杂性、隐蔽性和难以恢复等特点，一旦地下水遭受了污染，其恢复和净化的过程是漫长的，而且其处理技术难度大、治理费用昂贵。 1.地下水污染现状
我国地下水污染现状及防治对策知识分享
我国地下水污染现状及防治对策 1.1.前言 地下水是我国经济社会可持续发展不可缺少的物质基础，如今，随着我国人口的迅猛增加和经济的法则发展对水资源的需求量也在日益增加，全国水资源量27940亿，其中地下水水资源量为8840亿，占总水资源量的1/3。在我国当前的用水结构中，地下水雄踞一端，占据了全国总供水量的20%，饮用水供水量的70%，农田灌溉水量的40%，工业用水量的38%，并且这种用水结构短期内不会改变。 然而，我国地下水体的保护.安全情况并不乐观，污染比较严重，并且呈现日益增加的趋势。所以我们有必要了解我国地下水污染概况，熟悉其污染途径和污染成因，从长远利益出发，坚持可持续发展，制定科学的防治对策，让我过的水体结构更加科学，地下水更加安全，能够长远的造福人类。 1.2.我国地下水污染现状 由于人口的增长和社会经济的快速发展，对水资源的需求量也大幅度增长。近30年来，我国地下水的开采量以每年25亿的速度递增，全国有400个城市开采地下水。有些城市基本上是依靠地下水来满足对水资源的需求。根据国土资源部发布的《我国主要城市和地区地下水水情通报(2005年度)》，2005年在具备系统统计数据的171个地下水漏斗中，漏斗面积扩大的就有65个，占到了统计数的38%，面积扩大了6736，仅河北沧州第Ⅲ承压含水层漏斗面积就扩大了2089，最大水位埋深达到10m。由此导致了湿地消失、植被死亡和土地沙漠化等严重的生态灾难，以及地面沉降、岩溶塌陷、海水入侵等自然灾害的频频发生。 目前，我国地下水污染呈现由点到面、由浅到深、由城市到农村的扩展趋势，污染程度日益严重。全国195个城市监测结果表明，97%的城市地下水受到不同程度污染，40%的城市地下水污染趋势加重；北方17个省会城市中16个污染趋势加重，南方14个省会城市中3个污染趋势加重。在一些地区，地下水污染已经造成了严重危害，危及到供水安全。例如，辽宁省海城市污水排放造成大面积地下水污染，附近一个村因长期饮用受污染的地下水，多数人患上当地未曾有过的特殊病症，造成160人因饮用受污染的地下水而亡；淮河安徽段近5000范围内，符合饮用水标准的浅层地下水面积仅占11%；由于地水的严重污染，淄博日供水量51万立方m的大型水源地面临报废，国家大型重点工程——齐鲁石化公司水源告急；在首都北京，浅层地下水中也普遍检测出了具有巨大潜在危害的DDT、六六六等有机农药残留和尚没有列入我国饮用水标准的单环芳烃、多环芳烃等“三致”(致癌、致畸、致突变)有机物。 地下水超采与污染互相影响，形成恶性循环水污染造成的水质性缺水，进一步加剧了对地下水的超采，使地下水漏斗面积不断扩大，地下水水位大幅度下降；地下水位的下降又改变了原有的地下水动力条件，引起地面污水向地下水的倒灌，浅层污水不断向深层流动，地下水水污染向更深层发展，地下水污染的程度不断加重。日益严峻的地下水环境问题已经成为自然、社会、经济可持续发展的制约因素。 1.3.地下水污染的途径 地下水污染途径指污染物从污染地进入地下水中所经过的路径。除了少部分气体，液体污染物，可以直接通过岩石空隙进入地下水外，大部分污染物会随补给地下水的水源一道进
土壤及地下水污染研究进展.
土壤及地下水污染研究进展一、土壤及地下水污染研究进展目前人们对污染物在土壤及地下水中迁移转化规律的研究，一是通过室内土柱试验和野外大田试验进行实测模拟分析，二是通过建立数学模型来进行数值模拟分析，通过模型模拟来预测污染物浓度的时空变化规律，以便采取控制措施，使土壤和地下水环境受影响的程度降为最低。根据污染物在土壤及地下水系统中的迁移途径，研究者分别从表层土、含水层及非饱和带3个方面进行了研究，并取得了一系列成果。(一)污 染物在表土层中迁移转化的研究表土层污染物主要有无机废物污染及有机废物污染，国内外许多学者对上述各种污染物开展了大量的研究工作，尤其是重金属、化肥和有机农药方面的研究受到农学家们的高度重视。学者们对于污染物在土壤作物系统的吸附、迁移、转化、归宿和分布规律方面的研究，都取得了较大的成果。但由于土壤环境的复杂多样性，而且污染物的种类、污染途径、污染物与环境各要素作用机理不同，因此对各种类型的污染必须分别研究。1污染物在表层土中迁移 转化研究由于表层土壤中含有大量的有机质和微生物，使得各种污染物在其中发生了复杂的物理、化学和生物反应。考虑到表土层比较薄，国内外大多都采用黑箱模型来描述污染物的迁移转化规律，对于内部机理的研究成果较少。如美国的Jury(1971在砂土中拌盐用灌水入渗淋溶试验观测溶质在均匀土壤中的迁移规律； Jay nes(1991在野外进行了漫灌条件下Br -离子的示踪试验；Ellsworth(1996在露天试验场进行了微区试验，研究了Br -、Cl -、NO 3 -随水流在非饱和土壤中的运移规律。近年来，土壤学家借助于室内外模型试验，正在确定土壤的环境容量，美国等发达国家正在进行表土层的灰箱模型研究，如Geng等人将氮循环过程看作灰箱”进行土壤地下水系统的氮循环迁移模拟，并在不同区域范围和不同环境条件下进行了应用，得到了满意的结果。该模型由3个子模型构成，分别模拟硝酸盐迁 移过程中各个环节，即土壤中氮循环和硝酸盐渗出量模型、硝酸盐从土壤到含水层的迁移量模型、以及二者的耦合模型。2?污水灌溉引起的土壤污染问题污水灌溉 是解决水资源缺乏和污水资源化的重要工程措施，污水中大多含有比较丰富的有机物质，它们在一定条件下分解，能为农作物提供可利用的氮、磷等多种养分，作物增产效果明显，但是由于污水中含有不同种类的污染物质，长期利用这种污水进行灌溉已经在一定程度上造成了土壤环境的恶化。尤其是重金属污染，可在土
