工業場地地下水污染修復技術的應用研究

宋樂樂，王繼譽

（浙江省工程勘察設計院集團有限公司，浙江 寧波 315000）

大量工業企業污染場地的存在，不僅不利于城市的可持續發展，還會對城市的整體建設造成嚴重影響。且由于廢棄的工業場地大多處于城市待擴建的范圍之內，所以，對其進行污染控制和修復勢在必行。通常情況下，在場地受到污染后，其會對土壤，空氣，地下水環境均造成威脅，而且，還不利于人體健康。在進行工業場地污染控制以及修復時，對地下水污染進行修復是關鍵環節，其修復技術主要包括原位修復、異位修復和監測自然衰減技術。

1 工業場地地下水污染特征

污染場地在各個國家的定義是不同的，大部分國家認為污染場地是一個場地內包含土壤，地下水，地表水，空氣等各類因素的特定區域，是已經被有害物質污染，并且會對周邊環境產生持續性的負面影響，同時，存在一定潛在負面因素。由于工業污染場地的種類較廣、數量較多，所以其場地的形成原因主要包括廢棄水源排放，管道工程泄露，危險化學品存儲，工業場地搬遷等非正常排放和事故等，由此可見，在進行各類經濟活動時場地污染是避免不了的。其中，土壤是重要的污染因子，而土壤中的地下水因地下深度不同，且污染物具有遷徙性，會導致地下水文特征不同，所以，地下水的污染程度也不同。一般在地下水受到污染時，其污染風險最大的是上層滯水，其次是潛水，最后是承壓水。因此，在對地下水進行修復時，修復難度最大的是承壓水，其次是潛水，然后是上層滯水。相關人員在對地下水污染進行治理時，要先根據工業場地污染的區域分布、污染特征、所在區域水源特征進行調查，然后再來決定其修復技術以及修復方案。

2 工業場地地下水污染現狀

工業污染場地和其他類型的土壤污染對比，其具有危害程度較大，濃度較高、污染土層深、空間擴散明顯等特征，極易導致地下水的整體質量明顯降低。而我國直到2000年，城市工業污染的問題才漸漸顯現出來，才開始對各大城市展開調查，經調查發現，北京、南京等地的工業污染場地覆蓋在地表0～22 cm的范圍，這對于地面的危害十分突出，直接影響到相關的土壤環境。同時，在結合美國的土壤污染及水污染調查中，發現很多化學物品也可以直接影響到土壤地表水的水資源，但通常可以通過污染場地修復處理來緩解負面影響[1]。

根據生態環境部及國土資源部的調查公報來看，全國土壤總點位超標率是16.1%，而輕微、輕度、中度、重度點位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%、1.1%。通過在土地利用類型上加以判斷，發現耕地以及草地等土壤點位超標率集中在10%以上，這在一定程度上反映出了農業用地地下水污染的態勢。若是巨型場地污染，則會面臨著更為嚴峻的控制及修復考驗，特別是場地污染和地下水污染問題同步反映時，想要妥善地處理難度會更大。

3 工業場地地下水污染成因

3.1 立法及政策缺位

由于不同區域的土壤類型存在著顯著差別，因此，造成的污染程度也不同，但大致可劃分出礦地污染、工業用地污染以及農地污染等多種類型。通常情況下，土壤一旦受到污染，將會使地下水備受影響，因此，要想從根本上解決污染問題，就應該結合實際需要來制定完善的對策，而且，更需要通過立法措施和政策舉措發揮出法律的保障效力。但結合目前的基本情況來看，由于相關立法及政策的缺位，以及缺乏專門的指導內容，從而使工業場地地下水污染的治理受到了影響，導致開展的基本工作也難以推進，致使很多工業用地被荒廢，造成資源利用率明顯降低。

3.2 資金確定問題突出

要想真正實現既定目標，必須要結合基本的情況加以分析，并通過適當地資金投入以及人力等資源，確保工業場地地下水污染問題得到妥善處理。但綜合當前的形勢來看，工業場地地下水污染控制及修復面臨著諸多考驗，最為突出的問題是污染責任歸屬及費用分攤。雖然在《中華人民共和國土壤污染防治法》中作出了明確規定，但也引起了廣泛的爭議，很多專業人士表示：場地污染修復的費用如果逐步轉移至企業中，會加劇企業的經濟負擔；而土地經過修復后得以重復利用，其治理的費用應由后續使用者擔負。由于以上這些觀點，使工業場地地下水污染的修復資金難以確定，這對于開展實際工作造成了明顯阻礙。

4 工業場地地下水污染控制技術

工業場地地下水污染影響范圍較廣、控制難度較大，要想對其進行科學防范，就需要結合工業場地的實際情況加以分析，再通過采取科學合理的方式，以此確保相關影響控制在特定的范圍內。在具體實踐中，可運用地下水污染源控制、地下水污染羽控制等途徑，促使相應的影響范圍逐步縮減。

