污染场地环境风险管理与原位地下水修复技术共101页
地下水污染修复
反应性渗透墙（PRB, Permeable Reactive Barrier）
定义 是一种原地处理技术 将含适当反应物质的可渗墙横跨在污染物羽状流束的流径上。当被污染的水流经墙体，污染物或被去除，或被降解，污染被清除后的水向下游流动
Case study 1 PRB to Intercept Contaminants in landfill leachate, USA
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对流：驱动地表下污染物运动的主要机制 弥散：引起纵向、横向和垂向迁移；降低溶质的浓度 扩散：从较高浓度区域向较低浓度区域扩散 挥发：将污染物从地下水中去除，并转移到土壤气相中 吸附：固着在含水层介质上，将溶质从地下水中去除 稀释：可能增加电子受体的浓度，特别是溶解氧的浓度
物理过程
水解与脱氢卤化作用:重要的自然衰减机理
地下水中，只有溶解或被吸附了的有机化合物，且对完成生物降解过程有用的其它化合物（例如：溶解氧、硝酸盐等）存在时，才会发生生物降解
99%的地区存在各种各样的能降解石油类碳氢化合物的微生物群落
在生物降解过程中，产生的中间产物可能比原始化合物更有危害性
生物降解机制
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电子供体 以相对还原态存在的化合物，包括自然有机物质、石油类碳氢化合物、低氯代乙烯、乙烷、甲烷、以及氯代苯、溶解氢等等
01
在反应中，卤素原子从一个碳原子上去除，紧接着邻近碳原子上的一个氢原子也去除，而生成烯烃
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发生的可能性随着卤代基数量的增加而增加
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许多实验室和野外研究显示
生物过程：内在生物降解作用
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地下环境中土生的微生物能降解许多有机化合物，如汽油、煤油、柴油、航空燃料；氯代乙烯、氯代乙烷、氯代甲烷、氯苯等
污染场地治理之污染场地修复和风险控制术探讨
污染场地治理之污染场地修复和风险控制术探讨【摘要】在社会现代化的发展过程中，场地污染作为全球性的经济环境的问题，对人们的生活环境和社会的稳定发展构成严重威胁。
如何对污染场地进行修复和风险控制，是当前人们普遍关切的环境问题之一，因为它直接关系到人们的切身利益。
本文对污染场地的修复技术和风险控制技术分别作了简要阐述，以资参考。
【关键词】废弃物；污染场地；修复技术；风险控制前言被用来生产、处理、贮存有毒有害物质，或被用来堆放、处理、处置危害废弃物的场地叫做污染场地。
一些被矿山开采等活动造成污染，且对人体健康或生态环境（包括场地内部环境及周边可能影响到的环境）产生危害的空间区域也可以称作污染场地。
其范围包括涉及场地内部的土壤和地下水、车间墙体和设备、各种废弃物，场地周边的土壤、地表水、空气、生物体及居民住地等。
1 污染场地风险控制技术1.1 通过工程控制工程控制是人为建设的封存阻隔系统，用于控制表层渗滤和降雨入渗作用下的污染物迁移以及污染物在地下的自然渗滤和迁移，即利用工程措施将污染物封存在原地，限制其迁移，切断暴露途径，以降低污染风险和保护受体安全的阻隔技术。
工程控制的施工技术成熟，成本相对较低，工程建设周期短，对不同类型的污染都具有较好的风险控制效果，近年来在污染场地风险控制中的应用越来越广泛。
常用的工程措施有水平阻隔和垂直阻隔如泥浆墙、灌浆墙、板桩墙等。
1.2 通过物、化、生等方式进行修复物理修复技术包括客土、换土、去表土、深耕翻土、淋洗、电动淋洗、热解、玻璃化技术等，是通过物理/化学/生物方法来分离、固定或削减介质中的污染物，达到清洁土壤和降低污染物危害环境与健康风险，或通过改变污染物在介质中的化学形态而降低其毒性的技术手段。
化学修复技术通过添加特定的化学物质将土壤中的污染物转化为低毒、难溶态并被固定在所形成的矿物晶格中，使污染物与周围环境隔离，降低污染物在环境中的迁移性和生物可利用性，常用的添加剂有无机改良剂和有机改良剂。