国内外除砷技术研究现状_1
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 国内外除砷技术研究现状 国内外除砷技术研究现状康雅，李涛，高红涛 (郑州市自来水总公司,河南郑州 450007) 摘要： 本文介绍了砷对人体的危害，饮用水去除砷的重要性，着重介绍了目前国内外应对饮用水砷超标问题的策略以及常用除砷技术及其优缺点，最后展望了除砷技术今后的发展趋势。 关键词： 饮用水；除砷； MCL 标准；零处理策略根据联合国世界卫生署的报道，自 1990 年起，全世界总人口净增了六亿，而人们赖以生存的水资源却日益枯竭。 水资源的枯竭大部分的原因直接来自水的资源污染，这引起全世界的高度关注。 目前，全世界 43% 的人口其饮用水没有达到足够的卫生标准，而有 22 %的人口其饮用水的情况非常糟糕[1]。 随着人口的增加和用水量的增加，地表水的供应已常常满足不了需要。 人们不得不转向地下，寻找地下水资源。 然而地下水的过度开发，又引起一系列新的问题。 P． Bagla 在《科学》期刊中披露[2]，印度和孟加拉国由于地下水的污染，产生了种种新的疾病，严重地威协人类的健康。 在孟加拉湾三角州地区，大约 3600 万的居民喝了被砷污染的 1 / 10
水而导致中毒。 最新一期美国《化学与工程新闻》[3]，又专门报道了孟加拉国砷污染的严重情况，并且有科学家义务前往该地，进行调查研究。 世界各地不断有关于饮用被砷污染的水而导致中毒的报道。 这其中有亚洲的印度、孟加拉国、越南、泰国、中国的台湾、新疆、陕西、内蒙古，南美的阿根挺、智利、巴西、墨西哥，欧洲的德国、西班牙、英国，以及北美的加拿大和美国。 砷是一种有毒元素，其化合物有三价和五价两种，三价砷的毒性更大。 五价砷对大鼠、小鼠径口半数致死量为 100mg/kg，三价则为10mg/kg，相差 10 倍。 天然地下水和地表水都可能含有砷，除来源于地壳外，砷污染也来自农药厂、玻璃厂和矿山排水。 地下水含砷量高于地表水，砷可通过呼吸道、食物或皮肤接触进入人体，在肝肾、骨胳、毛发等器官或组织内蓄积，破坏消化系统和神经系统，从而具有致癌作用[4] [5]。 欧洲、美国、日本等西方国家实行饮用水的最高允许含砷质量浓度 10 g/L 的标准，美国环境保护协会（EPA）规定： 2006 年 1 月 23 日，美国所有地区均强制实行饮用水的最高允许含砷质量浓度 10 g/L 的标准[6]。 我国目前实行的饮用水最高允许含砷质量浓度 50 g/L 的标准，随着经济实力的不断增强和全民健康意识的普遍提高，最近建设部
地下水污染修复技术
《地下水污染修复技术》 地下水污染修复技术 论文题目 环境工程 系部 环境工程11级 专业班级 学号 指导教师 二○一四年十二月二十八日
目录 地下水污染修复技术 (3) 地下水污染 (3) 地下水污染修复 (3) 地下水污染修复技术 (3) 抽出------处理技术 (4) 生物修复技术 (5) 反应渗透墙修复技术 (6)
地下水污染修复技术 摘要：文章主要论述了几种主要的地下水污染修复技术，比如，抽出------处理技术，生物修复技术，反应渗透墙修复技术等。 关键字：地下水污染修复，抽出------处理技术，生物修复技术，反应渗透墙技术 地下水污染 地下水是水环境系统的一个重要组成部分，是人类赖以生存的物质基础条件之一。地下水污染（ground water pollution）主要指人类活动引起地下水化学成分、物理性质和生物学特性发生改变而使质量下降的现象。地表以下地层复杂，地下水流动极其缓慢，因此，地下水污染具有过程缓慢、不易发现和难以治理的特点。地下水一旦受到污染，即使彻底消除其污染源，也得十几年，甚至几十年才能使水质复原。至于要进行人工的地下含水层的更新，问题就更复杂了。 我国存在大量的地下水污染场地，给地下水资源的使用带来了严重威胁。将地下水污染场地划分为4大类，15个亚类，为制定不同地下水污染场地的管理、控制和修复规定提供了依据；对地下水污染防治规划的容和方法技术进行了论述。提出了建立地下水污染的预警系统，为污染的预防奠定基础；介绍了地下水污染的控制与修复技术，并对地下水污染防控和治理的基本原则进行了探讨。 地下水污染修复 广义上看，地下水污染修复，地下水污染控制及地下水污染预防是人类处理污染的三种方式。地下水污染预防是指从源头上使用不至于产生污染的理想设施或环境友好材料的污染处理方式；地下水污染控制是指人类在生产、生活中产生的污染，在污染物被释放到环境之前，捕获或改变污染物的结构形态，达到净化目的的污染处理方式；地下水污染修复是指人类在生产、生活中产生的污染，先释放到环境，然后再实施净化的污染处理方式。