地下水硝酸盐污染及修复技术讲解
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
就全国范围而言，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。主要污染组分有硝酸盐氮、氰化物、铁、猛、石油类等。此外，该地区的地下水总硬度和矿化度严重超标，大部分城市和地区的总硬度超标。
西北地区地下水受人类活动的影响较小，总体的污染程度较轻。内陆盆地的主要污染物为硝酸盐氮；黄土高原地区的主要污染物有硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、铬、铅等。
2.我国地下水硝酸盐污染现状
我国对于氮污染地下水的研究始于20世纪80年代。早在60年代，我国北方一些地区，如辽宁、吉林、河北等省的部分地区，就曾有过“地下肥水”问题的报道，所谓的“地下肥水”就是指被硝酸盐污染的地下水。据1978年以来对我国50个城市地下水水质的监测表明，已有21个城市的地下水受到不同程度的硝酸盐污染，特别是北方的几个以地下水为主要供水水源的大城市[2]。陈干等通过对合肥市滨湖新区采集的85份地下水水样的检测表明，该地区地下水硝酸盐污染比较严
重，其中16%的水样NO
2--N含量超过我国规定的20mg/L的标准，34%的水样NO
2
—N
含量超过世界卫生组织规定的10mg/L的标准[3]。
总之，我国地下水硝酸盐污染已十分严重，尤其是北方地区。在34届水文地质大会上，专家预测我国南方地下水环境质量将以保持相对为主，而北方水环境将进一步恶化，其中地下水中硝酸盐污染是北方地下水环境污染的一个重大方面。因此，硝酸盐污染防治是我国地下水污染防治工作的长期任务。
3.地下水硝酸盐污染过程、来源及危害
3.1地下水硝酸盐污染过程
对于地下水中“三氯”之间的迁移转化过程，一般认为，有机及无机氯转化为硝酸盐主要经历如下过程：
①固化作用，大气中79%是氮气，而大多数生物不能直接利用氮气，通过闪电、生物固氮等自然固氮过程，可将大气中的氮气转化为一氧化碳或被固氮菌固定为无机氮化合物，就可被植物利用；②矿化-吸收过程，有机氮在微生物作用下被转
化为NH
4+-N并被植物吸收③硝化过程，微生物将NH
4
+-N氧化为NO
2
--N，进而氧化成
NO 3—N ；④反硝化过程，化合的氮以气态的氮（N 2、N 2O 、NO 、NO 2）返回大气层中，
但在饱和土壤中迁移转化特征的研究表明：但主要以硝酸根的形式污染地下水，其循环迁移与地下水运动密不可分。
3.2地下水硝酸盐污染来源
水污染一般都是由于人类的工农业生产和其他社会活动所造成的，地下水中硝酸盐的污染也是如此。
3.2.1生活污水和工业废水造成的污染
生活污水和工业废水的污染，主要是通过受污染的地表水测渗和渗坑、渗井、岩溶落水洞等直接下渗污染地下水或受污染的地表水作为二次污染通过包气带介质途径来实现。据统计，1999年我国工业和城市生活废水排放总量为401亿t ，，其中工业废水量为197亿t ，占排放总量的49.1%，工业废水和生活污水的排放导致全国78%的河湖水体和85%的城市附近水体遭受不同成都的污染，喝水的污染进一步影响了沿岸地区地下水水质。[4]
3.2.2农业施肥造成的污染
自20世纪初实现氮素化肥的人工合成以来，全球农作物单位面积产量的大幅度提高在很大程度上依赖于氮素化肥使用量的不断增加。2002年，我国化肥的施用量达433.9亿kg ，其中氮肥215.7亿kg 占50%。已有研究表明，过量施用的氮肥仅有30%~40%被农作物吸收，大部分氮肥经各种途径进入环境中，尤其是径流和淋溶损失造成许多地表水和地下水中的硝酸盐含量过量。有研究表明，地下水中的硝酸盐氮引起的污染与氮肥施用量呈线性关系。[5-6]
3.2.3固体废弃物的渗滤液下渗污染
我国人口众多，居民的生活垃圾量数量很大，固废和生活垃圾占用大量土地，通过降雨的淋渗，渗滤液会使污染物随雨水渗入地下含水层，对地下水造成污染。城市生活垃圾含氮量很高，通过对某水源井区垃圾堆放场附近水源井的监测表明，垃圾渗滤液对地下水有明显的污染，井群周围地下水中硝酸盐含量平均每年以
2.6mg/L 的速度升高[7]。另外，由于畜牧业、养殖业的迅速发展，造成周围的牲畜家禽粪便大量堆积，引起区域性地下水水质污染越来越严重。如：美国农场每年由于牲畜家禽粪便的堆积而进入环境中的氮约650万t 。这些垃圾中所含的氮经淋溶下渗作用进入土壤中，再进一步被氧化成硝酸盐。所以，农场或养殖业周围的地下水中硝酸盐均明显超标，是潜在危险较大的污染源。
3.2.4污水回灌引起的污染
为了缓解水资源短缺及缺水或干旱缺水季节灌溉水源不足问题，污水灌溉得到了广泛应用。由于我国污水处理水平较低，灌溉水严重超标，污染农田，对土壤和农作物形成危害，而且造成对地下水的污染。污水灌溉是我国农村水环境恶
+-N平化的主要原因之一，如北京一个污水灌溉区连续灌溉3年后，地下水中NH
4
均每年升高1.04mg/L。[8]
3.3地下水硝酸盐污染危害
3.3.1对人体的危害
硝酸盐会通过饮用水和食物链等途径进入人体的硝酸盐，有80%会随着尿液排出体外，另外20%会储存在人体内，硝态氮在人体内经过消化系统后会转化成亚硝态氮，后者会和血红蛋白结合形成高铁血红蛋白，是血液失去输氧能力，导致患者呼吸困难甚至死亡。
亚硝酸盐在人体中的转化及作用示意图
3.3.2对动植物的危害
土壤与水中的硝酸盐会使饲料作物吸收并大量累积，在一定条件下会释放出二氧化氮等气体，浓度高时可能会毒死家畜。牲畜若食用了含有大量硝酸盐的饲料（硝酸盐含量超过1%）会急性中毒，重者可导致死亡。据报道，硝酸盐氮对牛、羊、猪、狗、兔等的致死量为70~140mg/kg体重。[9]
4. 地下水硝酸盐污染修复技术及择优
4.1地下水硝酸盐污染修复技术
4.1.1物理化学法
物化方法主要有蒸馏、电渗析、反渗透、离子交换法等。物化方法去除硝酸
盐所需的费用高，而且效率低。蒸馏、电渗析和反渗透不具有选择性，去除NO
3
-
的同时也可能去除了其他对人体有益的元素。离子交换法具有较成熟的经验，可
以有选择性地去除NO
3
-，但离子交换法需要对高浓度盐或酸进行再生，从而产生含有高浓度的硝酸盐、硫酸盐等废水，后处理困难。而且，蒸馏、电渗析、反渗透及离子交换都是将硝酸盐集中于介质或废液中，去除的硝酸盐又毫无变化地返回到环境中，实际上并没有对其彻底去除，只是发生了硝酸盐污染物的转移或浓缩。所以此类方法在应用上受到一定的限制。
4.1.2化学法
