地下水修复
地下水修复技术
l 地下水中已发现有机污染物180多种，且数量和种类仍在迅速增 加，还发现了一些没有注册使用的农药
¢ 分类：生物难降解的；易降解的
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n 多环芳烃：PAH n 多氯联苯：PCBs n 非水相流体：NAPLs（ DNAPLs
&LNAPLs） n 挥发性有机化合物：VOCs n 半挥发性有机化合物：SVOCs n 亚硝基二甲胺：NDMA n 持久性有机污染物：POPs
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污染物迁移——水动力弥散
在多孔介质中，当存在两种或两种以上可溶混的流体时，在流体 运动作用下其间发生过渡带，并使浓度趋于平均化，这种现象称 为多孔介质中的水动力弥散现象，简称弥散现象 形成弥散现象的作用，简称弥散作用
对流
污染物质点在含水层中以地下水平均实际流速(亦称平均流速)传播的现象
分子扩散 在物理化学作用下，由浓度不一引起的物质运动现象，它是由不均一向均一发 展的不可逆过程 液体静止时或运动时均存在纵向、垂向上的扩散
污染扩散；同时，抽出来的地下水可在地面得到适合的处 理净化。
＊设计内容：水井的作用范围、位置、数目，井的建造材料，
抽水速率或流量，操作方式，地面处理工艺，处理后地下 水处置方式，设置低水力传导系数的屏障。
1 抽出处理法（P&T）
n 1.2 不足 ＊许多污染物在水中的溶解度相当低，极难从地下冲洗 出来； ＊污染物通过扩散进入地下水滞留区，冲洗十分困难； ＊将吸附在土壤上的污染物冲洗下来是一个相当慢的过 程。 ＊由于含水介质的的差异，很难预测污染物和水运动的 路径
地下水修复技术
报告提纲
l 地下水污染概述 l 地下水污染修复概述 l 地下水污染修复规程 l 典型地下水修复案例
n 概念 n 凡是在人类活动的影响下，地下水水质变化朝着水质恶化方 向发展的现象
地下水修复项目流程
地下水修复项目流程
地下水修复项目的流程：
①项目启动与初步评估：评估地下水污染状况，包括污染物类型、浓度、污染范围等，确定修复的必要性和可行性。
②现场调查与监测：进行详细的现场地质、水文地质和环境调查，设立监测井，采集样本，分析污染物的迁移路径和动态。
③制定修复目标：基于环境标准和风险评估，确定修复的目标浓度和修复区域。
④技术筛选与方案设计：评估各种地下水修复技术的适用性，如循环井修复技术、抽出处理技术、原位化学氧化、生物修复等，选择最适合的技术方案。
⑤修复方案审批：提交修复方案给相关部门进行审核，获得必要的许可和批准。
⑥工程设计与规划：细化修复工程的设计，包括井位布置、设备选型、处理设施设计等。
⑦施工准备：准备施工所需的人力资源、设备、材料，确保安全措施到位。
⑧施工与实施：根据设计图纸和施工计划，开始实施修复工程，如钻井、安装设备、构建处理设施等。
⑨修复实施：启动修复技术，例如通过循环井引入空气、化学品或微生物，或抽取地下水进行处理。
⑩监测与调整：定期监测修复效果，包括地下水水质和污染物浓度，根据监测结果调整修复参数。
⑪效果评估：在修复过程中和修复结束后，评估修复效果是否达到预定目标。
⑫修复终止与场地恢复：当监测数据显示修复目标达成后，停止修复活动，拆除设备，进行场地恢复。
⑬后续监测与维护：即使修复结束，也需要持续监测地下水质量，确保长期稳定。
⑭文档记录与报告：整理修复过程中的所有数据和报告，形成项目文档，供未来参考。
⑮项目总结与反馈：总结项目经验，提出改进建议，为未来的地下水修复项目提供参考。
修复地下水环境的方法有
修复地下水环境的方法有修复地下水环境的方法主要包括地下水净化技术、污染源控制和地下水管理措施等方面。
下面详细介绍一些常见的修复地下水环境的方法：一、地下水净化技术：1. 生物修复技术：通过利用微生物降解污染物，达到去除有机物及部分无机物的目的。
2. 物理化学修复技术：包括吸附、沉淀、离子置换、膜分离等手段，用以去除溶解有机物、重金属等污染物。