地下水修复代价及其昂贵。 地下水污染修复技术 第一类是最简单、最便宜的修复方法，即自然修复法或称被动修复法，其依赖于自然的过程作用，包括生物降解、挥发和吸附。 自然修复的机制很复杂，而且重要的物理化学特征极其多变。 第二类最简单的应用型修复技术是挖出土壤并将其运往适宜场所处理的技术。 第三类地下水主要修复技术包括地下水的抽出------处理系统和土壤的气相抽提系统等。总的来说，最常见的地下水修复系统是抽出------处理系统。污染的地下水通过生产井得到修复。在地表使用吹脱、活性炭吸附、生物处理或其他方法来处理废水。若存在碳氢化合物，则可能需要油水分离器。通过注射井或由表面排水处置过的废水可能会再次回到含水层。已有经验表明对于地下水污染物的去除，抽出------处理系统效果明显。然而这种修复方法，
地下水修复技术方案
地下水修复技术方案 1.1.1.本项目使用技术概述 根据国家发布的土壤污染修复相关工作指南及管理办法要求，污染场地修复工作一般分为污染识别（污染场地排查）阶段、场地调查及风险评估阶段、修复方案编制阶段、修复工程实施阶段及修复后验收管理阶段这几个阶段。针对本次招标所列出的所有技术我公司在本项目实施过程中将完整响应并按招标文件的规定提供相应的检测报告、证明文件等。 本项目污染场地地下水主要受石油类、苯及乙苯污染。 本项目污染场地污染地下水修复采用“多相抽提—原位冲洗—原位化学氧化—原位微生物修复”的组合修复工艺技术路线。 多相抽提技术可以实现土壤气体、地下水、非水相液态污染物的一体化分类处理。此外，多相抽提技术还具有对地面环境扰动小、修复效率高、作用面积大、工期短、成本低以及适用于高浓度、挥发性污染场地的修复等一系列优点。多相抽提的主要原理为:真空泵产生高强度负压，通过抽提管道将地下污染区域内的土壤气体、地下水及非水相液态污染物以气水混合物的形式裹挟推动至地面储存单元中，再对气水混合物进行气相、液相、非水相的三相分离并进行处理。因此，该工艺主要由多相抽提、多相污染分离、多相污染治理3个部分组成。 地下水原位冲洗是将冲洗溶剂注入污染地层（本项目指含水层），对污染带进行作用，使地层介质中的污染物溶解度增大、迁移性增强，污染物从固体介质进入地下水中，再将地下水抽出至地面进行处理。这种方法由于加强了对空隙的冲洗效果和作用，从而可以增大传统地下水抽出-处理方法的处理效果。 原位化学氧化修复技术是指通过钻孔或者注射井向污染土壤、地下水区域中添加配置好的氧化剂，使其与污染物发生反应，将污染物转化为无毒或者毒性较小物质的一种修复技术，具有无选择性、反应迅速、处理彻底等特点，同时，氧化剂也可对附着于土壤的污染物进行冲洗。 原位微生物修复是通过促进土著微生物在含水层的生长、繁殖，或注入筛选、驯化的菌群，强化有机污染物的降解，可以有效地去除溶解于地下水中和吸附在含水层介质上的有机污染物。 地下水修复采用多相抽提技术，并利用原位冲洗/氧化、原位微生物修复进
PRB在地下水污染修复中的应用与研究进展_邱锦安
PRB在地下水污染修复中的应用与研究进展 邱锦安1，张澄博1,2，李洪艺1,2，张永定1，陈仲如1，林涛1，彭利群1 （1.中山大学地球科学系，广东广州510275；2.广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室，广东广州510275） 摘要：地下水污染已成为当今世界严峻的环境问题。为保护地下水资源，采取有效的地下水污染防治措施已迫在眉睫。PRB 作为原位治理领域中的新型技术，具有处理时效长、可同时处理多种污染物、运行费用低等优点。综述了PRB的结构类型、反应介质、反应机理和国内外研究进展，分析了存在的问题，并对其应用前景进行了展望。 关键词：地下水污染；PRB；原位治理；研究进展 中图分类号：X52文献标识码：A文章编号：1004-874X（2011）13-0144-03 Application and research progress of PRB in remediation of polluted groudwater QIU Jin-an1,ZHANG Cheng-bo1,2,LI Hong-yi1,2,ZHANG Yong-ding1,CHEN Zhong-ru1,LIN Tao1,PENG Li-qun1 (1.Department of Earth Science,Sun Yat-sen University,Guangzhou510275,China； 2.Guangdong Province Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources Exploration,Guangzhou510275,China) Abstract:Pollution of the groundwater had became a serious environmental problem in the world today.To protect the groundwater resources,taking effective prevention-control measures of