化学方法是指利用一定的还原剂还原水中的硝酸盐从而去除硝酸盐。根据采用的不同还原剂可以分为活泼金属还原法和催化还原法。前者是以铁、铅、锌等金属单质为还原剂，后者以氢气以及甲醛、甲醇等还原剂，一般都必须有催化剂存在才能使反应进行。
金属还原法还原硝酸盐的条件难以控制，易产生副产品，因此可以设法从中
加入适当的催化剂，减少催化剂的产生，将硝酸盐还原成N
2
。催化还原法是今年来出现的一种去除硝酸盐的方式[10-11]。利用氢气作为还原剂，金属Pd-Sn或Pd-Cu 等催化剂负载于多孔介质上，催化还原水中的硝酸盐。它同生物处理法一样能将硝酸盐彻底还原成氮气，从而没有出现其他物化方法中的污染物的环境转移或污染物的浓缩现象。而与生物处理方法不同的是，催化方法去除硝酸盐技术反应速度快，能适应不同反应条件，易于运行管理。然而催化方法去除硝酸盐技术难点是催化剂的活性和选择性的控制。有可能因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NH
3(NH
4
)等副产品。
4.1.3生物处理技术
生物处理方法是利用生物脱氮法去除地下水硝酸盐的污染，其主要是利用自然环境中的微生物或投加的专用微生物，在人为促进条件下，进行反硝化使之最终转化为氮气。即，利用天然存在的或特别培养的微生物在科调控环境条件下将有毒污染物转化为无毒物质。主要有原位生物脱氮技术和异位生物脱氮技术两种。对于原微生物脱氮技术，浙江大学的沈梦蔚做了这方面的研究，结果表明该法具有反应速率较快、操作简单、费用价廉等优点[12]；但该技术一般限于地质条件好、污染面积较小的区域。对于异位生物脱氮技术，具有代表性的法国和德国的相关装置，运行发现硝酸盐的去除效率大于70%[13]。
它的优点是污染物降解彻底，产物多为无害的物质，但生物修复法反应速率慢，适用于地下水原位微生物修复的污染物主要为硝酸盐氮及少数的有机污染物。
4.1.4渗透反应技术（PRB）
渗透反应技术是指在污染水土原位设置一个填充又活性反应介质的反应屏障区。当地下水通过该反应屏障区时，污染物质依靠自然水力运输通过预先设计好的介质。介质对溶解的有机物、金属及其他污染物进行降解、吸附、沉淀等，达到对污染土壤及地下水进行修复的目标。
PRB的应用范围比较广，包括重金属等造成的地下水污染的修复[14]；一些无机
阴离子SO
4-、NO
3
-等污染地下水的修复等[15]。
PRB用于处理地下水中的硝酸盐在国外也有应用实例。1993年，在加拿大安
大略省一所公立学校的广场处安装的渗透反应墙，目的是处理由PO
4-和NO
3
-污染的
地下水。运行一年后取样监测NO
3-，两年后同时监测PO
4
-和NO
3
-，得NO
3
-由最初的
23~82mg/L降至不到2mg/L，而PO
4
-由1.0~1.3mg/L降至0.3mg/L。[16] PRB技术在国外已取得了比较好的去除效果及实地应用的实例，但在国内对该技术的研究大部分还是处于实验室阶段，主要集中于材料和机理的研究。董军、赵勇胜等用PRB技术处理垃圾填埋场地下水，两层反应器前后布有模拟含水层。结果表明，经过第一层反应器后，BOD5/COD值从开始的0.32L至0.75L，可见零价铁对复杂有机物向简单有机物转化起到了一定的作用，增强了有机物的可生物降解性[17]。
4.2上述修复技术对比与择优
对于上述四种地下水硝酸盐污染修复技术来说，物理化学处理并不能将硝酸盐转化为无害物质，因而要求对浓缩的硝酸盐进行后处理，且效率低、选择性差、投资高、操作费用高；电解法和化学还原法在将硝酸盐还原为氮气分子的同时，一部分硝酸根被还原成铵离子，产物难于控制，且受环境因素影响较大，运行费用高。国内对PRB技术的研究大部分还是处于实验室阶段，主要集中于材料和机理的研究。因此，从彻底消除地下水中硝酸盐污染和降解脱硝成本这两个方面来看，生物反硝化是目前已投入使用的最经济、最有效地方法。
5.生物反硝化修复技术
地下水硝酸盐污染生物修复技术包括原位生物脱氮技术和异位生物脱氮技
术。
5.1原位生物脱氮技术
原位生物脱氮技术就是在受硝酸盐污染的地下水处，直接在原位进行修复，不做搬运或运输，其修复需要依赖于地下水体中的反硝化细菌和人为创造的促进反硝化反应的条件。
地下水中的反硝化作用通常发生在厌氧或半厌氧，并含足够溶解有机碳（DOC）的水体环境中，常用的碳源有甲醇、乙醇、乙酸钠等。但自然条件下，地下水中DOC的浓度低，为反硝化的抑制因子，加之温度较低，因此自然条件下反硝化作用较弱。在原位强化生物脱氮技术中，为提高氢供体，通常采用双井系统、群井系统及综合系统补充水体中的DOC。张胜、张云等[18]采用野外试验井中加入少量乙醇营养物质和分离培养的反硝化细菌菌液的试验方法，进行了硝酸盐污染地下水原
-的最大去除率达到98.8%。
位微生物修复技术研究，结果表明，地下水中NO
3
此外，金赞芳、陈英旭等[19-20]以纸、棉花等为固相有机碳碳源进行了去除地下水硝酸盐的研究，并与稻草、木屑等进行了对比，得到了更优的去除效果。
原位生物脱氮技术费用较低，方法简单，但其应用具有明显的局限性。随着地下水深度的增加，运行费用将显著提高。另外由于地下水环境的复杂性和多变性，所加基质很难均匀地分布于地下蓄水层中，处理效果难于控制，并且外加的碳源很可能造成地下水二次污染。所以，原位生物脱氮技术去除地下水硝酸盐一般只限用于某些地质条件较好的、地下水污染面积不是很大的地区。
5.2异位生物脱氮技术
异位生物脱氮技术，是利用人工的生物反应器强化生物脱氮的方法。异位生物脱氮技术根据反应器特点主要有固定床生物脱氮技术、流化床生物脱氮技术等工艺。根据碳源的不同，可分为自养生物脱氮技术和异养生物脱氮技术。
5.2.1自养生物脱氮技术
自养生物脱氮技术，是指自养型反硝化细菌利用无机碳源（氢、硫及硫的化
。该技术不需要添加有机物，所以不合物）为主要电子供体，将硝态氮转化为N
2
用处理残留的有机物。该方法较适=适合用于以饮用水为前提的情况。根据探员的不同，自养生物脱氮可分为硫自养反硝化和氢自养反硝化。
硫自养反硝化技术使用一种兼性厌氧菌——脱氮硫杆菌。在无氧及存在硫的情况下利用硝酸盐作为电子受体进行呼吸，将硝酸盐还原为氮气，而硫被氧化成
硫酸盐。
5S+6NO
3-+2H
2
O→3N
2
+5SO
4
2-+4H+
55S+50NO
3-+38H
2
0+20CO
2
+4NH
4
+→25N
2
+55SO
4
2-+64H++4C
5
H
7
O
2
N
这是一种经济、简单的处理工艺，最大的缺点是产生硝酸盐。并且，硝酸盐与镁结合后，作为缓泻药，对身体不利，同时会引起水产生异味。所以，规定这种硝酸盐最大推荐浓度为400mg/L[21]。因此，此法适用于硝酸盐浓度低的地下水。
