地下水污染修復技術研究進展

張猛

摘 ?要：地下水是指賦存于地面以下、巖土體孔隙中的水。而地下水污染是由于人類活動使地下水物理、生物、化學等方面的特性發生改變，從而造成水質惡化的現象。當今社會，經濟飛速發展，人口不斷增長，對水資源的需求量也急速遞增。但由于對地下水資源的過度開采，導致地下水位下降，加上地表環境污染，使地下水污染現狀日益嚴重。在過度開發與地下水資源污染的聯合作用下，中國淡水資源越發匱乏。而人們生產生活所產生的廢水、廢物、廢氣等近些年在不斷增加，但往往不能及時有效地解決好存在的問題，嚴重影響了人們的生產生活，因此，采取有效措施修復地下水污染刻不容緩。基于此，本文對地下水污染修復技術進行研究，作出以下討論僅供參考。

關鍵詞：地下水污染;修復技術;應用

引言

地下水作為寶貴的淡水資源，是維持人類生存與發展的物質基礎。但隨著現代社會工業化進程的不斷發展，地下水污染問題日益嚴重，并逐漸威脅到人體健康。從20世紀60年代開始，地下水污染逐漸加劇，于是地下水的修復技術也隨之發展起來。

1地下水污染的特點

我國目前地下水污染主要為酸化明顯，鹽漬化、礦化度變高，重金屬污染，微量有機污染顯現，并且多呈現復合型污染。地下水污染具有隱蔽性，人為污染物擴散至地下水中，因其遷移速度相對較慢且深埋地下，若不進行長期專項監測，很難發現地下水污染，通常發現時污染已嚴重;地下水污染治理困難，雖然水具有自凈能力，但其能力有限，地下水系統循環相對較緩，即使立即切斷污染源，但已進入水體的污染物會長時間滯留在水體當中，難以分離，并且會不斷蔓延擴張，難以根除。若要進行人為處理，不僅要求充足的人力物力財力，而且需要相對成熟的技術。總體來看，我國地下水污染具有污染源點面廣，污染防治難度大，污染源和污染途徑的確定很困難，并且污染有隱蔽性、滯后性和復雜性等特點。地下水一旦被污染，不僅造成自然界嚴重的污染事故，同時，由此帶來的后果也無法估計。

2地下水污染修復技術分類

2.1抽出處理技術

抽出處理技術是將受污染的地下水抽出至地表，再由處理設施進行處理的技術，處理方法包括物理法、化學法和生物法。另外，為了防止污染物擴散，一般用物理屏蔽技術封閉污染區。抽出處理技術中，處理后的地下水有兩個去向（直接使用和回灌）。回灌用于多一些，原因是：回灌不僅使污染水體得到稀釋，沖洗含水層，而且加速地下水的循環流動，從而縮短地下水的修復時間。該技術具有操作簡單，短期處理量大，處理效率較高等優點;其缺點是：①難處理非水相液體;②耗能大，必須持續工作，處理成本高;③需定期的維護與監測;④常常導致土壤結構破壞、土壤生物活性下降和土壤肥力退化等。

2.2物理屏蔽技術

物理屏蔽技術即在地下建立物理屏障，圈閉受污染水體，減少污染擴散的技術，也稱地下帷幕阻隔技術。具體措施：以鋼鐵、水泥、皂土或灰漿等材料，在受污染地區修建隔離墻，防止污染地區的地下水流到周圍地區[14]。其中，水泥是最便宜最常用的材料，但其防滲效果不夠理想，且凝固后呈剛性體，在外力作用下容易斷裂和破損。為此董蕾等[15]采用粉噴膨潤土方法構筑柔性物理屏障，不怕干裂，不易震裂，解決了以上問題。另外，為減少地表水的下滲，還可以在污染土壤上覆蓋一層合成膜，或在污染土壤下面鋪一層水泥和石塊混合層[16]。