groundwater pollution was very urgent.As a new technology in the field of treatment in situ,Permeable reactive barrier had many advantages such as long processing ag e ing,simultaneous processing various pollutants,inexpensive operating cost and so on.Structure types,reactive medium,reactive mechanism,research progress at home and abroad were discussed generally in the paper.Some problems were analyzed,and the developing prospect was expected. Key words:groundwater pollution；permeable reactive barrier；treating in situ；research progress 经济社会不断向前发展，生活、工业、农业等人为活动产生了大量污染物，不但引起地表水污染，还导致了地下水污染。据统计，我国超过50%的城市地下水污染较严重，大多数的城市地下水水质不断恶化[1]。在许多农村地区，由重金属引起的土壤污染也日趋严重[2]。土壤系统与地下水系统紧密联系，土壤污染也导致了地下水污染。 保护人类宝贵地下水资源和治理地下水污染已刻不容缓。相比传统的异位处理法(如抽出处理法)，属于原位修复的可渗透反应墙（Permeable Reactive Barrier，简称PRB)技术无需外加动力，具有处理效果好、可同时处理多种污染物、处理时效长、运行费用低等优点。1998年美国环保署将其定义为:在地下安装活性材料墙体用来拦截污染羽状体,使污染羽体依靠自然水力传输，通过预先设计好的反应介质后,溶解的有机物、金属、核素等污染物被降解、吸附、沉淀或去除[3]。目前欧美发达国家普遍研究PRB 并将其商业化应用，而我国有关PRB技术的研究起步较晚，仍处于试验研究阶段。 1PRB系统及其反应机理 1.1PRB简介 PRB系统结构类型主要有两类：连续式可渗透反应墙（Continuous PRB）、漏斗-渗透门式反应墙(Funnel and Gate PRB)。连续式PRB结构比较简单，但它要设计得足够大，确保整个污染水羽体都能通过。而漏斗-渗透门式PRB将隔水漏斗嵌入隔水层中，引导污水流进导水门，汇集后经过含有反应介质的可渗透反应墙，就可进行污水修复了。漏斗-渗透门式PRB系统又可分为单通道系统和多通道系统。多通道又有并连多通道和串连多通道两类。当污染地下水羽较宽时,主要采用并连多通道系统处理；而对于不同类型污染物混合情况下的地下水处理,一般采用串连多通道系统。在实际应用时应根据场地、污染物、水流等特征采用结构合理的PRB系统。 在PRB系统构筑过程中，如何选取合理有效、费用低廉的反应材料是个关键问题。Blowes等[4]研究指出：高效的反应材料必须满足3个基本条件:(1)当污染地下水流经反应墙时,污染组分与反应材料之间应有一定的物理、化学或生物反应性；(2)处理区的反应材料应能大量获得,以确保处理系统能长期有效地发挥功用；(3)反应材料不应产生二次污染。PRB介质材料主要有零价铁（Fe0）、活性炭、沸石、粘土矿物、煤炭、离子交换树脂、硅酸盐、磷酸盐、高锰酸钾晶粒、石灰石、铁的氧化物和氢氧化物、双金属、微生物、轮胎碎片、泥煤、稻草、锯末、树叶、黑麦籽、堆肥以及泥炭和砂的混合物等[5]。目前,PRB技术反应介质采用最多的材料是Fe0,它可以加速污染物中的难生物降解有机物的还原或分解,可以有效去除重金属，且取材容易、价格便宜。 PRB系统要在地下运行多年，对于污染成分复杂的地下水，单一的反应介质无法有效地去除这些污染物。选择 收稿日期：2011-05-19 基金项目:广东省科技计划项目（2005A30402004） 作者简介:邱锦安（1985-），男，在读硕士生，E-mail:qiujinan_sysu @https://www.360docs.net/doc/7a4684388.html, 通讯作者:张澄博（1970-），男，博士，副教授，E-mail:eeszcb@mail. https://www.360docs.net/doc/7a4684388.html, 广东农业科学2011年第13期 144
环境中砷污染治理的研究现状