氢自养反硝化技术使用氢细胞——指那些可以利用氢气作为能源并同化CO
2
的一类细菌，其中一些具有反硝化能力，可以用来去除水中的硝酸盐。
2NO
3-+5H
2
→N
2
+4H
2
0+2OH-
该法的优点是剩余污泥少；缺点是微生物的增长速度慢和使用氢气不安全等。另外，氢气在水中的溶解度较低，约为1.6mg/L，因此，要考虑向水中供氢的方法，从而提高氢气的利用率。曲久辉等[22]研究了以活性炭纤维作电极进行电化学反应，通过在阴极产生的氢气作为自养反硝化的电子供体，对水中的硝酸盐又良好的去除效果，并且没有亚硝酸盐的积累。
5.2.2异氧生物脱氮技术
异养反硝化作用一般为：
5C+4NO
3-+2H
2
O→2N
2
+4HCO
3
-+CO
2
异养生物脱氮法需向水体中投加有机碳源作为反硝化菌的营养物质。在饮用水的处理中，常用的有机碳源有甲醇、乙醇、醋酸、蔗糖等，以前三个应用最多。Gomez[23]比较了不同碳源（蔗糖、乙醇和甲醇）对淹没式生物滤池去除地下水中硝酸盐的影响，提出了五毒的乙醇是一种理想的反硝化碳源。
与自养生物脱氮技术相比，其反硝化速度快，单位体积反应器的处理量大，但如果投加的碳源不足，易导致水中亚硝酸盐氮的积累；若投加的过量，残留的碳源会带来二次污染。在实际应用中，一般要和其他方法一起使用来消除硝酸盐。周欲飞等[24]研究了固相异氧反硝化和电化学产氢自养反硝化相结合的集成工艺（简称SHD-EHD）来去除水中硝酸盐，该方法可有效地去除地下水中硝酸盐并且五亚硝酸盐积累，与电化学产氢自养反硝化相比，缩短了反应时间，降低了电流强度，出水pH在7~8之间。
6.小结与展望
6.1小结
(1)地下水硝酸盐污染是全球普遍存在的问题，现有的技术都只能用来去除局部的地下水硝酸盐污染，对于大面积的硝酸盐去除还没有很好的方法。
(2)目前，在地下水污染治理方面所做的工作大都以保护地下水作为饮用水源为主，缺少或未重视被污染的地下水对地表水体污染的机理和贡献的研究。[25]
(3)地下水的污染具有隐蔽性和复杂性，对于地下水硝酸盐的治理要因地制宜。
(4)地下水硝酸盐污染在全国范围内广泛存在，生物修复法因其利用自然界中的生物反硝化作用而得到了广泛应用。
(5)国内外现有的生物修复技术普遍存在二次污染的问题。
6.2展望
(1)找到高效、安全的碳源载体对生物修复法很重要。既可以满足反硝化的需要，又能固定微生物，降低出水微生物和有机物浓度。
(2)研发出新型的地下水硝酸盐复合处理工艺。综合各方面的优点，适合负责多变的污染情况。
总之，目前来说，生物修复法对于地下水硝酸盐污染是一种经济、有效地处理方法，并且具有广阔的发展前景。
参考文献
[1]地下水污染现状及分布.建筑科学.建筑/环境https://www.360docs.net/doc/c913156641.html,/p-111945848.html.
[2]Environment Protection Agency. National primary and mecomdary drinking mcomm education 1984. 2-290-292.
[3]陈干,罗继红.合肥市滨湖新区硝酸盐污染研究[J].河北农业科学,2009(3):90-91.
[4]关亮炯.我国水污染现状及治理对策[J].科技情报开发与经济,2004,14(6):80-81.
[5]易秀,薛澄泽.氮肥在Lou土中的渗透污染研究[J].农业环境保护,1993,12(6):250-253.
[6]冷家峰,崔国英,肖美国.济南市地下水硝酸盐污染研究[J].农业生态环境,1998,14(1):55-57.
[7]董克宇.畜禽粪便对环境的污染及资源化途径[J].农业环境保护,1998,17(6):281-283.
[8]张燕,陈英旭.催化还原去除地下水中亚硝酸盐[J].中国给水排水,2002,18(9):47-49.
[9]朴春香.延边地区硝酸盐、亚硝酸盐污染研究[J].农村生态环境,1998,14(1):55-57.
[10]Albin Pintar,Marko Setine and Jevec. Hardness and salf effects on catalytic hydrogenation
Of aqueous mitrate solutiness[J].J. Catalysis,1998,174:72-87.
[11]Daub K, Eming G,M-J Chollicer et al. Studies on the use of catalytic membranes for
Reduction of mitrate in drinking water[J].Chemical Engineering Science,1999,54:1577-1582.
[12]查驻华.去除地下水硝酸盐PRB介质试验研究[D].青岛:中国海洋大学,2008.
[13]曹敏华.萃取膜生物反应器去除地下水硝酸盐研究[D].青岛:中国海洋大学,2006.
[14]R.D. Ludwig, R.G. McGregor, DW. Blowers, et al A permeable reactive barrier for treatment
Of heavy metals[J]. Ground Water, 2002,40(1):120-128.
[15]W.D. Robertion, A Cherry, In situ denitrification of Jantic, Sythem nitrate using reactive
Porous media barriers. Field trails[J].Ground Water, 1995,33(1):99-111.
[16]Environment protection emergency of United States Field application of in situ mediation
Technologies Permeable reactive barriers, 1999.
[17]董军,赵勇胜,黄奇文,陈延君.用双层PRB技术处理垃圾填埋场地下水污染的可行性研究[J].
环境科学学报,2004,24(6):1021-1026.
[18]张胜,张云,张翠云.河北平原地下水NO3-污染的原位微生态修复[J].中国沼气,2002,20(3):
13-23.
[19]金赞芳,陈英旭,小仓纪雄.以棉花为碳源去除地下水硝酸盐的研究[J].农业环境学报,2004,23
(3):512-515.