3. 土壤气挥发技术：通过给予土壤补充的电子供给经气相传迁修复有机与吸附态污染物。
4. 电动力场技术：通过电流在地下水中的流动和电化学氧化还原等效应，达到去除有机、无机物质的目的。
二、污染源控制：1. 严格管理和监控工业废水的排放，推行生产工艺的改进，减少或避免废水的生成。
2. 建设污水处理厂，对城市生活污水进行收集和处理，确保处理后的污水达到排放标准。
3. 加强农业面源污染防治，合理使用农药和化肥，控制农村污水、农残等对地下水的污染。
4. 加强工业固体废物、危险废物的治理与妥善处置，防止固体废物渗漏或堆放等污染地下水。
三、地下水管理措施：1. 加强地下水资源的管理与保护，建立科学的地下水监测网络，确保地下水资源的合理开发和利用。
2. 制定地下水保护法规和政策，完善地下水管理体制，加强监管和执法力度，严厉打击对地下水的非法开采和污染行为。
3. 加强地下水补给与补给区域的保护，根据地下水流动方向和补给条件，合理划定地下水补给区域，保护补给区的地表水和土壤资源。
综上所述，修复地下水环境需要综合运用地下水净化技术、污染源控制和地下水管理措施等手段，建立健全的地下水保护法规和制度，加强监管和执法力度，并提高公众对地下水保护的意识，共同努力实现地下水环境修复和保护。
地下水生态修复技术
地下水生态修复技术随着科学技术的进步，各项地下水修复技术也在不断发展，有传统修复技术、气体抽提技术、原位化学反应技术、生物修复技术、植物修复技术、空气吹脱技术、水力和气压裂缝方法、污染带阻截墙技术、稳定和固化技术以及电动力学修复技术等。
1.传统修复技术采用传统修复技术处理受到污染的地下水层时，用水泵将地下水抽取出来，在地面进行处理、净化。
这样，一方面取出来的地下水可以在地面得到合适的处理、净化，然后再重新注入地下水或者排放进入地表水体，从而减少了地下水和土壤的污染程度；另一方面可以防止受污染的地下水向周围迁移，减少污染扩散。
2.原位化学反应技术微生物生长繁殖过程存在必需营养物，通过深井向地下水层中添加微生物生长过程必需的营养物和具有高氧化还原电位的化合物，改变地下水体的营养状况和氧化还原状态，依靠本土微生物的作用促进地下水中污染物分解和氧化。
3.生物修复技术原位自然生物修复，是利用土壤和地下水原有的微生物，在自然条件下对污染区域进行自然修复。
但是，自然生物修复也并不是不采取任何行动措施，同样需要制定详细的计划方案，鉴定现场活性微生物，监测污染物降解速率和污染带的迁移等。
原位工程生物修复指采取工程措施，有目的地操控土壤和地下水中的生物过程，加快环境修复。
原位工程生物修复技术有两种途径：一种途径是提供微生物生长所需要的营养，改善微生物生长的环境条件，从而大幅度提高野生微生物的数量和活性，提高其降解污染物的能力，这种途径称为生物强化修复；另一种途径是投加实验室培养的对污染物具有特殊亲和性的微生物，使其能够降解土壤和地下水中的污染物，称为生物接种修复。
地面生物处理是将受污染的土壤挖掘出来，在地面建造的处理设施内进行生物处理，主要有泥浆生物反应器和地面堆肥等。
4.生物反应器法生物反应器法是把抽提地下水系统和回注系统结合并加以改进的方法，就是将地下水抽提到地上，用生物反应器加以处理的过程。
这种处理方法自然形成一个闭路环，包括以下4个步骤。
水污染生态修复技术-地下水 (ln)
术
原位生物技术有较多的应用
污染
进行地下水生物修复处理时，应注意调查 该地的水力地质学参数是否允许向地上抽 取地下水并将处理后的地下水返注；
地下水层的深度和范围；
地下水流的渗透能力和方向，同时也要确 定地下水的水质参数如pH、溶解氧、营养 物、碱度、以及水温是否适合于运用生物 修复技术。
具体选择哪种修复技术，要考虑以下一些因素： 污染源的条件 工程完成后有可能造成的影响 成本 工程量 工程投资、工程运转与维护、监测…
（一）好氧生物氧化 7.5O2＋C6H6→6CO2＋3H2O
质量比:
O2: C6H6 =3.1:1 每消耗1mg/L的DO就可以降解0.32 mg/L
的苯。