4.1 地下水污染源控制

工業場地污染的類型是多種多樣的，且地下水污染源也各不相同。由此，在對工業場地的地下水污染進行治理時，首先要確保地下水污染不會再進一步惡化，同時，在對地下水污染進行處理時，要及時找到地下水污染源，并通過生物、化學、物理等多種方式將污染源有效去除。但在實際操作過程中，一些危險廢物的填埋占地面積大且滲透廣，所以，導致工程施工難度大，工程成本較高。因此，對這類污染源采取更多的是封閉防護等措施，并通過中斷污染源的擴散途徑，來確保污染物不會進一步對周邊環境造成破壞，且在對污染源進行控制時，其控制措施是對填埋場的防滲層進行加固，使防滲層的工作性能達到最高，避免滲濾液繼續滲透，同時，也要對污染場地表層進行有效防護，避免污染源等進入地下水，所以，采取這種方式可有效減少源頭的污染物[2]。

4.2 地下水污染羽控制

通常，在對工業場地地下水污染進行控制時，可采取對地下水進行阻攔，以及對水動力進行控制等方式。在采取水動力控制措施時，首先要對地下水的流向、滲透系數、水力坡度等參數進行了解，再利用模型對污染羽的擴散速度和范圍進行模擬，最后確定地下水污染的程度以及水位變化等相關情況。然后，通過利用地下水的流向來對污染羽的擴散和形成進行控制，在控制過程中，要結合水文特征和工業技術條件，利用注水或者抽水等相關措施來改變地下水的流向、水位等，從而有效控制污染源的擴散。

同時，在對地下水進行攔截時，可以通過建造低滲透性的屏障將污染水體封閉，避免污染物進一步污染地下水。而低滲透性的工程屏障包括收集廊道、阻截墻、地下水灌溉等。其中，收集廊道主要用于地下水污染和油污類污染，其在對一些非水相的流體污染進行處理時，處理效果是較好的。而阻截墻根據墻體材料，可分為泥漿阻截墻、灌漿阻截墻等。在實際應用中，阻截墻可以對一些小范圍的劇毒、難以降解的污染場地進行封閉，且封閉是永久性的封閉，其特點是施工簡單、成本較低、速度快，所以，對污染物的控制具有極佳效果。通常，阻截墻是用于緊急情況下的污染物控制，所以，在選擇阻截墻材料時，要確保其滿足低滲透性與污染物不相容的條件，避免污染物滲透到墻體中，或者污染物與滲透墻的墻體材料相容導致污染物的阻截效果不佳。

5 工業場地地下水污染修復技術

在工業場地地下水污染修復中，關鍵是相關技術，如原位修復技術、異位修復技術等被廣泛應用。但在實際修復過程中，需要結合地下水污染的整體情況和基本趨勢加以判斷，以保證能充分體現技術舉措的運用優勢。

5.1 原位修復技術

5.1.1 原位沖洗處理技術

原位沖洗處理設施是通過在污染的土體注入沖洗液，使污染物的溶解性能增強，也增強了污染物的遷移性，并將污染物匯集到地下水，然后再對地下水進行抽取，進而達到地下水修復的目的[3]。常見的地下水沖洗液有水、表面活性劑、酸堿溶液等。其中，表面活性劑應用較為廣泛，對環境較為友好，可生物降解，可以在地下水中保持良好的活性，溶解能力較強，還可以相應縮短溶解的時間。目前，已有較為成熟的表面活性劑應用于工業化生產，因此，在地下水沖洗時無需對土層進行開挖，同時，在對污染主體進行處理時還可以處理多種污染物，并且，還可以與其他修復技術共同應用。但其弱點是對于一些低滲透層的應用效果不佳，無法在溶解相的污染羽修復，且在對土體進行沖洗時可能會改變土地的性質。而原位沖洗處理技術是目前使用最為廣泛且最為成熟的修復技術，該技術多用在一些污染物多樣復雜，不宜使用異位修復的地下水修復中。

5.1.2 原位空氣擾動技術

在對地下水揮發性有機物進行處理時，可采取原位空氣擾動技術。該技術是通過原位空氣擾動技術對滲透性好的工業場地地下水揮發性污染物等進行處理。原位空氣擾動技術優勢在于，對場地的擾動相對較小，同時，其修復成本較低，操作容易，設備簡單。并且，應用原位空氣擾動技術對地下水進行處理時，無需進行抽取、存儲、處理、回灌等操作，因此，在對一些揮發以及半揮發性的有機物污染場地進行修復時效果極佳。

5.1.3 原位反應帶修復技術

在一些由于人為因素造成的地下水污染時，可通過人為控制對自然變化的過程進行掌控，通過對其中遷移的污染物進行降解、阻攔、固定等，來確保地下水可以得到有效修復[4]。在修復過程中，可以注入反應劑修復，避免對土地進行開發，且使污染物暴露的程度降低，這一技術被稱為原位反應帶修復技術。該技術其對環境的影響小，施工簡單，同時，經濟效益高，可以對一些含水量埋藏較深以及形狀不規則的場地地下水污染進行修復。