环境中砷污染治理的研究现状 发表时间：2014-12-29T14:09:49.810Z 来源：《价值工程》2014年第7月中旬供稿作者：邹小丽 [导读] 环境中的砷污染给人类造成了很大的危害。本文阐述了国内外砷污染的状况，总结了水体和土壤的砷污染治理的研究现状。邹小丽ZOU Xiao-li曰杨智末YANG Zhi-mo曰林鹏LIN Peng曰黄叔贤HUANG Shu-xian （广东工业大学华立学院，广州511325） （Huali College，Guangdong University of Technology，Guangzhou 511325，China） 摘要：环境中的砷污染给人类造成了很大的危害。本文阐述了国内外砷污染的状况，总结了水体和土壤的砷污染治理的研究现状。 Abstract: Arsenic pollution has caused great damage to human. In this article, the situation of arsenic pollution is expounded, theresearch status on treatment of water and soil which has arsenic contaminant is summarized. 关键词：砷；污染；水体；土壤 Key words: arsenic；pollution；water；soil 中图分类号：X5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）20-0290-02 0 引言 砷是一类有毒且具有致癌、致畸性的物质[1]，环境中过量的砷和微量的砷长期暴露会对人体和动物产生危害[2]。近年来，地下水砷污染和土壤砷污染问题越来越受到大家的关注，受砷污染的水体和土壤的治理工作迫在眉睫。孟加拉、泰国、印度、越南以及中国等一些亚洲国家出现了严重的水体和土壤的砷污染状况。如：1991 年广东省某市357 人因饮用自来水，陆续发生急性中毒；2010 年8 月麻城市宋埠镇长塘村老河湾1 号帝主庙发生了十余人群体砷中毒事件等。 1 水体和土壤中砷污染的治理 国内外，含砷污染物或被砷污染的地区的治理和修复方法主要有物理法、化学法、生物法等。依据砷污染物的类别、性质、状态和所处的环境不同，采用的处理方法和治理技术也不相同。从所处环境来讲，一般分为水体砷污染治理和土壤砷污染的修复。 1.1 水体系中砷的去除随着社会的快速发展，排放到水体中的砷也随之增加，水环境中砷的污染日益严重。根据这些污染物的形态、性质，污染的程度的差异可采取不同的处理处置方法。 工农业生产和生活产生的砷废水，这类废水易于收集，可以集中处理。处理此类污废水的主要方法有物理法、化学法、生物法，或者是物理化学生物的结合方法。如：沉淀法、浮选法、膜分离技术、离子交换法、吸附法、催化氧化法等。 大面积且难于收集的废水或已受污染的自然水体，此类水的面积比较广，涉及到环境中其他的事物，用物理或者化学的方法来治理比较难以实现。对于这类污废水最常用的是生物技术法和植物修复法。生物技术法主要是利用微生物菌种培养产生的物质，与砷结合，产生絮凝、沉淀，再分离，去除砷污染。植物修复法主要是利用植物对水体中的污染物的吸附、吸收等作用，达到环境修复的目的。 1.2 土壤砷污染的治理与修复性质不同、用途不同、污染程度不同的土壤，其修复的技术和方法也不相同。常用土壤砷污染治理修复技术有以下几种[3,4]：固定、稳定化技术、土壤淋洗技术、原位电动修复技术、和生物修复技术等。固定、稳定化技术成本低，但是材料固化剂的大量使用会破坏土壤的结构，因此，该技术不适用于大面积的土壤修复。土壤淋洗技术用淋洗液淋洗，此方法容易引起某些营养元素的淋失和沉淀，因此，该方法适用于面积小的重金属污染的土壤治理。 上述的土壤砷修复技术各有优点，但使用这些方法后均会对土壤环境照成不同程度的破坏。微生物和植物本身就是来源于大自然中，能与大自然和谐发展。近年来，国内外的环境工作者发现了这一有利优势，在生物修复和植物修复方面做了大量的研究和实践工作，取得了一定的成果。生物修复主要是以微生物为材料来净化环境。植物修复是利用植物对土壤中重金属等污染物的吸收、累积作用，来移除土壤环境中的污染物，是一种经济环保的环境污染修复方式。 2 植物修复 与环境处理方式、方法、技术相比，无二次污染是植物修复的最显著也是最重要的特点，且植物修复的操作容易、简单，成本费用低，还有美化环境和保护环境的功能，是环境友好型污染物修复技术。具体的有：淤它在去除环境污染物的同时，不仅能维持微生物的活性，保持土壤结构，不破坏生态环境，还可以改善和改良土壤的结构和性质，增大土壤中有机质含量，提高土地本身的生产能力，此外，还具有防止水土流失、扩大绿化面积、美化生活环境的作用。于投入成本低。植物修复不需要昂贵的仪器设备，易于管理，所需财力、人力、物力投入相对较少，可以提取回收贵重金属，植物也可以资源利用，有较好的经济效益。盂适用范围广。用于减少和去除土壤中重金属污染物的同时，还可以净化和美化被重金属污染的土壤周围受污染的大气和水体。 20 世纪90 年代，中国在重金属污染的植物修复的理论研究方面就取得了的进展。目前，我国已经拥有了一些重金属方面的植物修复技术，如砷、铜、镉、锌等污染物的植物修复技术。尤其是建立了多个污染物的植物修复示范点，这推动了我国植物修复事业的发展。已有一些植物修复技术上的成功案例，使我国的植物修复取得了巨大的发展。 3 砷的植物修复 植物体能够吸收砷，并且在体内积累，土壤环境和水体环境中的含砷量的多少会直接影响到植物对砷的吸收和积累[5]。近年来，关于植物修复砷的研究越来越多，在美国、中国和泰国等国家还发现了一些能超富集砷的植物。