地下水污染修复
主要的自然衰减作用
非降解性作用 仅引起污染物的浓度降低，而系统中的污染物 总量并未改变的那些作用过程，包括水动力学 弥散（机械弥散和扩散）、吸附、稀释和挥发 等
降解性作用 包括生物降解和非生物降解作用 生物降解对污染物的降解起主导作用，取决于 污染物的类型及电子供体或碳源的可用性
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3、反应性渗透墙（PRB）
反应性渗透墙（PRB,
Permeable Reactive Barrier）
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1、有机化合物用作生长底物
发酵作用
在发酵反应中，有机化合物在反应的第一步既起着 电子供体、也起着电子受体的作用
发酵过程是唯一不需要外部电子受体的反应 通过一系列的微生物催化下的内部电子迁移过程，
有机化合物被转化成了无毒的化合物 醋酸盐、水、二氧化碳、溶解氢等
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主要的自然衰减作用
主要的自然衰减作用
生物质
树皮/富含丹宁酸的物质 木质素 几丁质/甲壳质 死的生物体 苔鲜 海草/海藻/褐藻酸 废弃的茶叶等
岩土材料
沸石 粘土 泥 有铁氧化物包壳的砂 粉煤灰 菱铁矿 黄土等
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1、生物质
富含丹宁酸物质 丹宁酸中多羟基酚是
吸附重金属的活性组 分 二者可发生离子交换 作用发生,并形成螯 合物
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2、地质材料
沸石
最早用于重金属污染治理的地质材料 斜发沸石是40多种天然沸石中储量最丰富的一种 沸石的吸附特性源于它们的离子交换能力
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2、地质材料
粘土
具有比表面积大、孔隙率高、极性强等特征,对 水中各种类型的污染物质有良好的吸附
蒙脱石具有最小的结晶度,最大的表面积和最强 的阳离子交换能力,从而应具有最强的吸附能力
地下水污染场地污染的控制与修复
地下水污染场地污染的控制与修复摘要：由于我国面临着严重的环境问题，导致生态环境十分脆弱。
随着我国经济的发展，垃圾的排放越来越多，对土壤和地下水的环境造成了严重的影响。
例如废水排放、工业废渣和垃圾填埋物的渗漏液泄漏、石油化工产品输送管线等都会对土地和水源产生污染，加剧了缺水的问题。
尤其是我国北部地区，由于地下水对我国的用水起着举足轻重的作用，而地下水的环境问题又使我国的缺水问题更加严重，因此对地下水污染控制和修复工作迫在眉睫。
因此本篇文章就对地下水污染场地污染的控制与修复进行深入分析，从而使我国水资源污染得到有效的控制和治理，保护我国水资源。
关键词：地下水；污染场地；控制Control and remediation of groundwater pollution siteZhou KuienJiangsu Tuofu Engineering Design and Research Co., Ltd. Lianyungang, Jiangsu 222,000Abstract: As China is facing serious environmental problems, the ecological environment is very fragile. With the development ofChina's economy, more and more garbage is discharged, which has a serious impact on the soil and groundwater environment. For example, wastewater discharge, leakage of industrial wastes and landfills, and petrochemical product transmission pipelines will pollute land and