如果背景DO是4.0 mg/L ，好氧降解的容 量是0.32×4／1=1.28 mg/L。
(二)反硝化反应 6NO3-＋H+＋C6H6→6CO2＋6H2O＋3N2
第四章 水污染生态修复技术 ——地下水
按地下水的贮存埋藏条件分类 1.包气带水 结合水（分吸湿水、薄膜水） 毛管水（分毛管悬着水与毛管上升水） 重力水（分上层滞水与渗透重力水） 2.饱水带水 潜水 承压水（分自流溢水与非自流溢水）
主要内容：地下水污染修复
第一节 地下水环境生态修复技术 第二节 地下水常见污染及修复技术 第三节 污染地下水的空气吹脱修复技术
其毒性,控制使用的场合很多。 地下水中的硝酸性氮的去除时,从安全性和
成本方面考虑使用乙醇和醋酸较多。
三、地下水的硝酸类氮污染及修复
自养型脱氮法： 脱氮菌中也有能用氢气、还原态硫化合物
和二氧化碳等无机物作为氢供体的自养型 细菌,这些都可应用于地下水硝酸氮去除。 一般情况下自养型细菌增长率低,增长速度 慢,菌的增长量少,剩余污泥的产生量低。
地下水原位修复
地下水原位修复
地下水原位修复是一种在当地修复地下水的技术手段。
它的目的是通过利用原位的（生态系统内的）自然过程恢复污染的地下水。
地下水原位修复是恢复地下水质量有效的技术手段，能够以较小的成本消除污染物，减少环境污染，是一种低成本、低风险的技术手段。
清理地下水污染的方法，有收集并去除污染物，如疏干、吸附剂等。
但是这些方法需要花费大量的时间和金钱，而且清除污染物的效率也不高。
地下水原位修复则是一种较强大而现代的技术手段。
地下水原位修复可以利用污染物自身的活性，也可以利用活性微生物、细菌等有机物质来清除污染物。
我们可以埋放一些有机物质例如氨肋、磷酸盐等在污染物的原位上，当这些物质与污染物发生反应时，污染物便会发生分解或吸收，无害物质和无机物质等便会自然排出。
另外，原位修复也可以通过改善生态系统中水土和大气环境条件来达到修复地下水的效果。
例如，我们可以修复污染的水源，或通过改善污染物的硝化环境来减少污染物的负担，以及改善有机物质的循环条件，等等。
总的来说，原位修复是一种以自然的方式恢复污染的地下水的有效技术手段，不仅能够有效消除污染物，而且其成本低、风险低。
因此，地下水原位修复有助于建立可持续发展的环境系统，保护我们的地球家园。
地下水修复方案
地下水修复方案以下是 6 条关于地下水修复方案的内容：1. 咱得好好想想地下水修复的事儿啊！你知道吗，就像给生病的人治病一样，地下水也需要精心的呵护呢！比如那被污染的地下水，就像一个虚弱的病人，得找到合适的方法来让它恢复健康呀！咱能不能先从源头抓起，减少那些污染物进入地下呢？这多重要啊！例子：就像家里的水管漏水了，咱得赶紧修好，不然水都浪费啦，地下水也一样啊，不赶紧修复怎么行？2. 地下水修复可不是一件小事哟！这就好比是一场战斗，我们要和污染这个大坏蛋做斗争！想想看，要是地下水被污染得一塌糊涂，那我们的生活咋办呀？所以啊，我们要行动起来呀！难道我们不该积极想办法，让地下水重新清澈起来吗？例子：好比一个美丽的花园被垃圾弄脏了，我们得赶紧清理，让花园重新绽放美丽，地下水修复也是这个道理呀！3. 嘿呀，地下水修复可得重视起来啊！你说，它就像大地的血液一样重要呢，要是这血液出问题了，大地还能健康吗？我们可以搞些生态修复的办法呀，比如多种些能净化地下水的植物，这多棒啊！那咱还等啥呢？例子：就像我们身体不舒服要吃药调理一样，地下水也得好好调理修复呀！4. 哇塞，地下水修复真的是太关键啦！这就好像是给地球做一次大保健呀！如果不及时修复，后果简直不堪设想呢！那我们能不能通过一些高科技手段来检测和治理呢？肯定能行的呀！大家一起努力呀！例子：好比一辆汽车要定期保养，地下水也需要我们用心去保养修复呢！5. 哎呀呀，地下水修复可是迫在眉睫呀！它就如同我们生活的基石一样，一旦有问题，那可不得了！我们可以借鉴一些成功的经验呀，别人能做好，我们为啥不行呢？这不应该好好努力去尝试吗？例子：就像搭积木，基础不稳怎么行，地下水修复就是在稳固我们生活的基础呀！6. 地下水修复真的太重要了呀！简直就像我们的命根子一样！如果地下水一直被破坏，未来我们该怎么办呢？我们快点寻找有效的修复方案吧，不要再犹豫啦！例子：好比我们每天要呼吸新鲜空气，地下水也是我们生存的关键呀！我的观点结论：地下水修复至关重要，我们必须高度重视，积极采取各种有效措施，让地下水重新变得清澈健康，为我们的生活和未来保驾护航！。