超积累植物是指植物修复过程中所利用的能超量吸收和累积重金属并将其转移到地上部分的特殊植物[6]。它对重金属的富集能力比普通植物高出几十倍甚至几百倍，一般情况下，植物中砷含量变动范围为0.01耀5mg·kg-1，但关于砷的超累积植物，其地上部分的砷含量可超过1000mg·kg-1[7]。Ma 等[8]在美国佛罗里达州中部发现了一种植物-蜈蚣蕨，能超富集砷。他们在实验室栽种蜈蚣蕨，培养6 周，其羽片中砷的含量达到了22630伊10-6。陈同斌等、韦朝阳等[9]在中国湖南也发现了砷的超富集植物-蜈蚣蕨和大叶井口边草。目前，还发现了很多植物能够很好的富集砷，比如：匍茎翦股颖、蒙塔那菊、蓼车、狗牙草等[10]。砷的植物修复为环境中砷的去除提供了另一种绿色可行的方法和技术。 参考文献： [1]Tseng W P, Chu H M, How S W, et al. Precalence of skincancer in an endemic area of chronic arsenicism in Taiwan [J]. NatlCancer Inst, 1968, 40(3):453-463. [2]Golub M S, Macintosh MS, Baumtind N. Developmental andreproductive toxicity of inorganic arsenic:Animal studies and
地下水污染与修复技术
地下水污染与修复技术 一、引言 目前我国地下水开采总量已占总供水量的18%，北方地区65%的生活用水、50%的工业用水和33%的农业灌溉用水来自地下水。全国657个城市中，有400多个以地下水为饮用水源。随着我国城市化、工业化进程加快，部分地区地下水超采严重，水位持续下降；一些地区城市污水、生活垃圾和工业废弃物污液以及化肥农药等渗漏渗透，造成地下水环境质量恶化、污染问题日益突出，给人民群众生产生活造成严重影响。 二、地下水污染特点和现状 （一）地下水资源： 地下水广义上是指埋藏和运动于地面以下各种不同深度的土层和岩石孔隙、裂隙、洞穴中的水。狭义上是指浅层地下水，即第一个隔水层以上的重力水，即地下水资源。地下水是自然界水体的组成部分，并参与自然的水循环，又是水资源的重要组成部分。 根据埋藏条件可把地下水分为包气带水、潜水和承压水。按含水空隙的类型，地下水又被分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。地下水中分布最广的是钾、钠、镁、钙、氯、硫酸根和碳酸氢根七种离子。地下水中各种离子、分子和化合物的总量称总矿化度，地下水中钙、镁、铁、锰、锶、铝等溶解盐类的含量称硬度。 （二）地下水污染 地下水污染主要指人类活动引起地下水化学成分、物理性质和生物学特性发生改变而使质量下降的现象。 1）污染来源 进入地下水的污染物有来自人类活动的，有来自自然过程的。污染来源包括生活污水和生活垃圾、工业废水和工业废物、农业施用的化肥和粪肥、天然的咸水等，石油和石油化工产品，经常以非水相液体（NAPL）的形式污染土壤、含水层和地下水。NAPL可被孔隙介质长期束缚，其可溶性成分还会逐渐扩散至地下水中，成为一种持久性的污染源。有机合成化学物质则主要来源于危险废物处置场所的淋溶和渗漏。此外，用灌注并孔的办法人工补给地下水时，如果回灌水含有细菌或毒物，将造成严重后果；利用污水灌溉农田而又处理不当时，也会使大范围的潜水受到影响。 2）污染方式和途径 地下水污染方式可分为直接污染和间接污染两种。直接污染的特点是污染物直接进入含水层，在污染过程中，污染物的性质不变。这是对地下水污染的主要方式。间接污染的特点是，地下水污染并非由于污染物直接进入含水层引起的，而是由于污染物作用于其他物质，使这些物质中的某些成分进入地下水造成的。 地下水污染途径是多种多样的，大致可归为四类：①间歇入渗型。大气降水或其他灌溉水使污染物随水通过非饱水带，周期地渗入含水层，主要是污染潜水。②连续入渗型。污染物随水不断地渗入含水层，主要也是污染潜水。③越流型。污染物是通过越流的方式从已受污染的含水层（或天然咸水层）转移到未受污染的含水层（或天然淡水层）。④径流型。污染物通过地下径流进入含水层，污染潜水或承压水。
地下水砷污染与修复
地下水砷污染分析及修复 摘要 地下水砷污染是全球饮用水的主要威胁之一,目前全世界有超过一亿人受砷污染地下水问题的困扰。深入研究地下水砷污染的形成机制,对预测地下水中砷的分布及解决地下水砷污染问题具有重要意义。传统和改良的物理化学修复方法以及现在生物学基础上兴起的生物修复方法都为砷污染地下水的修复提供了良好的途径。 关键词：地下水；砷污染；修复 第一章地下水砷污染分析 1．地下水砷污染状况 目前, 由于各国的生活水平和技术的差异, 饮用水中砷的安全标准也就有所不同。世界卫生组织(WHO)在1993年将饮用水中砷的标准降低为10ug/ L 。美国环境保护署(USEPA) 在2006年 1 月将饮用水砷的标准从50 ug/ L 降低到10 ug / L, 欧盟将饮用水中砷的标准确定为20ug/ L, 而发展中国家饮用水中砷的标准一般为50 ug/ L。但是, 在全球地方性砷中毒地区, 地下水砷的含量远远超过该地区饮用水中砷的标准。