我国地下水氮污染及修复技术
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
8
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
16
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
农村饮用地下水氮污染转化特性及其防治论文
农村饮用地下水氮污染转化特性及其防治【摘要】饮水安全问题是当今全社会普遍关注的话题。
最大的问题在于使用地下水源的农村，地下水的污染以氮污染最为普遍。
通过对原有资料的整理研究，对比找出地下水氮污染转化的最佳途径，探索其防治的方法，旨在为彻底解决饮水安全问题提供帮助。
【关键词】饮用地下水;氮污染;转化;防治0.引言自2007年11月份，国家决定加大重点饮用水水源地污染防治工程的建设，饮用地下水的安全问题便被提上了纲程。
据悉，我国64%城市地下水污染严重，而由于化肥、农药的大量使用严重污染了地下水水质，加上村民大多使用手压井直接抽取浅层的地下水，因此农村往往成为地下水污染的最直接受害者，严重的导致各种癌症的高暴发率。
近些年来，国内外研究发现许多地区地下水中存在着硝态氮污染问题等[1]。
为此，国内外均展开了一系列措施，进行调查研究模拟。
据了解国内研究的地区有：东北海伦地区、河南省偃师市、河南省林州市、山东临沂市等等。
1.氮如何污染地下水在土壤中，都有铵态氮和硝态氮存在，带正电荷的铵被带负电荷的土壤胶体所吸跗，不会向下移动或从土壤中淋失，而带负电荷的硝态氮不被土攘胶体所吸跗，可以随水流自由移动，同时土壤中的微生物通过正常的生理过程产生硝态氮。
所以不管施入的氮是何种形态，硝态氮在土壤中无所不在；除外来的氮源外，土壤本身的有机质分解也释放硝态氮，这些氮对作物亦有效，但同外源氮-样，也会被淋失，使地下水硝酸盐浓度增加，以致污染水源[2]。
2.硝态氮污染地下水途径2.1 通过包气带渗入农田施用的氮肥，除一部分被植物吸收外，剩余部分残留在土壤里。
在降水时，随雨水渗入地下污染地下水。
2.2 地表水侧向渗入生活污水和工业废水排入河道，不仅污染地表水，而且污染了的地表水又成为地下水的污染源。
降雨时农田径流带入地表水体的氮化物占各种活动排入水体氮素的51%，施氮肥地区氮素的流失比不施地区高3～10 倍。
地表水侧向渗入污染的特征是：污染影响仅限于地表水体的附近，呈带状或环状分布；污染程度取决于地表水的污染程度、河道沿岸地质结构、水动力条件以及距岸边的距离。
地下水污染现状及其修复技术研究进展
地下水污染现状及其修复技术研究进展一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，地下水污染问题日益严重，对人类健康、生态环境和经济发展造成了严重的影响。
本文旨在全面概述我国地下水污染的现状，分析其主要污染源和污染途径，同时探讨当前地下水污染修复技术的研究进展和应用情况。
通过梳理相关文献和实地调查，本文旨在为地下水污染治理提供科学依据和技术支持，推动地下水环境保护工作的深入开展。
在概述部分，本文将首先介绍地下水污染的定义、分类及其危害，阐述地下水污染问题的严重性和紧迫性。
接着，文章将概述我国地下水污染的现状，包括污染范围、污染程度、主要污染物及其分布情况。
在此基础上，文章将分析地下水污染的主要来源，如工业废水、农业面源污染、生活污水等，并探讨不同污染源的贡献率和影响机制。
本文还将重点介绍地下水污染修复技术的研究进展。
通过对国内外相关文献的梳理和评价，文章将总结当前地下水污染修复技术的主要类型、优缺点及其适用范围。
文章将分析不同修复技术在实际应用中的效果和问题，探讨其发展趋势和未来研究方向。
在概述部分，本文将提出相应的建议和对策，以促进地下水污染治理和修复技术的发展。
这些建议将包括加强地下水环境监测和评价体系建设、推广先进的修复技术和方法、加强政策引导和法规制定等。
通过本文的阐述和分析，旨在为地下水污染治理和环境保护提供有益的参考和借鉴。