地下水修复设计方案
地下水修复设计方案1、修复技术比选1.1、地下水修复技术介绍地下水修复技术根据其主要工作原理可大致归并为四类，即物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术和联合修复技术。
从国内外当前应用频率最高的修复技术中筛选出几种常用的修复技术，参考该领域最新研究成果，探讨它们的适用性、优缺点、修复成本、修复效率、修复时间等，为本项目的地下水修复工程设计提供必要的理论依据，具体见下表。
污染地下水修复技术优缺点比较表1.2、地下水修复技术方案确定地下水修复技术方案确定需根据污染物的种类、浓度及地质状况决定，下面简要论述该场地的地下水污染类别、污染物浓度及地质状况。
1、污染物类别划分根据招标文件内容，该地块地下水主要受重金属、无机污染物水合肼、VOCs及石油烃的污染，具体污染物类别及最高浓度值如下表。
地下水中污染物类别划分2、项目标场地水文地质状况本项目区域内地下水主要为潜水，赋存介质主要为第③-1层淤泥夹粉细砂、③-2层-淤泥和③-3淤泥，③-2、③-3层属弱透水层，渗透性较差，③-2淤泥夹粉砂渗透性一般，水位主要受潮汐、地表水、降雨等因素影响有所变化，地下水径流条件较差，水量较小。
因受潮汐影响，勘查期间测得的孔内稳定水位一般在0.5~1.8m左右，地下水位埋深较浅。
3、地下水修复技术方案确定根据以上地下水修复技术分类及本项目地下水污染特诊，结合现场实际环境及项目工程特点，本项目筛选出潜在的适用于修复的技术有抽出处理技术及原位曝气-气相抽提（As-SVE）技术等。
考虑到目标场地的污染物浓度、修复范围以及目标场地周边环境现状，拟采用潜在适用修复技术中的一种或多种进行组合从而达到修复目标。
2、修复技术方案工艺设计2.1、地下水修复方案设计思路我司针对本项目地下水主要采用组合处理技术，针对基坑开挖过程中产生的地下水以及受重金属、石油烃及水合肼污染地下水采用抽出处理技术进行修复、针对VOCs污染地下水采用原位曝气-气相抽提（As-SVE）联合技术进行修复。
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持久性有机污染物（POPs, Persistent Organic Pollutants ）：在 生物体内积累富集、通过食物链对高营养等级生物造成危害性影响，通 过蒸气可长距离迁移至遥远的偏僻地区和极地地区，在特定环境浓度下 可能对接触该化学物质的生物造成有害或有毒效应
这类物质大多数具有较强毒性，甚至剧透致癌、致畸、致突变的作用， 对人体健康构成严重威胁
3 污染途径——污染源
3 污染途径
概念与分类
概念
污染物从污染源进入到地下水中所经过的路径 有助于制定正确的防治地下水污染的措施
分类
依据水力学特点，分为4种
• 1、间歇入渗型 • 2、连续入渗型 • 3、越流型 • 4、径流型
间歇入渗型
特点
有毒或有害物质周期 性渗入含水层
受污染的对象主要是 浅层地下水
LOGO
地下水污染 Groundwater contamination
2013年11月27日
Contents
1 我国地下水污染现状
2
地下水污染物
3
地下水污染途径
4 地下水水环境修复技术
地下水污染的概念
较常见的定义是:凡是在人类活动影响下,地下水变化朝着水质恶化方向 发展的现象,统称为/地下水污染 。
其中硬度、TDS、 Cl-、SO42- 、 NO3-、 NH3等无直接毒害作用的无机 污染物，但达到一定浓度后，同样会对其可利用或对环境、甚至对 人类健康造成不同程度的影响或危害
有机污染物（Organic）：种类多，含量低，毒性大，“三致性”
➢ 生物易降解 ➢ 生物难降解
生物易降解