water sources, exacerbating the problem of water shortage. Especially in the northern part of China, because groundwater plays an important role in water use in China, and the environmental problems of groundwater make the water shortage problem in China more serious, it is urgent to control and repair groundwater pollution. Therefore, thisarticle makes an in-depth analysis on the control and remediation of groundwater pollution sites, so as to effectively control and harness water pollution and protect water resources in China.Key words: groundwater; Contaminated site; control最近几年，由于受到环境问题的影响，对地下水污染场地的治理已成为国内外学者普遍关心的问题，因此，开展有关问题的探讨具有十分重大的现实意义。
污染地下水的修复技术及其应用
污染地下水的修复技术及其应用一、前言地下水作为地球上最重要的自然资源之一，对于人类生存和发展起着至关重要的作用。
然而，随着城市化、工业化和农业化进程的加速，地下水污染问题也日益成为人们关注的焦点之一。
地下水的污染对于人类的生产、生活、健康以及生态环境等均会造成严重的影响。
因此，如何有效地修复污染的地下水，成为当前急需解决的难题。
二、地下水污染原因1. 工业、农业和城市发展带来的污染工业、农业和城市发展带来了大量的废水、废气和固体废弃物，其中大量有毒、有害物质的排放进入地下水，导致地下水中的化学污染。
2. 自然因素造成的污染地下水来源于自然界的雨水和融水，当大气中的污染物进入到地下水时，也会引起地下水的污染。
3. 错误的管理和使用地下水在农业上，过量施用农药和化肥就是一例。
这些化合物通常会渗入土壤，然后进入地下水。
三、地下水污染的修复技术1. 生物修复技术生物修复技术也就是利用微生物的代谢活动，将有害物质转化成无害物质。
其中包括厌氧处理、生物滤池、蒸馏和活性碳过滤等方法，最近几年被广泛应用于地下水污染修复环节。
2. 化学修复技术化学修复技术主要采用化学药剂对有害物质进行分解和转化，包括自然氧化还原（自然氧化还原），人工通气（add oxygen tothe structure）和氧化剂注入等方法。
3. 物理修复技术物理修复技术是通过物理手段将有害污染物质从地下水中提取出来，达到修复地下水的目的。
包括气提液抽（air-lift pumping）、土壤气相提取等方法。
四、地下水污染修复技术的应用1. 生物修复技术生物修复技术在工业用地、农业用地和城市用地等方面都有应用。
其中，厌氧处理广泛应用于工业场所和不被污染的土地，而生物滤池适用于城市水处理以及切尾部分。
蒸馏和活性碳过滤等技术主要适用于家庭用水和饮用水方面。
2. 化学修复技术化学修复技术在城市污水处理、中小型水体污染控制等方面有很广泛的实际应用。
氧化还原剂注入法是最新的地下水污染修复方法，已经成功地应用于位于美国和日本不同地区的地下水修复实验。
污染地下水原位化学氧化还原修复技术
污染地下水原位化学氧化/还原修复技术赋存于地面以下，岩石（土）空隙中的水。
地下水与地下水污染地下水污染物进入地下水，积累到一定程度引起地下水质量恶化，对生物、水体、空气或人体健康产生危害的现象。
地下水污染污染地下水系统的特点n多相体系，土壤（岩石）-水-气-污染物（NAPL）；组成复杂n异质性（非均型）显著，水文地质条件差别大n污染物大多吸附在土壤粘粒上，可溶性的溶于水中，迁移转化复杂n大多处于缺氧/低氧环境，微生态环境差异明显原位物理/化学处理技术抽出处理多相抽提法 地下水污染防控技术原位生物处理技术 异位处理技术 原位空气注入法原位化学氧化/还原蒸汽注入法井内曝气吹脱修复可渗透反应墙监测自然衰减增强型/生物修复植物修复工程控制技术阻隔技术原位化学氧化法向污染的地下注入氧化剂（不开挖），使污染物从包气带土壤和地下水中去除，从而达到修复目标或恢复环境功能的行为。