二、地下水污染现状分析随着工业化和城市化的快速发展，地下水污染问题日益严重，成为全球性的环境问题。
中国作为一个经济快速发展的国家，其地下水污染现状尤为引人关注。
本段将对中国地下水污染的现状进行详细分析。
中国地下水资源丰富，但污染问题亦不容忽视。
目前，我国地下水污染呈现出以下几个特点：一是污染范围广，几乎所有地下水开采区都存在不同程度的污染问题；二是污染程度重，部分地区地下水污染严重，甚至达到无法利用的程度；三是污染种类多，包括重金属、有机物、放射性物质等多种污染物。
在污染源方面，工业废水、农业化肥和农药、城市生活污水等都是主要的污染源。
我国水资源污染现状以及解决措施
我国水资源污染现状以及解决措施姓名：程亚专业：土木工程1005 学号：2010011107摘要：在维系人的生存、保障经济建设和维护社会发展的所有自然要素中，水的重要性毋庸赘述。
然而随着工业化、城市化加快，世界面临着水资源短缺、污染严重的挑战。
中国尤其严重，是世界13个缺水国家之一，全国600多个城市中目前大约一半的城市缺水，水污染的恶化更使水短缺雪上加霜：我国江河湖泊普遍遭受污染，全国75%的湖泊出现了不同程度的富营养化；90%的城市水域污染严重，南方城市总缺水量的60%---70%是由于水污染造成的；对我国118个大中城市的地下水调查显示，有115个城市地下水受到污染，其中重度污染约占40%。
水污染降低了水体的使用功能，加剧了水资源短缺，对我国可持续发展战略的实施带来了负面影响。
水资源的可持续利用是一个国家经济、社会可持续发展的基础，为了缓解水资源短缺，减少水污染、改善水质、合理调控水量而保护水资源，我们必须制定出相应的对策和措施。
关键词：各大水系湖泊及沿海、地下水污染现状：国家和普通公民应该如何保护水资源一浅谈现有水系湖泊及沿海﹑地下水的污染：1.1 简述现状：我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。
工业废水近年来经过治理虽有所减少，但城市生活污水有增无减，占水质污染的51%以上。
据环境部门监测，1999年全国近80%的生活污水未经处理直接进入江河湖海，年排污量达400亿立方米，造成全国三分之一以上水域受到污染.我国污水的处理能力只占20%左右。
全国每年排污量约300亿吨。
全国各大城市地下水不同程度受到污染。
全国78条主要河流有54条遭污染.我国七大水系:长江，珠江，松花江，黄河，淮河，海河，辽河。
七大水系中有一半河段受到污染，86%城市河段污染超标，比较严重的有：黄河，淮河，辽河，太湖，巢湖，滇池等河流湖泊。
地下水氮污染
生物反硝化法
渗透反应墙
生物可渗透反应墙（Bio-Permeable Reactive Barrier，BPRB）技 术是一种原位修复地下水污染的技术，其实现原理是在污染地下水流
向的垂直方向人工构筑一堵―反应墙‖（污染处理系统），其内填充有
特定反应介质（高效降解菌或固定化降解菌等），当污染的地下水流 经“反应墙”时，污染物与墙内介质中的微生物发生反应，转化为对 环境无毒无污染或低毒低污染的物质流出墙体。
氮在水中的存在形态：
有机氮
蛋白质、多肽、氨基酸、尿 素、其他（硝基、胺及铵类 化合物）
无机氮
氨氮、亚硝态氮、硝态氮
氮素污染的危害：
造成水体的富营养化现象：水生植物和藻 类的异常增值、水华和赤潮 增加了给水处理的成本： 引起水体缺氧： NH4++2O2 NO3-+2H++H2O+能量 点击此处添加标题 氨氮对水生生物有毒害作用 硝酸盐影响人来健康：硝酸盐 、 亚硝酸盐： 引起高铁血红蛋白症、胃癌
氨氮浓度及其相应的毒理作用：
>1mg/L
>3mg/L
水生生物血液结合 氧的能力降低
S O
W T
1~4日内可致金鱼、 鳊鱼死亡
NO3--N>10mg/L
NH3-N>50mg/L
会引起婴儿高铁血 红蛋白症
为未驯化的甲烷菌 活性的50%IC值
NH4+-N>400mg/L
严重抑制亚硝酸菌 的生长和繁殖
2、2 氮污染机理
硝化作用