据英国地质调查局报道，孟加拉国地下水砷污染面积达150000km2，该地区人口为3000万，地下水质量浓度为015~2500 ug/L，最高砷含量是该国饮用水砷标准(50 ug/L)的50倍。印度中心地下水部调查，印度孟加拉邦地下水砷的质量浓度为10~3200 ug/L，污染区面积为23000km2，总人口为600万。Welch等研究美国内华达州南部卡尔森沙漠地带地下水时，发现该地区地下水砷质量浓度达到2600 ug/L。Smedley等对阿根廷Chaco-Pampean 平原地下水进行研究时发现该地区地下水砷质量浓度为110~5300 ug/L，同时测得有些沉积物孔隙水的砷质量浓度高达7500 ug/L。在中国，地下水受到砷污染的地区有台湾、山西、新疆、内蒙古等。20世纪60年代台湾地区出现黑脚病，Kuo等对该地区地下水水样进行测试，得出地下水砷质量浓度为10~1800 ug/L。20世纪80年代在新疆发现了砷中毒问题。研究表明，该地区地下水砷质量浓度达1200 ug/L。Smedley等对内蒙古呼和浩特盆地地下水环境进行调查，该地区地下水处于强烈的还原环境，砷的质量浓度达1500 ug/L，同时所采地下水水样大部分(60%~90%)砷为三价As(Ⅲ)。在山西地下水污染最严重的是山阴县，研究表明，该地区地下水硫化氢气味较浓，砷质量浓度最高可达1530 ug/L。该地区的饮用水多取自地下水，地下水中砷的含量已远远大于国家规定的饮用水砷标准(<50 ug/L) [1]。
地下水污染试验研究进展
2005年2月SHUILI XUEBAO第2期 文章编号: 0559-9350(2005)02-0251-05 地下水污染试验研究进展 叶为民，金麒，黄雨，唐益群 (同济大学岩土工程重点实验室，上海 200092) 摘要：本文在总结国内外众多学者有关污染物在含水层中的运移规律研究成果的基础上，介绍了地下水污染试验研究的最新进展；并据此认为，三维弥散，各向异性含水层介质中污染物的迁移，非饱和土层中的污染物多相迁移和吸力的关系等将成为今后地下水污染传播研究的主要问题。 关键词：地下水污染；弥散；NAPL；污染物 中图分类号：X523 文献标识码：A 由于人类活动的长期影响，在全世界范围内地下水环境均表现出不同的恶化趋势。日本环境厅对全国地下水进行了调查，结果发现很多地方的地下水中三氯乙烯和四氯乙烯的含量已严重超过世界卫生组织(WHO)所规定的饮用水标准[1]。而我国的污染情况更不容乐观。据《中国统计年鉴》(1996年)，我国每年排放的工业废水、污水总量205.9亿t。这些废水、污水的75%左右未经处理直接排放入水域。同时，随着地表水体的污染、下渗，许多城市附近，如北京、天津、太原、郑州、许昌、淄博等，地下水污染日益严重，浅层地下水已不能饮用[2]。 为此，国内外许多学者对污染物在含水层中的运移、控制、修复进行了大量的研究工作。其中包括：(1)污染物在地下水中运移的模拟及预测。利用室内或野外试验测定相关参数，结合数学模型，为地下水资源管理和已污染含水层的修复提供定量依据。(2)防止污染源扩散的方案设计。通过计算分析，选择最佳治理方案。(3)海水入侵问题。对人工开采地下水后海水与地下水过渡带的运移分析。(4)高辐射性核废料处置库的选址问题。选择合适的处理库使核废料在其半衰期内与人类生存空间及环境隔离。(5)饱气带中污染物的运移问题。评价农田施用化肥、农药、污水回灌对地下水水质的影响，以及了解土壤盐碱化过程，并确定排盐改碱过程。(6)已污染含水层的修复研究。包括工程措施(客土、换土、隔离法、清洗法、热处理和电化法等)、施加改良剂(沉淀作用、抑制剂、吸附剂等)、农业措施(增施有机肥、控制土壤水分、选择合适形态的化肥等)、生物修复技术。 1 国外研究现状 国外对污染物在地下水中运移的研究和应用从20世纪初即已开始了[3]。许多学者研究了多维弥散、重力分异、吸附效应等水动力弥散问题。由于石油在开采、储运和炼制的过程中常会发生外泄事故，渗漏的成品油会对地下水土壤造成严重的污染。目前这已经成为世界普遍关心的问题，于是国外学者把注意力转向了包括石油在内的非亲水相液体(Nonaqueous phase liquid，简称NAPL)，对NAPL在地下水中的运移、控制、修复等方面开展了大量的研究工作(如表1所示)。 收稿日期：2003-10-31 基金项目：上海市教委青年科学项目基金(01QN17)；教育部留学回国人员科研启动基金资助项目 作者简介：叶为民(1963-)，男，安徽枞阳人，博士，教授，博导，从事环境地质、非饱和土力学研究工作。
富砷地下水研究进展