[20]金赞芳,陈英旭,小仓纪雄.以棉花为碳源去除地下水硝酸盐的研究[J].应用生态学报,2004,15
(12):2359-2363.
[21]诚家业.东海北部海水中硝酸盐（NO3-N）的分布及其成因[J].环境工程学报,2009,3(1):1-5.
[22]曲久辉,范彬,刘锁祥,等.电解产氢自养反硝化去除地下水中硝酸盐的研究[J].环境科学.2001,
22(6):49-52.
[23]Gomez, Miquel Angel, Rodelas Belen, et al. Denitrifying activity of Xanthobacter autotrophicus
strains isolated from a submerged fixed-film reactor[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2005,68(5):680=685.
[24]周欲飞,赵国智,田光明,等.一种新型异氧自养集成工艺处理地下水硝酸盐试验[J].环境科学
学报,2010,30(6):1170-1177.
[25]薛禹群,张幼宽.地下水污染治理在我国水体污染控制与治理中的双重意义[J].环境科学学报
,2009,29(3):474-481.
水环境化学专题--水体修复
水体修复 一．我国水环境污染现状 1.可利用水资源总量少，分布及其不均 从遥远太空望去，地球就是一个蔚蓝色的“水球”。地球上的总水量是巨大的，但人类能够利用的淡水资源却是很少。如果把地球上的总水量看做一个边长为10*10*10的立方体，则人类能够利用的淡水资源是一个1*1*1的小立方体，我国能够利用的水资源则是小立方体的一角。由此可见，我国水资源总量稀少。另外，我国东西南北水量分布也及其不均。在东南地区，降水量丰富，水量充沛，而在西北地区却及其干旱。我国人均水量是500m3/年，而世界规定人均水量不小于1000m3/年。 2.水污染事件此起彼伏 据统计，我国自2005年至2007年间，共发生140多起水污染事件，大约平均每两到三天发生一起。从松花江的苯泄漏到广东北江的镉污染，从滇池的水葫芦蔓延到太湖的蓝藻泛滥，以及今年六月份发生的渤海湾蓬莱13—9油田泄漏，我国水环境危机四伏。
<<2011 年上半年重点流域水环境质量状况>>显示，我国2011年上半年重点流域水环境质量总体为轻度污染，主要污染指标为氨氮、高锰酸盐指数和五日生化需氧量。Ⅰ～Ⅲ类水质断面占48.8%，劣Ⅴ类水质断面占15.9%。全国国地表水有13 项指标(地表水水质采用21 项,河流20 项进行评价)出现超标现象(不计化学需氧量)(见图2)。其中，总磷、氨氮、五日生化需氧量和高锰酸盐指数超标较为严重，超标断面占断面总数的20%以上。
2011 年上半年，七大水系水质总体为轻度污染，主要污染指标为高锰酸盐指数、氨氮和五日生化需氧量。Ⅰ～Ⅲ类水质断面占53.9%，劣Ⅴ类占17.6%(见图3)。与上年同期相比，Ⅰ～Ⅲ类水质断面比例提高1.9 个百分点，劣Ⅴ类水质断面比例降低4.4 个百分点。支流污染普遍重于干流，支流Ⅰ～Ⅲ类水质比例为22.2%，比干流低31.7 个百分点;劣Ⅴ类水质比例为40.0%，比干流高22.4 个百分点。七大水系中，长江、珠江Ⅰ～Ⅲ类水质断面比例在75%～90%，水质良好;海河劣Ⅴ类水质断面比例超过40%，为重度污染;其余河流为中度或轻度污染。我国水环境危机四伏。
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
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
地下水污染修复(防控)工作指南(试行)
附件5 地下水污染修复（防控）工作指南 （试行） 2014年10月
目次 第一章总则 (1) 1.1编制目的 (1) 1.2适用范围 (1) 1.3编制依据 (1) 1.4术语与定义 (2) 1.5指导原则 (3) 1.6组织编制单位 (3) 第二章工作内容和流程 (4) 2.1工作内容 (4) 2.2工作流程 (5) 第三章地下水环境调查 (7) 3.1第一、二阶段地下水环境调查 (7) 3.2第三阶段地下水环境调查 (7) 第四章修复（防控）目标确定 (8) 4.1修复（防控）目标确定原则 (8) 4.2修复（防控）目标确定方法 (8) 第五章修复（防控）技术筛选及方案制定 (10) 5.1地下水污染修复（防控）技术筛选 (10) 5.2修复（防控）方案确定与比选 (13) 第六章修复（防控）工程设计及施工 (18) 6.1修复（防控）工程设计与施工要求 (18) 6.2修复（防控）工程设计 (19) 6.3修复（防控）工程施工 (22) 第七章修复（防控）工程运行、维护及监测 (25) 7.1运行、维护及监测内容 (25) 7.2运行、维护及监测方案 (25) 7.3运行、维护及监测实施 (29) 第八章修复（防控）终止 (32)
8.1修复（防控）工程验收 (32) 8.2修复（防控）系统关闭 (33) 8.3场地清理 (35) 8.4场地恢复 (35) 8.5地下水污染修复（防控）工程评估报告编制 (35) 附录 A(资料性附录) (36) 表 A.1常见地下水污染修复（防控）技术 (36) 表 A.2地下水污染修复（防控）技术评价参数表 (40) 附录 B（资料性附录）t检验 (42) 附录 C（资料性附录）地下水污染修复（防控）方案报告大纲 (44) 附录 D地下水污染修复（防控）工程评估报告大纲 (45)
水体污染的修复技术
水体污染的修复技术 发表时间：2017-12-07T15:09:41.960Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第18期作者：王瑞平赵相相[导读] 必须从水体的功能定位、污染整治的目标和水体生态系统平衡的建立等多方面入手，以维护水体的良性循环和可持续发展，取得良好的环境效益和社会效益。烟台润达垃圾处理环保股份有限公司山东烟台 264006 摘要：随着我国工农业的快速发展以及人口的不断增长，城市化进程的加剧和人民生活水平的逐步提高，用水量急剧增加，污水排放量相应增加，导致淡水资源短缺和水环境污染问题日益突出。同时，景观水体水质恶化亦对该地区居民的日常生活造成极大影响，这些均严重制约了我国社会经济的可持续发展和影响了人民的身体健康。 关键词：修复技术；研究现状 1 污染水体生物修复技术的特点污染水体的生物修复技术是新近发展起来的一项清洁环境的低投资、高效益，便于应用，是发展潜力巨大的新兴技术，它利用特定生物（特别是微生物）对水体中污染物的吸收、转化或降解，达到减缓或最终消除水体污染、恢复水体生态功能的生物措施，这一过程是受控或自发的。与传统的物理化学修复技术相比，生物修复技术具有以下优点：（1）费用省，仅为现有环境工程技术的几分之一，如采用生物清淤比机械清淤费用将节省80%以上；（2）环境影响小，不会形成二次污染或导致污染物的转移；（3）可最大限度地降低污染物浓度；（4）可用于处理常规污染治理技术难以应用的场地，如受污染的地面水体、受石油污染的洋面、受污染的土壤和地下水。