反硝化作用：也称脱氮作用。反硝化细菌在缺氧条件下， 还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O） 的过程。
氮污染的影响因素
地下水污染现状及其治理技术措施
地下水污染现状及其治理技术措施1. 引言1.1 地下水污染现状地下水是人类生活和工业生产中不可或缺的重要水资源，然而由于人类活动和工业化进程的加快，地下水污染问题日益严重。
据统计，全球范围内地下水污染范围广泛，且持续加剧。
我国是一个严重受地下水污染影响的国家，据调查显示，我国绝大部分地下水资源受到不同程度的污染，其中含有重金属、有机物、农药等有毒有害物质。
特别是城市地下水源地的污染情况尤为突出，致使地下水的饮用、工农业用水受到了极大威胁。
地下水污染的主要原因包括工业废水、农业化肥和农药的使用、生活污水排放等。
这些因素直接导致了地下水中污染物质的浓度不断增加，危害着水质的健康和可持续利用。
地下水污染现状严峻，亟需采取有效的治理技术措施来改善地下水质量，确保地下水资源的可持续利用。
的内容到此结束。
1.2 治理技术措施地下水污染是当前环境问题中的重要内容之一，其治理技术措施的研究和实践对于保护地下水资源、维护生态环境具有重要意义。
治理技术措施主要包括物理方法、化学方法和生物方法等多种手段。
在物理方法中，主要包括吸附剂法、过滤法、膜分离法等。
吸附剂法通过吸附剂吸附地下水中的污染物质，实现净化水质的目的。
过滤法则是通过过滤介质将污染物截留并去除。
膜分离法则是利用半透膜对水中的污染物进行筛选。
化学方法主要包括氧化还原法、络合沉淀法等。
氧化还原法通过氧化剂将污染物质氧化还原，从而降低其浓度。
络合沉淀法则是通过加入络合剂将废水中的金属离子转化为沉淀物，实现去除。
生物方法包括植物修复法、微生物修复法等。
植物修复法利用植物对污染物质的吸附和代谢作用进行治理。
微生物修复法则是通过利用细菌、真菌等微生物分解污染物质。
地下水污染治理技术措施种类繁多，选择适合的方法进行治理是保护地下水资源的关键。
愿通过不懈努力，我们能够有效治理地下水污染，保护宝贵的地下水资源。
2. 正文2.1 地下水污染原因分析地下水污染的原因可以分为自然因素和人为因素两大类。
地下水硝酸盐污染及修复技术
地下水硝酸盐污染及修复技术摘要：地下水硝酸盐污染是全球所面临的一个日益严重的问题，对于地下水硝酸盐污染的治理及修复方法也成为近些年学者研究的对象。
本文就地下水硝酸盐污染的现状、来源、危害等提出几种修复方法，并针对生物修复技术做了详细的介绍，最后对于地下水硝酸盐污染做了小结及展望。
关键词：地下水污染硝酸盐生物修复技术引言水是人类生命的源泉，随着经济的发展和人类活动的加剧，使得水环境的污染越来越严重，地下水作为水资源的一部分也受到了很大的污染。
地下水由于工业、农业、生活、医疗等废水的大量排放，已导致不同地区出现了不同程度的地下水污染。
影响地下水水质的污染物有很多种，最普遍的无机污染物就是硝酸盐。
硝酸盐最为地下水比较常见的污染物，使其的研究有着重要的意义。
1.地下水污染现状及分布就全国围而言，我国地下水质量总体较好。
根据国家地下水质量标准，我国63%地区的地下水可直接饮用，17%经适当处理后可供饮用，12%不宜饮用，剩余8%为天然的咸水和盐水。
在全国第二轮水资源调查评价的197万平方公里的平原区中，选取了pH 值、矿化度、总硬度、氨氮、挥发酚、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物、氟化物、硝酸盐、亚硝酸盐、铁、锰、砷、铬、镉、大肠杆菌等17项指标。
评价结果表明，浅层地下水Ⅰ类和Ⅱ类水质分布面积仅为4.98%, Ⅲ类面积为35.53%，Ⅳ、Ⅴ类面积高达59.49%。
太湖、辽河、海河、淮河等流域地下水污染最为严重, 其面积的91.49%、84.55%、76.40%和67.78%地区的地下水超标。
据《中国地质环境公报》（2007），全国地下水水质呈下降态势的地区主要分布在华北、东北和西北地区，水质呈好转态势的地区零星分布。
[1]东北地区重工业和油田开发区地下水污染严重。