2.3電動力學修復技術

由鐵陽極組成的太陽能電池驅動電化學系統可用于去除模擬地下水中的各種污染物，如TCE、Cr（VI）和硝酸鹽等物質。一般來說，電解鐵離子和陰極上的電化學還原過程使電化學系統具備對污染物的去除能力。現有數據顯示，垃圾填埋場污染地下水中的氯離子濃度呈現出從百萬分之幾到千分之一不等的較高水平。針對受氨污染的地下水，需要重新優化電化學系統以實現氨的轉化。這個重要的信息給予我們啟示，能產生活性氯（氯/次氯酸/次氯酸鹽）的電化學系統，可以用來修復垃圾填埋場地下的氨污染地下水。

3地下水污染修復技術具體應用

3.1設置抽提井

設置抽提井是抽出處理技術應用中的關鍵技術，在此過程中需要根據兩方面內容進行，第一，步井方式。需要對以往實施的施工案例進行參考，合理應用經驗，確定適合實際施工的步井方式。第二，數值模擬軟件。該軟件在實際應用的過程中，能夠對施工場地的特生等相關資料進行收集整理，采用不同的抽下水方式，提升整個污水處理的實際應用效率。例如，在低水坡的環境條件下，可以使用一抽二注和二抽二注的方式進行，能夠對地下水進行有效整治。在高水力的坡度下，可以使用一抽二注的方式，而采用中心線軸的處理方式，能夠在高水力以及地水力的情況下，針對99%以上污水進行處理，但是在高水力梯度和低水位泄降的條件下，以上幾種步井方式的實際應用效果并不理想。通過以上分析能夠看出，中心線抽以及一抽二注兩種步井方式，綜合使用效果最好，目前已經成為常用的步井方式。

3.2去除金屬及污染物

（1）在項目降水和提取過程中，廢水包含土壤固體顆粒，在游泳池調整后設置初始沉淀，可去除沉淀的固體顆粒，以滿足后續處理工藝要求（沉淀污泥由具備危險廢物處理資格的公司處理）。（2）芬頓高級氧化。Fenton氧化是以鐵離子（Fe 2+）為催化劑，用過氧化氫（h 2 o 2）處理化學氧化中廢水的方法。由鐵離子和過氧化氫組成的系統，也稱為Fenton試劑，可產生強烈的氧化氫氧化基自由基，在水溶液中產生可降解性強的有機物和有機自由基，從而產生氧化降解效果。（3）混凝沉淀過程。在工業水和生活水處理中，這是最基本和最重要的處理過程，在水中添加一些藥物（凝固劑和凝固劑），使難以沉淀在水中的粒子相互結合形成膠體，然后與水中的雜質結合，形成更大的凝聚體。絮凝體不僅具有懸浮物質，還具有吸附某些細菌和溶解性物質的強大吸附力。聚集體通過吸附增加體積沉淀，最終水進入清水臺，通過驗水排出。

3.3電化學治理

地下水的氨作為電化學生成活性氯處理，可有效地轉化為氮，而不是亞硝酸鹽/硝酸鹽。與此同時，電流密度越高，生成的活性氯就越多，去除氨的效率就越高，而電流和間隙數量比率發生變化，水位的變化就會改變氨的去除效率。另外，氨氮與溶解的有機物相比，受氯介導活性氧化更好。這表明，電動力學修復技術在垃圾填埋場地下水氨污染修復方面具有廣泛的應用前景。但在實際應用之前，應綜合評價現場實驗。

3.3地下水處理

在完成地下水抽取之后，需要對其進行處理，通常情況下采用廢水處理的方式，其中包括生物法、化學法兩種類型，并且在EPA的基礎上進行歸納總結，最終制定相應的地下水處理方式。第一，生物法。生物法中的廢水處理技術為活性污泥處理、SBR序批式處理系統以及活性炭污泥處理方式等。第二，物理化學處理法。其中主要包括空氣吹脫、活性炭吸附法、反滲透法以及化學沉淀法等。

結束語

地下水是全球水循環系統中的重要部分，在各方面都發揮著重要的作用，我國作為一個仍需發展的國家，地下水污染將嚴重制約我國的可持續發展。隨著當今經濟日益發展，對水資源的需求量也在不斷提高，為保證資源的可持續性利用與發展，地下水污染已成為人類急需解決的難題，研究和開發地下水修復技術是十分必要的。

參考文獻

[1] ?丁乃春，汪寶英.垃圾填埋場地下水污染修復技術研究[J].環境與發展，2018，30（12）：95+97.