15992项目数1982-20042005-20081982-20042005-20080209%1.8%1.5%原位异位3.4%美国超级基金项目统计（1982-2008）应用情况我国应用情况1203020108654442211111111项目数固化稳定化化学氧化还原填埋热脱附、常温脱附植物修复抽出处理水泥窑协同处置气相抽提洗脱生物堆生物化学还原生物通风浅层搅拌高压旋喷泥浆相生物处理隔气膜隔离原位阻隔酸碱中和监控自然衰减法空气注射法120100806040200l 技术方法l 环境侦探l 工具、器具l 标准规范l概念模型l 方法构建l 工具构建l 标准规范l 技术工艺l修复材料l 专用设备l 工程示范场地地下水修复的一般过程修复药剂实施技术实施设备效果评估方法原位化学氧化/还原技术体系n 主要包含药剂、技术与设备、效果评估三部分。
l 是什么l 如何用l 怎么样3.1 2.85 2.1 2.11.771.701.641.631.461.361.28 1.2 1.230.800.770000000000003-0.44-0.48电势氟气羟基臭氧过硫酸盐双氧水高锰酸盐亚氯酸次氯酸过氧化物氯气二氧化氯高氯酸氧气硝酸根三价铁二价铁硫·····00.511.522.533.5-0.5-1氧化剂还原剂氧化剂/还原剂n 双氧水n 臭氧n 高锰酸盐n Feton试剂n 过氧化物（CaO2、MgO2）n 过硫酸盐（Na2S2O8）n 次氯酸盐、氯和二氧化氯 ……Source: Supplemental information: S1.ISCO Literature Summary氧化剂高中低特性O3PCE, TCE, DCE, VC, MTBE,CB, PAHs ,苯酚, 炸药, PCBs,农药BTEX, CH2Cl2CT, CHCl3范围广，持久性弱，地下传质差H2O2PCE, TCE, DCE, VC, CB,BTEX, MTBE, 苯酚DCA, CH2Cl2,PAHs, 炸药TCA, CT, CHCl3,PCBs, 农药范围广，持久性弱，地下传质差CaO2PCE, TCE, DCE, VC, CB DCA, CH2Cl2CT, CHCl3范围有限，传质差Fenton's 试剂PCE, TCE, DCE, VC, CB,BTEX, MTBE, 苯酚DCA, CH2Cl2,PAHs, 炸药TCA, CT, CHCl3,PCBs, 农药范围广，持久性弱，地下传质差高锰酸钠/钾PCE, TCE, DCE, VC, TEX,PAHs, Phenols, 炸药农药B, DCA, CH2Cl2,TCA,CT, CB, CHCl3, PCBs范围有限，持久性强过硫酸钠(铁)PCE, TCE, DCE, VC, CB,BTEX, 苯酚DCA, CH2Cl2,农药CHCl3, PAHs,炸药TCA, CT, PCBs范围较广，持久性好过硫酸钠(热、 pH 12)所有CVOCs, BTEX, MTBE,PAHs, 苯酚, 炸药, PCBs, 农药,TPH范围较广，持久性好不同氧化剂和常见污染物的反应性Source: ITRC 2005, Brown 2003, Watts 2011, and Root et al 2005化学还原剂n 零价铁系列（铁粉、纳米零价铁、微米零价铁、改性零价铁、负载型零价铁）n 亚铁盐（硫酸亚铁）n 生物激活物和铁混剂n 连二亚硫酸钠（ Na2S2O4 ）n 多硫化钙n 有机碳……参数颗粒ZVI微米级ZVI纳米级ZVI油/ZVI尺寸（μm ）200~20001~30.05~0.3微米和纳米级剂型颗粒状ZVI粉状ZVI 粉状ZVI 胶状纳米或微米ZVI ，表面活性剂优点经济比纳米ZVI 价格低反应性也低，但比颗粒状ZVI 反应性更强高反应性（比颗粒状ZVI 反应性高1000倍）同时考虑ZVI 即时还原反应和作为长期还原脱氯的给电子反应缺点低反应性通常需要建反应渠或原位混匀比颗粒状ZVI 价格高，比纳米ZVI 反应性弱价格高。
地下水资源管理中的生态修复技术
地下水资源管理中的生态修复技术一、引言水是生命之源，而地下水资源作为水资源的重要组成部分，对于人类的生产生活和生态平衡具有至关重要的意义。