不同地区有着不同的特点：松嫩平原污染物以亚硝酸盐氮、氨氮、石油类为主；辽河平原污染物则以硝酸盐氮、氨氮、挥发酚类、石油类为主。
华北地区因人类经济活动频繁，从城市到乡村的地下水污染比较严重。
我国水体污染控制中地下水污染及防治措施探析
社会科学我国水体污染控制中地下水污染及防治措施探析李淑敏 蓝晶晶 许才琳（皖江工学院，安徽，马鞍山 243031）摘 要：地下水是我国重要的水资源之一，许多城市的生活用水都是从水资源匮乏的地区和城市收集的，而地下水是主要的水资源。
地下水污染防治工作在我国总体水污染控制中占有重要地位。
分析了地下水污染的主要原因和影响，讨论了预防地下水污染的措施。
关键词：水体污染；防治控制；地下水污染地下水与人类的生产和生活有着非常密切的关系。
与其他类型的水资源相比，地下水具有稳定的流量和更少的污染。
它对农业灌溉，工业生产和城市生活使用者有积极影响，特别是在干旱和半地表水短缺方面。
在干旱地区，地下水通常成为供水的主要来源。
随着中国工业生产的增加，地下水的开采量增加，水污染的可能性也在增加，由于地下水被埋在地下，一旦污染发生，修复水体非常困难。
根据这一实际情况，有必要采取适当措施，有效控制和防止地下水污染，为在地下水开发和利用过程中有效利用水资源创造条件。
一、地下水污染的主要因素从宏观上看，中国的地下水总体质量相对较好。
可以直接使用约五分之三的地下水，而经过适当处理后可以使用消耗约五分之一的地下水。
但是，在人口稠密的平原上，用于饮用水的地下水源极为罕见。
可以看出，人类生产和生计活动是造成地下水污染的主要原因。
大多数人类活动造成的地下水污染包括工业废水排放，家庭污水排放，农业肥料和农药，垃圾填埋场淋洗，畜禽粪便污染以及溢出物。
地下水已成为工业废水和集中生活污水的排放源污染，农用化肥和农药的排放也是污染高发原因之一。
现阶段我国已严格管控水资源的污染现状，有效控制水源污染，地下水污染已成为大问题。
地下水污染严重影响饮用水安全。
地下水污染使水中富含有机污染物，病原体和放射性物质。
管理不当或直接食用会增加患病的风险，增加患癌症的风险，缩短寿命，并降低对老年人和儿童的抵抗力，让人们的生活处于风险之中。
科学研究发现，饮用未经处理的地下水会引起许多威胁人类生命的奇怪疾病。
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浅谈我国地下水氮污染及修复技术摘要地下水环境中,主要的氮化合物为离子态的氨氮(nh4+-n)、亚硝酸盐(no2--n)、硝酸盐(no3--n),即常称为的“三氮”。
近几十年来随着工农业的发展使得农村、城市的地下水都存在三氮的污染,浅层地下水逐渐成为大陆氮元素的贮存库,地下水中的“三氮”污染也越来越严重。
本文在查阅相关文献的基础上,论述了我国地下水氮污染现状及“三氮”污染的危害,较全面的阐述了地下水中硝酸盐氮的物理、化学、生物修复技术的研究情况,并对比了各种方法的优、缺点,对其发展趋势进行了简单的论述。
关键词地下水氮污染;“三氮”危害;硝酸盐氮;修复技术中图分类号x523 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)25-0077-02地下水是地球上最主要、分布最为广泛的水资源之一。
我国水资源总量的 1/3和全国总供水量的近20%来自地下水。
然而,在我国人口较为密集、人类活动干扰大、工农业生产发达的平原地区,由于工业废水和生活污水的排放,大面积、超量化肥和农药的使用等原因,地下水正遭受着越来越严重的污染,“三氮”污染也越来越严重。
1 我国地下水氮污染现状全国水资源调查评价结果表明:地下水中“三氮”,即氨氮 (nh3),硝酸盐 (no3),亚硝酸盐(no2),超标十分普遍(表1)[1]。
氨氮是一种新进入地下水系统的污染物,其超标率最大显示,目前在我国平原区氮类污染物正在不断地进入地下并逐渐转化为亚硝酸盐和硝酸盐。
硝酸盐易溶于水、难以被土壤吸附,易流失,是氮在地下水中出现的最主要形式。
天然条件下nh4+-n含量低于0.2mg/l,在厌氧的地下环境nh4+-n可高达3mg/l,一般情况下no2--n为0.3 mg/l。