微生物是地球生态系统中最重要的分解者，其对环境中污染物的代谢作用是生物修复的技术基础，因此，环境中微生物群落对其中污染物的去除起着决定性的作用。水质恶化的水体中污染物之所以难以降解的主要原因是环境体系中不存在或存在少量可降解污染物的微生物，即使存在少量可降解污染物的微生物，也会由于竞争和捕食作用等微生物的生态关系使其很难大量繁殖并发挥降解污染物的能力；水体的温度、pH、盐度、溶解氧及营养等外部环境条件不适的情况下也不利于微生物降解能力的发挥；加之在自然条件下微生物对水体的自净速度是很慢的，必须采取人为的强化措施才能加快这一进程，所以，通常所说的生物修复一般是指人为强化条件下的生物修复。 2 污染水体生物修复技术种类及研究现状迄今，已开发出多种有关污染水体生物修复的方法及其实施技术，这些方法主要包括接种微生物法、土著微生物培养法和高等生物修复法等，其工程实施主要有原位修复技术、异位修复技术和原位－异位联合修复技术。生物修复中可利用的生物包括微生物（细菌、真菌）、原生动物和高等动/植物等多种生物，其中微生物对水体中污染物的降解起主要作用，针对受污染河流、湖泊等大水体的特点和治理技术工程实施的可行性，采用原位修复技术则更具经济和技术合理性。原位生物修复技术不需要搬运或输送污染水体（包括底泥和岸边受污染的土壤），而是在受污染区域直接进行污染水体的原位处理，修复过程主要依赖于被污染水体微生物的自然降解能力和人为创造的适宜微生物降解的条件。污染物降解的主体－微生物一般采用土著微生物，有时也加入经过人工驯化和培养的微生物以及商品化的适宜微生物菌剂。 2.1接种微生物技术这种技术适用于当水体中污染物的降解菌很少甚至没有，在现场富集培养降解菌存在一定难度时的情况，它是通过向水环境中引入菌种来实现的。目前，向水环境中引入的菌种可以从待修复水体中的土著微生物中富集而得，也可以从其他环境中分离得到，甚至可以使用基因工程菌，因此，投加微生物按来源可分为土著微生物、外来微生物和基因工程菌。从受石油污染水体中可以分离出高效除油菌株，这些菌株经过驯化、富集、筛选和培养后可制成生物制剂用于海洋及淡水水域有机污染物的生物修复。针对城市内陆河的有机污染，美国CBS（CentralBiologicalSystem）公司的科学家开发研制了CBS水体生物修复技术，在流动水体中，无固定设备和完全自然状态下，用喷洒微生物的方法把被污染河道水体中有机物转化为无机物，这种CBS微生物生态系统主要包括光合细菌、乳酸菌、放线菌和酵母菌等含有多个属、几十个具备各种功能的微生物，构成了降解功能强大的微生物菌群，它不仅可以去除水体中有机污染物、消除恶臭和解决水体富营养化问题，而且对底泥有一定的消化作用，采用该种生物制剂修复重庆桃花溪水体，取得了较好的试验效果。 2.2培养土著微生物技术这是一种污染水体的微生物强化修复技术，它通过向水体中投加营养物质、无毒表面活性剂、电子受体或共代谢基质来激活水环境中本身具有降解污染物能力的微生物（即土著微生物），充分发挥土著微生物对污染物的降解能力，从而达到水体修复的目的。 2.2.1投加营养物（激活剂）的强化水体修复技术通过投加营养物刺激水体微生物发挥修复作用最为成功、规模最大的例子是1989年美国Exxon公司和美国环保局联合实施的“阿拉斯加研究计划”在阿拉斯加威廉王子海湾石油污染修复工程中，科学家们有控制地投加两种亲油性肥料（氮源是含尿素的油酸，磷源是三（4－月桂烷基）磷酸酯）作为微生物营养成分。研究发现，与对照海滩相比，加入肥料的海滩沉积物表层、亚表层的异氧菌和石油烃降解菌的数量增加了1~2个数量级，石油类污染物的降解速度提高了2~3倍，多环芳烃的浓度明显下降，整个修复过程加快了近2个月的时间2.2.2投加表面活性剂的强化水体修复技术表面活性剂（生物的或合成的）由于能够增强憎水性化合物的亲水性和生物可利用性，从而有助于提高环境中微生物的数量和有机污染物的降解速率，因此成为一种重要的污染水体生物修复的强化手段。目前已有许多关于利用微生物表面活性剂对受烷烃和原油污染的土壤和洋面进行生物修复的报道，如利用铜绿假单胞菌合成的海藻糖酯，大大提高了ExxonValdez原油泄露所造成阿拉斯加污染区域石油烃的降解速度。 2.2.3投加电子受体或共代谢基质的强化水体修复技术为发挥好氧微生物对水体污染物的氧化分解作用，在人工曝气难以实现时，向厌氧水体中投加电子受体可以暂时改变水环境的厌氧状态。在厌氧环境中，过氧化氢、硝酸盐、硫酸盐和铁离子等都可作为有机物降解的电子受体。 2.3植物修复技术
土壤地下水污染生物修复技术
土壤地下水污染生物修复技术 什么是生物修复 生物修复是指用微生物修复被污染的土壤和地下水。微生物是天然地存活在环境中的非常微小的生物体，比如细菌。对某些种类的微生物而言，污染物就是它们的食物和能量之源，生物修复所做的就是促进和鼓励这些微生物扩张它的种群。生物修复适用的污染物有石油、石油类产品、化学溶剂和农药。 生物修复的工作原理 有些微生物吃下并消化污染物，通常将其转化成少量的水和无害气体（比如二氧化碳、乙烯）。如果那些“有用”的微生物在土壤和地下水里的数量不足，就要通过一个叫做“生物添加”的过程来增补。为了保证生物修复切实有效，正确的温度、营养素和食物都不可缺少。恰当的环境条件将使“有用”的微生物得以生长繁殖，进而吃掉更多污染物。如果环境条件不适宜，微生物会生长得过于缓慢或是死亡，导致污染得不到修复。这时就需要增加“修正措施”来完善环境条件。从糖蜜、植物油这类“居家用品”，到空气和产生氧气的化学物质，都是修正措施可能包含的要素。诸多添加物通常用泵送往地下，运输通道就是土壤和地下水原位修复井。 在土壤中，生物修复所必需的条件不可能一直具备。在有些场地，过于寒冷的气候会使微生物无法活跃；土壤若过于致密，也会使添加物不能均匀地在地下扩散。对这样的场地，环保局可能要把土壤挖出，在垫子上或容器里进行异位修复。土壤会被加热、搅拌或与添加物混合，以改善它的环境条件。 微生物吸收油、氧气和营养元素，释放水和气体 有时，土壤的混合会导致污染物在被微生物吃掉之前就挥发出来。为防止污染空气，土壤混合要在特别的容器或设施里进行，化学物质挥发出的蒸气可以被收集并处理。 为了修复被污染的场地内地下水，井壁上会被钻孔，以便能把一部分地下水泵到地上容器里。在被泵回地下水之前，这些水就会与添加物混合。这些富含添加物的水将为微生物修复那些仍在地面之下的地下水提供适宜的条件。地下水也可以被泵入一个“生物反应器”进行异位修复。在生物反应器里，地下水、微生物和添加物混合在一起接受处理。根据场地情况不同，处理过的水可能泵回地下，可能排入地表水，也可能进入污水系统。
农村污染水体生态修复技术