然而，随着工业化和城市化的快速发展，地下水资源面临着日益严重的污染和破坏，生态修复技术成为了保护和恢复地下水资源的重要手段。
二、地下水资源面临的问题（一）过度开采为了满足不断增长的用水需求，许多地区对地下水进行了过度开采。
这导致地下水位下降，形成地下水位漏斗，甚至引发地面沉降、地裂缝等地质灾害。
（二）污染严重工业废水、农业化肥农药、生活污水等未经有效处理就排入地下，使得地下水受到了各种污染物的侵袭。
重金属、有机物、细菌和病毒等污染物在地下水中扩散，严重威胁着地下水的质量和安全。
（三）生态系统破坏地下水资源的不合理开发和利用破坏了地下生态系统的平衡。
地下水流场的改变影响了地下水与地表水的交换，导致湿地萎缩、河流干涸，生物多样性减少。
三、生态修复技术的类型（一）物理修复技术1、抽出处理法通过抽水井将被污染的地下水抽出，进行地面处理后再回灌到地下。
这种方法适用于污染范围较小、污染物浓度较高的地区，但处理成本较高，且可能会引起地下水流场的改变。
2、阻隔法采用物理屏障如水泥墙、土工膜等将污染区域与未污染区域隔开，防止污染物的扩散。
然而，阻隔法只是一种临时性的措施，并不能从根本上去除污染物。
（二）化学修复技术1、化学氧化法利用氧化剂如过氧化氢、高锰酸钾等将地下水中的有机污染物氧化分解为无害物质。
这种方法反应迅速，但氧化剂的选择和用量需要精确控制，否则可能会产生二次污染。
2、化学还原法通过添加还原剂如铁粉、硫化氢等将地下水中的重金属离子还原为低价态，降低其毒性和迁移性。
化学还原法对于重金属污染的修复效果较好，但也存在还原剂残留和成本较高的问题。
（三）生物修复技术1、微生物修复利用微生物的代谢作用将地下水中的污染物分解转化。
微生物可以通过自身的生长繁殖消耗污染物，或者分泌酶类物质促进污染物的降解。
有机污染土壤及地下水原位化学氧化修复技术介绍
有机污染土壤及地下水原位化学氧化修复技术介绍1、原位化学氧化修复技术简介原位化学氧化 (In Situ Chemical Oxidation，ISCO) 技术是一种针对有机污染土壤及地下水的原位修复技术，可应用于石油烃类碳氢化合物、酚类、MTBE、含氯有机溶剂、多环芳烃等污染物的修复，将污染物彻底矿化为二氧化碳、水或其它小分子物质，消除污染物的健康风险。
原位化学氧化是指向土壤或地下水的污染区域注入氧化药剂，通过氧化作用，使土壤或地下水中的污染物转化为无毒或相对毒性较小的物质。
常见的氧化药剂包括高锰酸盐、过氧化氢、芬顿试剂、过硫酸盐和臭氧等。
氧化药剂的注入可以通过高压旋喷注入或通过注入井注入。
高压旋喷注入是将带有特殊喷嘴的注浆管（钻杆），通过钻孔进入土层的预定深度，然后从喷嘴喷出配制好的药剂，带喷嘴的注浆管在喷射的同时向上提升，高压液流对土体进行切割搅拌，使氧化药剂与污染土壤充分混合，污染物氧化分解，消除健康风险。
注入完成后，药剂溶液进一步在含水层中迁移、扩散，其最终的扩散半径与土壤渗透性及工期有关。
注入井注入工艺原理为：由空压机提供气源动力，通过注浆泵向注入井内注入氧化药剂，氧化药剂在压力作用下通过注入井的筛管向井四周扩散并与土壤及地下水中的污染物接触反应，使污染物转变为二氧化碳、水等无害的物质，从而达到修复污染场地的目的。
2、国内外研究开发现状及技术比较ISCO技术是指将氧化剂注入到污染源区土壤和地下水中，或下游羽流（down gradient plume）土壤和地下水中，利用氧化剂本身或所产生的自由基氧化地下的污染物，使污染物转变为二氧化碳、水等无害的或毒性更小的物质，从而达到修复污染场地的目的。
使用ISCO方法可以在较短时间（几天或几个月）内实现污染物浓度的大幅降低（60%-90%以上）。
常见的氧化剂包括高锰酸盐（MnO4-）、过氧化氢（H2O2）、芬顿试剂（H2O2和Fe2+）、过硫酸盐（S2O82-）和臭氧（O3）等。
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41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
污染场地环境风险管理与原位地下水 修复技术
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联