第22卷第11期2007年11月 地球科学进展 ADVANCES I N EARTH SC I E NCE Vo.l22N o.11 N ov.,2007 文章编号:1001-8166(2007)11-1109-09 富砷地下水研究进展* 郭华明,杨素珍,沈照理 (中国地质大学水资源与环境学院,北京100083) 摘要:原生高砷地下水已对人类健康构成了极大威胁,许多国家和地区对此进行了较深入的研究。在阅读国内外大量文献资料的基础上,全面系统地总结了世界范围内原生高砷地下水概况、砷富集环境和砷来源、分析方法和技术、砷富集机理以及高砷区水源安全保障技术等。提出了高砷地下水研究的主要发展方向,包括:含水介质中砷形态研究、微生物影响下含水层中砷的释放研究、同位素技术在高砷地下水研究中的应用以及高砷饮用水安全保障技术研究等。 关键词:高砷地下水;迁移;富集;微生物;同位素 中图分类号:P641.3文献标识码:A 1引言 砷是地壳的微量组分,其化合物广泛用于工农业生产和医药。微量的砷可促进人体新陈代谢,生血润肤。然而,砷也是一种有毒致癌物,当它在人体中聚积到一定量时,即会对人体健康造成危害,可导致器官癌变,如皮肤癌、肺癌等。自然界中的砷广泛分布于大气、水、土、岩石和生物体中。在天然过程和人类活动的影响下,砷可释放到环境中。其中,天然过程所导致的原生高砷地下水是当前国际社会面临的最严重的环境地质问题之一,它严重威胁全世界数亿居民的身体健康[1]。在孟加拉盆地有超过4千万人口饮用砷浓度超标的地下水,砷中毒患者超过20万[2]。在我国,高砷地下水主要分布于台湾、新疆、云南、湖南、贵州、山西、内蒙古等省(自治区)的40个县(旗、市),受影响人口约230万人。 原生高砷地下水及其导致的地方性砷中毒,已引起国际社会的高度重视。许多国家和地区投入巨力调查与研究高砷地下水的形成机制,以解决饮水型砷中毒问题,为低砷地下水的勘查、开发及除砷技术的研究提供科学依据。本文在查阅大量国内外相关研究成果的基础上,系统分析了世界范围内高砷地下水的分布、水文地球化学特征以及迁移富集规律,并归纳总结了高砷地下水的研究现状,指出了相关领域的研究热点和发展趋势。 2全球原生高砷地下水概况 地球上很多地区的含水层中砷浓度高于50 L g/L,尤其在阿根廷、孟加拉国、智利、中国大陆、中国台湾、匈牙利、印度孟加拉州、墨西哥中部、罗马尼亚、越南、美国的西南部等。另外,在尼泊尔、缅甸、柬埔寨的部分地区也存在高砷地下水。世界范围内高砷地下水分布如图1所示。 2.1国外原生高砷地下水的分布及特点 2.1.1印度和孟加拉 在全球范围的高砷地下水区,孟加拉国和孟加拉州是人类受高砷地下水威胁最严重的地区。孟加拉国和印度孟加拉州的高砷地下水主要分布于喜马拉亚隆起带以南,印度洋孟加拉(B engal)海湾以北的布拉马普特拉河(Brahm aputra)、恒河(Ganges)、梅克纳河(M eghna)3条河流形成的浅、中层全新世冲洪积及三角洲含水层中。受影响区地下水中砷的 *收稿日期:2007-07-18;修回日期:2007-10-15. *基金项目:国家自然科学基金项目/原生高砷浅层地下水系统中砷的迁移转化复合界面效应研究0(编号:40572145)资助. 作者简介:郭华明(1975-),男,江西乐安人,副教授,主要从事水文地球化学、地下水污染控制等方面的教学与科研工作. E-ma i:l hm guo@https://www.360docs.net/doc/7a4684388.html,
地下水污染与治理(地下水的修复)
岩溶水与裂隙水环境修复简介 一、地下水污染修复的难点 地下水污染的治理相对于地表水来说更加复杂,在进行具体的治理时,除了恰当地进行试验方案的设计外,还需要考虑以下因素: (1)因为污染区域的水文地质条件和地球化学特性都会影响到地下水污染的治理,因此地下水污染的治理通常要以水文地质工作为前提。 (2)受污染地下水的修复往往还要包括土壤的修复。地下水和土壤是相互作用的,如果只治理了受污染的地下水而不治理土壤,由于雨水的淋滤或地下水位的波动,污染物会再次进入地下水体,形成交叉污染,使地下水的治理前功尽弃。 (3)在地下水污染治理过程中,地表水的截流也是一个需要考虑的问题,要防止地表水补给地下水,以免加大治理工作量。 二、岩溶水污染修复方法 含水层油类污染现场治理技术 水力控制净化法：通过截留沟、阻水槽、抽水井或注水井等水力屏障限制流场范围, 加速流场内的水流速度, 从而逐渐将污染物去除掉。 其他污染治理：
1、物理化学处理法：①加药法。通过井群系统向受污染水体灌注化学药剂，如灌注中和剂以中和酸性或碱性渗滤液，添加氧化剂降解有机物或使无机化合物形成沉淀等。②渗透性处理床。渗透性处理床主要适用于较薄、较浅含水层，一般用于填埋渗滤液的无害化处理。具体做法是在污染羽流的下游挖一条沟，该沟挖至含水层底部基岩层或不透水粘土层，然后在沟内填充能与污染物反应的透水性介质，受污染地下水流入沟内后与该介质发生反应，生成无害化产物或沉淀物而被去除。常用的填充介质有：a.灰岩，用以中和酸性地下水或去除重金属；b.活性炭，用以去除非极性污染物和CCl4、苯等；c.沸石和合成离子交换树脂，用以去除溶解态重金属等。③土壤改性法。利用土壤中的粘土层，通过注射井在原位注入表面活性剂及有机改性物质，使土壤中的粘土转变为有机粘土。经改性后形成的有机粘土能有效地吸附地下水中的有机污染物。 2、生物法：原位生物修复的原理实际上是自然生物降解过程的人工强化。它是通过采取人为措施，包括添加氧和营养物等，刺激原位微生物的生长，从而强化污染物的自然生物降解过程。通常原位生物修复的过程为：先通过试验研究，确定原位微生物降解污染物的能力，然后确定能最大程度促进微生物生长的氧需要量和营养配比，最后再将研究结果应用于实际。 三、裂隙水污染修复方法 裂隙水由于大的导水性和小的贮水性, 与孔隙水相比, 它