农村污染水体生态修复技术 农村水环境指分布在广大农村的河流、湖泊、溪流、池塘、水库等地表水、土壤水和地下水的总称叭随着当前农村水环境的不断恶化，农村生活污水不经处理随意排放的问题也日益凸显。目前，我国农村生活污水年均排放量估计在80亿~90亿吨左右，且还在增加，与此相反的是全国大约96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统，生活污水肆意排放。 大量富含N、P的农村生活污水未经处理直接排放到水体中，造成水体的富营养化严重，使水体中藻类过度繁殖，形成严重“水华”，水质恶化，严重影响广大农村地区居民身体健康;因此控制并且修复农村水环境的污染问题已经成为一项刻不容缓的任务。 一、农村生活污水水质特征 我国农村地区人口分布广而且分散，生活污水水质水量波动性大，排水管网很不健全，村镇经济力量薄弱，缺乏污水处理专业人员。农村生活污水的主要来源是厕所冲洗水、厨余水、洗衣排水、淋浴排水等，其水质水量随各地的自然条件、生活水平和生活习惯差异很大。生活污水所含的主要污染物质是纤维素、糖类、脂类和蛋白质以及N、P，可生化性好。 二、农村生活污水的收集 由于农村地区所具有的人口密度低且分布分散的特点，客观造成生活污水排放面广，城市生活污水单一的集中收集模式并不适合农村，农村生活污水收集系统的建设必须要根据各地农村的实际情况合理选择。我国南北方地理地形差异明显，北方总体来说地势平坦，而南方多属丘陵地带。在北方平坦且人口较集中的农村地区，可将农村生活污水集中收集。而在南方山区人口密度小时，由于地势高低不平，采用重力流集中收集生活污水在动力学方面有很大局限性，可以考虑每户或邻近几户单独配备小型一体化污水处理设施，进行生活污水的收集处理。郊区农村，在周边有市政污水管道通过时也可以使用市政污水管道统一收集。考虑到气候方面的影响，在北方雨量稀少的地区可实行雨污合流制，南方降雨量较大的地方可采用分流制。在生态敏感区，为了保证生态敏感区发挥正常的功能，重点收集敏感地域产生的全部污水。 目前我国大部分的污水收集系统均采用重力流排水，由于重力流排水系统需要铺设呈一定的坡度，如果距离太长，在地势平坦的地区势必会造成管道埋深过大，使工程量加大。在南方水系发达地区更是需要频繁的增设倒虹管，增大施工难度，且容易导致管道污泥淤积，管理困难。使得这一系统的建设和运行在人口密度小、地势平坦或者南方水系发达的地区存在着诸多困难。针对这一问题，国内已有一些新的收集技术投入使用，主要包括无需管道形成坡度且不会导致淤积的真空排水系统、压力排水系统。 三、农村生活污水的处理技术 目前，我国农村生活污水处理工艺比较多，归纳起来可以分为两大类：生物处理技术、生态处理技术。 3.1 生物处理技术 生物处理技术根据污泥的生长状态可以分为活性污泥法和生物膜法。其中活性污泥法一般适用于大型污水处理，虽然工艺成熟，但存在运行成本高、耐冲击负荷能力不强、管理复杂以及污泥膨胀的问题，因此不适合用于农村生活污水的处理，但水解酸化池可用来对农村生活污水进行预处理，提高生活污水的可生化性，并减小后续处理工艺的处理负荷。相比而言，生物膜法运行费用低、管理简单、抗冲击负荷能力强，具有很高的处理效率。表1归纳了生物处理工艺的概况。 目前，我国对上述这几种工艺在生活污水处理方面都有研究，且处理效果良好。黄学平利用生物接触氧化工艺处理生活污水，出水可达、污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准。曝气生物滤池用于生活污水处理时，不仅能取得较好的BOD去除效果，在进行适
地下水污染修复方法概述
地下水污染修复地下水污染修复方法方法方法概述概述 王明玉 中国科学院研究生院
地下水污染控制与修复已成为国际环境领域的研究热点，受污染地下水控制与修复技术已在工程实践中广泛应用。目前对污染的土壤和含水层的恢复治理方法主要包括原位修复、异位修复和自然衰减监测法（（自然修复）三种。对于点源污染的治理首先要对污染源进行控制，清除、切断或控制污染来源，防止污染物的继续泄漏，其后采用相应的措施对已污染的场地进行恢复和治理。对于面源污染，应考虑土壤与地下水污染联合治理。 1)1)原位修复方法原位修复方法原位修复方法 气提法气提法：：气提法是原位修复方法之一，主要用来去除挥发性、半挥发性有机物污染物。对于污染土壤的气提方法来说，要求在包气带中设立抽水井，使用真空泵在地表抽取包气带中的空气，从而加速土壤中污染物的气相转移速率，达到修复的目的。该方法存在的问题包括抽气井有效半径的确定和如何避免地表空气直接进入抽气井而造成的短路等。对于地下水来说，气提方法是通过地下水的人工循环，即将处理后的地下水回注于包气带再入渗到地下水中，未处理的地下水从底部进入井中取代被抽取的地下水，在此过程中使水体中的挥发性污染物去除井中汽化分离，分离出的污染气体再通过地表处理或微生物降解去除。该方法一般与土壤气提、地表处理、微生物降解联合使用，可以去除氯化有机溶剂、石油产品污染物、农药等。它的优点在于只采用单井抽取气体，很少抽取地下水，具有投资少、运转费用低的特点；可以同其他处理方法联合使用，强化修复效果；设计简单，易于维护。但该工艺在浅层含水层中的处理效果有限，可能会产生沉淀从而造成水井堵塞，若处理系统设计不合理还会造成污染扩散。
地下水污染及其修复技术
88 HUANJINGYUFAZHAN ▲地下水污染及其修复技术 洪梦悦 （河南省地质环境勘查院，河南 郑州 450000） 摘要：经济的发展必然会带动工业产业的发展，而工业的不断发展则会加大人类对自然资源的开发和利用，使得一些持久性有机物和重金 属等污染物进入土壤，而后通过渗透作用或者迁移扩散作用进入水环境，进而导致地下水受到严重污染。地下水污染会造成较严重的生态 环境破坏，使自然界的生态平衡被打破，人类在这样的自然环境下生存必然会面临巨大的健康隐患。基于此，本文对地下水污染的原因、 来源以及修复技术进行了分析研究，希望可以对相关工作提供帮助。 关键词：地下水污染；环境；修复技术 中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：2095-672X(2019)02-0088-02 DOI:10.16647/https://www.360docs.net/doc/c913156641.html,15-1369/X.2019.02.049 Groundwater pollution and its repair technology Hong Mengyue (He’nan Province Geological Environment Exploration Institute, Zhengzhou He’nan 450000, China) Abstract: The development of economy will inevitably drive the development of industrial industry, and the continuous development of industry will increase the development and utilization of natural resources by human beings, so that some persistent organic