多属碳水化合物、蛋白质、脂肪和油类等自然生成的有机物 不稳定，在微生物作用下，都能转化为稳定的无机物，如
寄生虫(Protozoa )
原生动物、蠕虫及真菌
Radioactive Pollutant
六种放射性核素
氚、碘、锶、铯、钚、镭
实例
1986年4月26日前苏联的切尔诺贝利核电站 核爆炸事故
二战期间日本广岛和长崎的原子弹
3 污染途径——污染源
概念及分类
污染源：引起地下 水污染的各种物质 的来源，如各种组
分、热、沙尘等
按物质的形成原因
自然污染源，如海水等 人为污染源，如废水、废渣等
按行业或部门活动 工业污染源 农业污染源 生活污染源 区域性水体污染源
按时间动态 连续性污染源 间断性污染源 瞬时性污染源
工业污染源
• 工业三废：废水、废渣、废气 • 储存装置和输运管道的渗漏 • 工业物的事故性泄漏
地下水污染的原因：人类活动
自然地质原因（矿化或者异常）
地下水污染的标志：水质不断恶化，不是只有超过水质标准的才算污染， 有达到或者超过的趋势亦算污染
如此定义，是为了强调水质恶化的过程，便于防治
因此地下水污染是指人类活动使地下水的物理、化学和生物性质发生改变, 从而限制或妨碍地下水在各方面的应用 。
1 我国地下水污染现状
有机污染物 好氧 CO2+H2O , 有机污染物 厌氧 H2S+CO2+H2O , 主要来源于生活污水，以动植物残体为原料加工生产的屠宰、肉类加工、 乳品、制革和食品等工业废水 无直接毒害作用，在降解过程中会消耗DO，使DO下降。
生物难降解
性质稳定，不易分解，能在各种环境介质中长期存在 环境内分泌干扰物（环境激素）：烷基酚、邻苯二甲酸酯等
生物难降解
常见的几种难降解有机污染物
多环芳烃：PAH 多氯联苯：PCBs 非水相流体：NAPLs（ DNAPLs
&LNAPLs） 挥发性有机化合物：VOCs 半挥发性有机化合物：SVOCs 亚硝基二甲胺：NDMA 持久性有机污染物：POPs
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苯并[a]芘：BaP 多氯代二苯并二噁英：PCDDs 六氯代苯：HCB 六六六：BHC 三氯乙烯：TCE 四氯乙烯 ：PCE 二氯乙烯 ： DCE 苯系物： BTEX
中国国土资源公报
中国地下水污染图
/environment/txt/2006-10/11/content_7232904.htm
1 我国地下水污染现状
1 我国地下水污染现状
1 我国地下水污染现状
污地 染下 严水 重污 的染 地主 方要
集 分 布 在 城 区 附 近 和 地 表 水
按行业和部门划分
农业污染源
• 农药：杀虫剂、杀菌剂和除草剂 • 化肥：氮肥、磷肥和钾肥 • 动物废物：大量的氮、细菌和病毒 • 植物残余物：需氧特性 • 污水灌溉：多种有毒有害物质，尤其是重金属与POPs
生活污染源
• 人体的排泄物 • 肥皂、洗涤剂、腐烂的食物等 • 科研文教单位排出的废水成分 • 医疗卫生部门的污水：细菌和病毒 • 生活垃圾：挥发性脂肪酸、烃类化合物，卤代烃、邻苯二甲酸酯类、酚类……
2 地下水污染物
概念
凡是人类活动导致进入地下水环境，会引起水质恶化溶解物或 悬浮物，无论其浓度是否达到使水质恶化的程度，均称为地下 水污染物。
按性质可分为：
化学污染物 无机污染物 有机污染物
生物污染物 放射性污染物
Chemical Pollutant
无机污染物（Inorganic）
➢ 氮类污染物：NO3-、NO2-、NH3 ➢ 盐类：Cl-、SO42- 、硬度、F- 、TDS ➢ 重金属：As、Cr、Hg、Pb、Cd等 毒性污染物：氰化物、砷、汞、镉、铬、铅
甲基叔丁基醚 ：MTBE
Biological Pollutant
细菌(Bacteria)
地下水中曾发现并引起水媒病传染的致病菌有：霍乱 弧菌（霍乱病）、伤寒沙门氏菌（伤寒病）、志贺氏 菌等
病毒(Virus)
比细菌小得多，存活时间长，比细菌更易进入含水层 ， 地下水中曾发现的病毒主要是肠道病毒，如脊髓灰质 病毒、胃肠病毒、呼吸道肠道病毒等，且每种病毒又 有多种类型，对人体危害很大