土壤地下水污染修复

土壤污染的特点
（3）后果的严重性:由于土壤污染的隐蔽性或潜伏 性、以及它的不可逆性或长期性，因而往往通过食 物链危害动物和人体的健康。研究表明，土壤和粮 食的污染与一些地区居民肝肿大之间有着明显的剂 量—反应关系。一些土壤污染事故严重威胁着粮食 生产，三氯乙醛的污染是一个比较典型的事例，它 是由于施用含三氯乙醛的废硫酸生产的普通过磷酸 钙肥料所引起。其中万亩以上的污染事故在山东、 河南、河北、辽宁、苏北、皖北等地曾多次发生， 轻则减产，重则绝收，损失十分惨重。
◆土壤淋洗法
対象：●重金属、●农药、●油等
车载式
固定式
◆30m3/h处理能力淋洗修复工程
淋洗机械 分离装置
◆热处理：
直接加入使污染物挥发或分解，间接加热使污染物挥发； 针对高浓度土壤污染。 対象：●VOCs、●水银、●农药、●油等； 优点：可使VOCs完全实现无害化；
日处理能力可达200t。
What conditions do you have to work with?
– Land use and surface access? – Third party and stakeholder concerns? – Subsurface and weather conditions?
In Situ Technogies: In Situ Chemical Oxidation
In Situ Technogies: In Situ Chemical Oxidation
In Situ Technogies: In Situ Chemical Oxidation
Air sparging Barrier walls for hydraulic control Permeable reactive barriers Monitored natural attenuation Product recovery using a variety of equipment In situ chemical oxidation, oxidation and enhanced
土壤地下水污染与修复
污染土壤的定义
“绝对性”定义:由人类的活动向土壤添加有害化 合物，此时土壤即受到了污染。这个定义的关键是 存在有可鉴别的人为添加污染物。
“相对性”定义：以特定的参照数据来加以判断， 如以背景值加两倍标准差为临界值，若超过这一数 值，即认为该土壤为某元素所污染。
“综合性”定义：不但要看含量的增加，还要看后 果，即加入土壤的物质给生态系统造成了危害。
（3）生物联合： 微生物修复；生物通气、泥浆反应器、预制床等 植物修复；湿地修复；菌根修复等； 植物－微生物联合修复；菌根菌剂联合修复等；
（4）联合修复 淋洗－反应器联合修复等。
典型修复技术的流程及原理
原位修复技术
（1）原位生物修复一般流程：
生物修复原位处理方式示意图
典型修复技术的流程及原理
过程控制评价
（1）流体的流向； （2）流速； （3）污染物迁移时间； （4）养分迁移； （5）捕获百分率； （6）评价含水层导水率变化； （7）确定运行中注入或回收速率。
污染土壤修复技术体系
按修复场地分类 （1）原位（in situ）修复：
污染土壤气体提取法(SVE：soil vapor extraction)； 井中汽提法（In-well Vapor Stripping）； 生物通气；bio-venting 空气搅动法（Air Sparging） 原位冲洗、淋洗； 加热方法； 处理墙方法； 原位稳定—固化方法； 电动力学方法； 原位微生物修复方法； 植物－微生物联合修复方法等。
污染土壤修复现场的调查与评价
开展生物修复之前需要对修复现场进行调查评价，确定生物 修复的适应性。主要指标包括：污染物的性质；污染物的浓 度和分布；现场的微生物活性；现场的水力条件；现场的氧 化还原电位；土壤和水的特性；养分的有效性等。现场评估 必须回答这些问题，获得足够的数据，便于工程设计。
现场调查 生物过程评价 原位生物修复评价 过程控制评价
3% Flushing (1)
<1% Air Sparging (72)
29%
Excavation and Soil Replacement
Excavation and Soil Replacement
The reality is that digging up the contaminated soil and groundwater, disposing of it at a landfill and replacing it with clean engineered fill is usually the surest and fastest way to clean up a site
土壤淋洗
污染土壤 表面活性剂
废弃材料
材料 吸附处理或回收
洗净水
油层 油水分离
低浓度 污染土壤
洗净土壤
水层 排水处理
原位或异位生物修复
处理水
无污染土壤回填
营养盐 清洁土壤
污染土壤 加热系统
Air
达标排放
石油污染修复一般流程
Remediation Techniques
Groundwater Remediation
土壤污染的特点
（2）不可逆性和长期性: 土壤一旦遭到污染后极难 恢复，重金属元素对土壤的污染是一个不可逆过程， 而许多有机化学物质的污染也需要一个比较长的降 解时间，例如1966年冬至1977年春，沈阳—抚顺污 水灌区发生的石油、酚类以及后来张士灌区的镉污 染，造成大面积的土壤毒化、水稻矮化、稻米异味、 含镉量超过食品卫生标准。经过十余年的艰苦努力， 包括施用改良剂、深翻、清灌、客土、选择品种等 各种措施，才逐步恢复其部分生产力，付出了大量 的劳力和代价。
生物过程评价
（1）微生物可利用的碳源和能源； （2）可利用的受体和氧化还原条件； （3）现有的微生物活性和可能的毒性； （4）营养物的有效性； （5）现场环境条件。
原位修复评价
（1）了解污染物的类型和所在位置； （2）了解亚表层的地质和水文条件； （3）污染区的水文隔离； （4）最低传质可能的位置； （5）设计亚表层注入或抽取的系统； （6）预测化学品注入后的土壤化学反应； （7）建立过程控制的亚表层监测系统。
When does it have to be done?
– Who or what is at risk? – Is the site available for long term access? – Are there external forces at play (land owners, media, regulators)? – Is the problem going to get worse if action is not taken promptly?
biodegradation (OEB) Groundwater pump and treat systems
Choosing a Remediation Technique
What do you want to achieve?
– Do you need site closure or just risk management? – What criteria do you need to reach?
污染土壤修复技术体系
按修复场地分类 （2）异位（ex situ）修复：
气提法； 泥浆反应器修复； 土壤耕作法； 土壤堆腐； 焚烧法； 客土法； 预制床； 淋洗/萃取； 淋洗－生物反应器联合修复；
污染土壤修复技术体系
按照技术类别分类
（1）物理修复： 加热方法；淋洗；萃取；
（2）化学修复： 稳定固化法；电动力学等
Chemical Treatment (39)
15%
Multi-Phase Extraction (26)
10%
Bioremediation (70) 28%
Permeable Reactive Barrier
(24) 9% Phytoremediation
(14) 6%
In-Well Air
Stripping (8)
土壤污染的特点
（1）隐蔽性或潜伏性:水体和大气的污染比较直观， 严重时通过人的感官即能发现：而土壤污染则往往 要通过农作物包括粮食、蔬菜、水果或牧草以及摄 食的人或动物的健康状况才能反映出来，从遭受污 染到产生恶果有一个相当长的逐步积累过程，具有 隐蔽性或潜伏性。日本的第二公害病——痛痛病60 年代发生于富山县神通川流域，直至70年代才基本 证实是镉污染土壤所生产的“镉米”所致。
Choosing a Remediation Technique (Cont’d)
How much can you spend on the project (and when can you spend the money)?
– What is the budget this year? Next year? – Is long-term management (and long-term expense) acceptable?
Байду номын сангаас
Municipal water well
Ocean
Fresh water
septic tank leakage
Saline Water
Lateral intrusion of saline water
Infiltration of pesticides and fertilizers from
farmlands
◆热处理典型流程：