matter and heavy metals will enter the soil and then pass through the osmosis or migration. Under the action of diffusion, it enters the water environment, which leads to serious pollution of groundwater. Groundwater pollution will cause more serious damage to the ecological environment, and the ecological balance of the natural world will be broken. Human beings will inevitably face enormous health risks in such a natural environment. Based on this, this paper analyzes the causes, sources and repair techniques of groundwater pollution, and hopes to help related work. Key words: Groundwater pollution; Environment; Repair technology 地下水是人类水资源的主要组成部分之一，简单来说它是一种浅层地下水，通常存在于土壤孔隙中或者岩石孔隙中，它还是一种重力水，是位于第一个隔水层以上的可流动水体。随着我国工业的迅速发展，重金属等污染物不断侵入土壤，导致地下水受到污染，地下水污染不仅严重影响人类赖以生存的自然环境，还危害人类的健康，因此，采取相关的地下水治理修复措施迫在眉睫。 1 地下水污染的主要原因和来源分析 地下水污染受到多方面因素的影响：首先，工业生产排出的废气、废水等有害物质对地下水造成了严重的威胁，这些废气废水中存在着大量的持久有机物和重金属，它们通过土壤进入地下水，对地下水造成严重污染；其次，在农业生产活动中，农药和化肥的不合理使用也会造成较严重的地下水污染，污水灌溉亦会导致地下水因污染物渗入而受到污染；再次，一些过度开采地下水的行为会造成严重的地下水位下降，而地下水位下降会导致沿海地区海水倒灌的情况发生，因此亦会导致地下水受到污染。水体污染源可以是任何向水体释放污染物的来源，也可以是任何向水体排放污染物的场所，不同的水体涉及到的污染源有所不同，地下水的污染来源从多个角度来讲，可以分为农业污染、工业废水废气废渣、城市生活污染和沿海地区海水倒灌入侵等几种。 2 地下水污染的修复技术 2.1 物理法修复技术 物理法修复技术是一种利用物理规律对地下水污染进行治理的技术，具体来说它包括流线控制法、被动收集法和水动力控制法，水力破裂处理法和屏蔽法也属于物理修复法。 流线控制法是靠两个注水廊道、一个抽水廊道和一个抽油廊道完成的，具体来说就是将地下水从位于土面的抽水廊道抽出然后再将之注入注水廊道中，与此同时通过抽油廊道将污染物质抽出，此时需要注意的是要合理控制抽油的速度，使速度保持在稍大于抽水速度范围内。 水动力控制法是利用井群控制系统对地下水进行人工抽取，或者通过向含水层内注水的办法使地下水的原水力梯度改变，从而达到地下水污染修复的目的。 屏蔽法是一种把守污染水体以各种物理屏障圈闭起来以达到降低污染物扩散速度的技术，灰浆帷幕法是屏蔽法中比较常用的方法，它利用压力把灰浆灌注于地下，如此一来受到污染的水体周围就具备了一道屏障，这道屏障能够使受污染水体被圈闭起来。 被动收集法是一种通过在地下水流下游挖出的沟道对油类等污染物质进行收集的办法，沟道内设有专门的收集系统，它能够对地下水中的污染物进行收集，方便进行进一步处理。 2.2 化学法修复技术 2.2.1 有机粘土法 有机粘土法属于一种新兴的地下水处理方法，简单来说它是一种利用有机粘土去除地下水中的有毒化合物的方法。有机粘土具有很好的扩大土壤吸附容量的特性，它能够使含水层的吸附容量得到一定程度的扩大，进而能够促进原位生物降解。将季铵盐阳离子表面活性剂注入土壤以及蓄水层中的粘土中，促使其形成有机粘土矿物，然后利用有机粘土矿物对有机污染物进行固定和拦截，能够起到很好的防止地下水进一步污染的作用，同时它能够与生物降解等方法配合使地下水污染被永久消除。 2.2.2 电化学动力修复技术 电化学动力修复技术是一种新的环境修复技术，它借助地下水、土壤以及污染电动力学的性质进行环境修复。具体来说即在受到污染的土壤区域和地下水区域插入电极并通直流电，使得该区域形成电场，而电场的作用使得水中的颗粒物质和离子等随着电力场的方向进行定向自动，它们最终会移动至预先设置好的处理区中，之后这些离子和颗粒物质会在处理区受到集中处理。 2.2.3 渗透性处理床 渗透性处理床技术主要被用于对填埋渗滤液进行无害化处理，这种方法适用于相对较浅、较薄的含水层。具体来说就是在污染羽流的下游挖一条深至含水层底部的不透水粘土层中或者基岩层中，将能够
河湖水污染生物生态综合治理与修复技术
河湖水污染生物生态综合治理与修复技术 1我国地表水污染现状 随着经济社会的快速发展，水污染不断加剧,已成为制约我国经济社会可持续发展的重大“瓶颈”问题。 目前我国七大江河流域均已受到不同程度的污染，特别是在全国138个城市河段中，流经繁华区域的绝大部分水体均污染严重，其中低于国家《地表水环境质量标准》V类水体的占38%。 2012全年共监测地表水五大水系88条河段，长2048.2公里，IV类、V类水质河长占监测总长度的4.3%;劣V类水质河长占监测总长度的42.1%。 河湖水体治理修复，是社会经济发展及生态环境建设的迫切需要。 2河湖水污染生态修复技术 目前，国内已广泛使用的河湖污染水体生态治理技术主要有五项：生物膜修复技术、人工湿地技术、生态浮岛技术、固定化生物酶技术以及曝气增氧技术。 生物膜修复技术核心在于微生物生境载体材料的选择。生物膜修复材料一般分为孔性材料、聚合物膜材料、有机/无机凝絮剂、光催化材料、氧化剂五大类，市面上常见的有仿水草式填料、辨带式填料、环状悬浮式填料、悬浮球状填料、复合式填料等。 人工湿地技术主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。 生态浮岛技术是利用植物生态原理来降解水中的COD、氮、磷的含量。它能使水体透明度大幅度提高，同时水质指标也得到有效的改善，特别是对藻类有很好的抑制效果，同时浮岛植物也营造了水面的景观。 固定化微生物技术是将特选的微生物固定在选证的载体上，使其高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖的生物技术。 固定化酶技术是用载体把酶约束在一定的区域中进行催化反应，使反应后的酶可以反复使用的一项技术。