近些年来,随着工农业生产的发展,为了满足人口增长和农业增产的需求,我国使用化肥和农药的面积和数量正在不断地扩大和增加。
研究表明,由于使用和耕作方式的不当,氮肥的利用率一般低于50%。
大量未被利用的化肥和农药以及农村生活污水和畜禽粪便等渗入地下,造成地表水、土壤和地下水的严重污染,使得地下水中硝酸盐浓度逐渐升高。
北京市平原农区浅层地下水硝酸盐污染严重,更令人担忧的是深层地下水的硝酸盐污染已不容乐观:深度在70m~100m的农灌井中no3-n平均为5.98mg/l,超标率为24.1%;深度在120m~200m的饮用井中no3-n平均也已达5.16mg/l,超标率为13.8%[2-3]。
1959年的石家庄市21个钻孔资料显示地下水中的no3-n的含量为2.35mg/l,1980年地下水中的含量普遍低于20mg/l,其中小于10mg/l的水点占39.1%,10mg/l~20mg/l的水点占39.1%,而20mg/l~40mg/l的水点占21.8%,1990年no3-的含量小于20mg/l的水点占20.4%,20~40mg/l的水点占51.9%,超标的水点占13.4%(世界卫生组织标准45mg/l),可以看出石家庄市的地下水氮污染也在逐渐恶化[4]。
高阳俊等[6]的调查和研究表明:滇池流域地下水硝酸盐含量与氮肥施用量有明显的相关性。
以no3-n为指标 ,滇池流域的地下水仅有30%属于iii类水(2mg/l~20mg/l),20%为iv类(20mg/l~30mg/l),50%为v类(≥30mg/l);地下水 no3-n超标率高达70%。
姬亚东等[7]对银川地区1991-2000年的潜水、承压水中三氮的含量进行了分析,结果表明nh4+-n在潜水中超标率为11.54%~31.42%,年检出平均值0.08mg/l~0.354mg/l,最高检出值为16mg/l,超标80倍,在承压水中超标率为37.50%~64.86%, 年检出平均值为0.23mg/l~0.62mg/l,最高检出值为9.6mg/l,超标48倍,且承压水的 nh4+-n污染比潜水严重。
no2--n在潜水中的超标率为2.83%~13.53%,年检出平均值0.0017mg/l~0.028mg/l,最高检出值为0.3mg/l,超标14倍,在承压水中的超标率为0%~13.16%,年检出平均值0mg/l~0.005mg/l,最高检出率为0.14,超标7倍。
no3--n在潜水中的超标率为0%~12.82%,年平均出值0.99mg/l~17.6mg/l,最高检出值为143.43mg/l,超标7倍,超标主要出现在1991年~1992年。
no3--n在承压水中没有超标,年检出平均值为0.034mg/l~2.1825mg/l,最高检出值为8.85mg/l。
总之,我国地下水硝酸盐污染已十分严重,硝酸盐污染防治将是我国地下水污染防治工作的一项长期而艰巨的任务。
2 地下水氮污染的危害地下水中硝酸盐的来源分为有机和无机两大类:有机硝酸盐主要来源为生活污水和畜禽粪便;无机硝酸盐则主要来自广泛使用的氮肥。
三氮对人体的危害逐渐受到人们的重视,大量亚硝酸盐可使人直接中毒,而且硝酸盐在人体内也可被还原为亚硝酸盐,亚硝酸根离子进入人体后可以引起高铁血红蛋白症或婴儿蓝血症,尤其是对4个月以内的婴儿反应很敏感,对孕期妇女、年老和体弱的敏感人群易造成很大危害,它在人体内达到一定剂量时是致癌、致畸、致突变的物质,可严重危害人体健康。
no2-n含量总是小于 no3--n、nh4+-n 的最高浓度,但由于no2-n 的化学性质和环境毒性大no2-n的存在常被视为重要的氮污染标志。
no3--n 的危害程度位于第二位,仅次于农药的危害,含水层对氮的自净能力极为有限,且氮污染地下水具有后遗效应,使得氮污染地下水的环境危害重大。
3 地下水氮污染修复技术地下水中氮主要以硝酸盐的形式存在,长久以来,对转化和去除地下污水中的氮,人们进行了大量的工作,运用了各种可行的方法。
目前,主要有物理、化学、生物修复技术3种处理三氮污染的方法[8,9,10,12]。