5.2 異位修復技術

在實際修復過程中，由于工業污染場地的規模不同，對于一些污染范圍較小且原位修復難度較大的場地，在對其場地的地質、水文條件、污染物特征進行了解后，可采取對污染場地進行開挖，在現場或者異地進行處理的方式，這樣可以很好地對地下水進行污染控制，以此達到較好的修復效果，并且避免了二次污染。但這種修復技術不適用于污染面積大，資金較為有限的工業場地修復。在使用異位固定穩定技術對污染場地進行處理時，可將污染的土壤挖出，在地表對污染場地進行處理，然后，再將其回填原位或者異地進行填埋。在修復過程中，可多采取水泥、混膠等固化物進行固化，且在固化之前要將污染水體中的可溶性鹽、酸性污染物等多項干擾物進行預處理，同時，在固化時要采取一定措施避免金屬從固體產物中露出來降低固化的效果。在對固化后的土地進行填埋時，填埋場地應當確保其安全可靠、經濟可行，并且要與其他入場的廢物不發生反應，避免出現二次污染。

5.3 監測自然衰減技術

監測自然衰減技術包括物理、化學、生物學等各項過程，該技術是在合適的條件下，使地下水中的污染物數量、遷徙性、體積、濃度等自然減少。監測自然衰減技術主要應用于石油類的污染場地修復，其整體費用低，且對場地干擾最小，因此，可以在工業場地建筑進行使用，同時對環境友好，污染物對人體的危害較低，還可以與其他修復方式共同使用[5]。但監測自然衰減技術也存在一定的局限性，不適用于已經污染的和存在高濃度污染物的地下水，同時，其修復速度較慢，周期較長，需要對場地進行嚴格的控制以及長期的監測。因此，多用于一些污染較低的場地以及重污染場地的外圍區域，更多的是在使用過程中與其他修復技術結合，以此在一定程度上縮減修復的時間。

6 提升工業場地地下水污染修復成效的措施

6.1 明確各方主體職責

在實際修復過程中，為了讓工業場地地下水污染控制及修復效果更加理想，需要明確各方主體的職責，并通過適宜的方式將調查和記錄工作落實到位，為實際工作的開展提供可靠的參考依據。一方面，應詳細判斷各個地區地下水污染的情況，以此科學控制污染的局面，并做到具體問題具體分析。另一方面，需要做好跨省界水區域職責的劃分工作，以免出現交叉管理的問題，還需要適當構建相應的信息系統，真正做到對區域地下水情況進行科學分析，從而使污染控制體現出實時性和有效性。

6.2 適當開發水資源

為了讓水資源環境得到有效維護，需要積極重視適當、適度開發，還應結合實際需要構建起地下水污染預警系統，便于及時控制一些危險因素[6]。如工業場地地下水中出現了元素超標的問題，則可以通過預警系統發出警報，促使工作人員及時采取應對措施加以解決，在避免水質進一步惡化的同時，也會使后續管理工作更加順暢。

6.3 提高水環境保護力度

在實際工作中，國家相關部門應該積極配合，強化相應的監督效力，嚴禁出現污染物未有效處理而直接排放的問題。同時，還需對污染物未達標排放的企業責令其整改，并根據情節嚴重程度采取相應的懲罰方案，由此提升企業及單位的環保意識，使其主動配合后續工作。另外，也應該重視維護水資源環境，如進一步明確維護主體的職責，分析水資源的開發標準和收費指標等，踐行信息公開化機制，強化基本內容透明度，確保全面監督的成果更為理想。

6.4 合理投入可用資金

在對工業場地地下水污染控制及修復的時候，若缺少充足的資金支撐，就會缺少必要的保障，將會影響到多項工作的順利開展，甚至還會造成一定阻礙。因此，在實際工作中，需要結合實際需求來投入充足的資金，還要根據地下水污染的處理方案，與可用資金有效結合起來，促使污染修復的技術手段更加完善[7]。比如，在污染土體的開挖和抽取處理過程中，需要適當的融入先進修復手段，使水資源得以保護。再如，生物填料技術和工業廢水排放相結合，可以讓工業場地地下水污染問題得到妥善解決，并有效維護了相關區域的整體性。另外，還應該通過必要的技術改造，適當運用地下水資源污染探查裝置，實現對地下水資源的連續監測，做到及時發現問題，及時處理，爭取在短時間內迅速采取應急措施，促使工業場地地下水資源的保護工作準確、到位。

7 結語

綜上所述，在進行工業場地地下水修復時，其類型復雜，數量較多，目前，已有諸多成功對地下水污染進行修復的案例，而本文先對地下水污染源和污染羽的控制進行分析，又對地下水各項修復技術進行了介紹，然后又從工程應用的角度對各項技術進行了歸納總結，期望能為我國工業場地地下水污染修復技術的科學合理應用提供一定參考。