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：我国地下水污染场地过多，严重威胁到我国地下水资源，由于经济迅速 发展，要对地下水污染进行治理，已经提供了技术上的保证，在新时代，地下水 污染的控制与修复是新型课题。在本文中，笔者从地下水污染场地的管理与控制 入手分析，对地下水污染防治规划的内容和方法等进行探讨。提出如何建立地下 水污染预警系统，为今后污染进行重点预防，为其预防奠定基础，并且就控制与 修复的技术进行分析，希望能够为今后地下水资源的可持续使用提供借鉴。 关键词：地下水；污染；控制与修复 在城市规划建设过程中，会遇到很多问题，其中环境污染问题便日益严重。 特别是近年来，我国工业的逐渐发展，导致我国生态环境受到了严峻考验。为了 使生态系统有效修复，便需要做好地下水污染的防治工作。然而，这并不是一项 一蹴而就的工作，需要在明确问题的情况下，采取有针对性的处理措施。鉴于此，本课题对“地下水污染场地污染的控制与修复”进行分析与探究具有较为深远的重 要意义。 一、地下水污染的预防 1.1地下水污染的防治规划 地下水污染防治规划中研究了多种方案，如地下水饮用水源地防护、地下水 系统完整性防护以及地下水与地表水合理安排。规划过程中，涉及多方面内容， 如区域规划、经济与地理情况、土地使用情况、地质人文条件，以及水资源的开 发与分析；防治规划对象为地下水污染在受到污染时表现出的脆弱性，根据土地 利用情况以及污染源分布，核定地下水可承受的污染风险度；根据地下水污染防 治的的等级与分带，对污染的危害性予以确定。一般分为三带，一是敏感带、二 是缓冲带、三是一般带。 1.2地下水污染的预警系统 具体而言，将地下水动态资料同地下水水质对比，采取可行方式。通过相关 理论研究，采用随机模型，针对地下水水质，开展预警工作。水资源的合理利用，在管理过程中，可通过计算机软件系统的设置予以安排。预警软件系统的研发， 能保证检测资料及时有效。与此同时，地下水监测时，保障国民经济顺利发展。 且系统反馈与分析信息，为今后水资源的防护，提供相应的技术支持，以便决策 顺利进行。动态预警设立以地下水动态监测网络为前提。发达国家与发展中国家 相比，地下水网络监测较为先进，监测资料可共享，同时网络化使监测资料利用 更为充分。研究我国现状，仍然需要一定的措施，对整个地下水监测网络予以优化，进而保证资料共同使用。 二、地下水污染场地防治工作现状分析 在国家政府及相关部门对环境保护越来越重视的情况下，在地下水污染场地 防治工作方面制定了许多措施，同时也制定了相应的法律法规。措施及相关法律 法规的实施能够有效促进我国水污染防治工作的完善。比如，我国在《环境保护法》的基础上，颁布了《海洋环境保护法》及《水污染防治法》等。又比如，对 于地下水的水质标准与饮用水的水质标准，我国均作出了明文规定。与此同时， 对于生活污染排放及工业废水也做出了相应的标准。除此之外，对于工业废水及 城市污水，在排放方面有了更高的收费准则。上述措施的实施，都是为了我国地 下水污染能够得到有效防治，进一步为我国生态环境的优化奠定良机。 三、地下水污染场地污染的控制与修复策略探究
土壤与地下水调查修复总结归纳
精心整理场地调查与地下水调查修复治理技术 导则总结 一、适用范围 1.本标准规定了场地环境监测、场地土壤和地下水环境调查、污染场地土壤修复技 2. 3. 二、 GB0137 GB/T4848《地下水质量标准》 GB15618《土壤环境质量标准》 GB/T14848《地下水质量标准》 HJ/T164《地下水环境监测技术规范》 HJ/T166土壤环境监测技术规范》
GB3095《环境空气质量标准》 GB085《危险废物鉴别标准》 GB4554《恶臭污染物排放标准》 GB0021《岩土工程勘察规范》 HJ/T20《工业固体废物采样制样技术规范》 HJ/T91《工业固体废物采样制样技术规范》 三、 1. 2. 3.潜在污染场地：因从事生产、经营、处理、贮存有毒有害物质，堆放或处理处置 潜在危险废物，以及从事矿山开采等活动造成污染，且对人体健康或生态环境构成潜在风险的场地。 4.场地环境调查：采用系统的调查方法，确定场地是否被污染及污染程度和范围的 过程。
5.敏感目标：指污染场地周围可能受污染物影响的居民区、学校、医院、引用水源 保护区以及重要公共场所等。 6.土壤：由矿物质、有机质、水、空气、及生物有机体组成的地球陆地表面的疏松 层。 7.关注污染物：根据场地污染物特征和场地利益相关方意见，确定需要进行调查和 风险评估的污染物。 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.可接受风险水平：对暴露人群不会产生不良或有害健康效应的风险水平，包括致 癌物的可接受致癌风险水平和非致癌物的可接受危害商。 16.土壤和地下水风险控制值：根据标准规定的用地方式、包括情景和可接受风险水 平，采用标准规定的风险评估方法和场地调查获得的相关数据，计算获得的土壤中污染物的含量限值和地下水中污染物的浓度限值。
生物修复技术在地下水污染治理中的应用
生物修复技术在地下水污染治理中的应用 XXX （吉林大学环境与资源学院，吉林长春 130012） 学号：6415XXXXX 摘要：生物修复技术是地下水污染治理的有效措施, 在阐述地下水污染生物修复的技术要点 基础上,综述了几种目前比较盛行的地下水污染生物修复技术的研究进展，探讨了各自的优 缺点。重点分析了地下水污染生物修复技术的应用今后的发展趋势。 关键词：地下水污染；生物修复技术；研究综述 Bioremediation Technologies for Contaminated Groundwater Lee Hall （Collage of Environment and Resources of Jilin University, Changchun Jilin 130012） ID: 64150822 Keywords: contaminated groundwater; bioremediation; review Abstract:Bioremediation technology is an effective measure to treat groundwater contamination. The paper explained the technical points, introduced some common bioremediation technologies and analyzed each characteristic, and prospected its trend. 引言 随着工业化生产的快速发展，由此带来的工业废水、石油泄漏、农药化肥的超施用等，使得土壤和地下水的午饭日趋严重，有关这方面的问题也受到越来越多的关注。目前，科研人员已开发出多种地下水修复技术，入抽出处理法、水力法、物理法、化学法及生物修复法等。其中，生物修复法以其可在污染现场进行修复，可在难以处理的地方进行修复、在生物修复是不影响场地内正常生产、对污染地的干扰或破坏小、处理后的产物无二次污染、降解过程快、费用低等诸多优点受到科学界广泛关注。