3.1 物理方法去除地下水中的硝酸盐氮物理方法主要有膜分离法(电渗析、反渗透)和离子交换法等[11]。
电渗析是一种较新的膜处理方法,原水通过交替阴阳离子的选择透过性,在直流电场中,no3-通过膜孔与水分离,进入高浓度盐水一侧,从而使得 no3-得以去除。
此方法较复杂不常用。
反渗透是另一种膜法水处理技术,利用压力使原水通过半透膜,只有水分子能穿过半透膜,其它溶质分子则被截留。
反渗透对硝酸根离子无选择性,在去除硝酸盐的同时也去除了其它无机盐,因此反渗透法会降低出水的矿化度。
离子交换法由于稳定、快速及其易于自动控制,是物理方法中最普遍的一种去除硝酸盐的工艺,它不受温度的影响,所以在小型或中型处理厂有很大的潜力。
离子交换法是一个物理化学过程,利用阴离子交换树脂中的氯化物或重碳酸盐与硝酸盐离子交换,去除水中的硝酸盐。
目前,离子交换法已成为饮用水脱硝的主要手段之一。
物理方法实际上并没有对硝酸盐进行彻底地去除,只是发生了硝酸盐污染物的转移或浓缩。
3.2 化学方法去除地下水中的硝酸盐氮化学方法主要有活泼金属还原法和催化反硝化法。
化学方法去除地下水中硝酸盐的原理是通过加入还原剂,首先将硝酸盐还原为亚硝酸盐,继而进一步还原为氮气或氨氮。
3.2.1 活泼金属还原法活泼金属还原法是以铁、铝、锌等金属单质为还原剂,在碱性环境中将硝酸盐还原为亚硝酸盐或氨氮。
铁还原法是目前研究最多的技术,这一方法在大规模饮用水处理中的前景有限。
纳米铁由于粒径小,比表面积大,表面活性强,在污染地下水修复中具有比普通铁粉更独特的优势,是一种新的污染控制技术。
活泼金属还原法的主要缺点在于反应的产物不是以无害的n2为主,并且会产生金属离子、金属氧化物和水合金属氧化物等二次污染 ,因而对后处理要求较高。
3.2.2 催化反硝化法化学催化反硝化法研究比较多的是以氢气为还原剂,pb-sn,pb-cu等复合金属为催化剂的催化还原法。
该技术反应速度快,能适应不同反应条件,易于运行管理。
难点是催化剂的活性和选择性的控制,有可能由于氢化作用不完全形成亚硝酸盐,或由于氢化作用过强而形成(nh3、nh4+ )等副产物。
3.3 生物方法去除地下水中硝酸盐氮3.3.1 原位生物修复技术原位生物修复技术主要是用溶解有机碳如甲醇、乙醇、乙酸钠等及易氧化的固相有机碳如锯屑、草秸等来充当碳源,加上微生物的反硝化作用来达到去除水中硝酸盐氮的目的,同时可以要地上利用反应器去脱去硝酸盐,然后将处理过的水回灌。
该技术对地下污染进行处理比采用将污染水抽出来后再处理的方法耗时少,所需费用也较低,处理的污染范围比其它方法大,通常要驯化一些微生物,污染物的毒性有时会抑制原有微生物的活性,注入井由于投加营养物质时会被过度生长的微生物所堵塞。
对于渗透性较差的含水层实施起来有较大困难。
3.3.2 异位生物修复技术异位生物脱氮技术可根据微生物所需碳源不同,分为异养生物脱氮技术和自养生物脱氮技术。
异养生物脱氮技术是以有机物(甲醇、乙醇、醋酸等)为反硝化基质。
自养型生物脱氮法不需向水体中投加有机碳源,目前还处在试验研究阶段。
在彻底消除地下水中硝酸盐污染和降低脱硝成本2个方面 ,生物反硝化方法是目前已投入实用的最好方法,具有高效低耗特点,但是生物方法仍有缺点:低渗透性土壤往往不宜采用生物修复技术;会导致出水中含有细菌和残留有机物,必须进行后处理保证饮用水质的安全性;反硝化速度慢、所需要反应器体积庞大、建设费用高;工艺复杂,运行管理要求较高,不适合用于小型或分散给水处理。
4 结论我国地下水“三氮”污染呈逐渐增加的趋势,部分地区已经不适合饮用,今后的污染有进一步扩大的可能。
地下水中硝酸盐氮的修复与去除将是我国地下水污染防治工作的一项长期而艰巨的任务。
为了保护作为主要饮用水源之一的地下水,必需开展地下水污染防治工作。
这是地下水污染防治的重要意义之一。
控制地下水氮污染,不仅需要进行地下水氮污染修复技术的研究和推广应用,更需要对产生氮污染的人为来源加强控制,抑制对地下水的进一步污染。
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