第一篇：六安市地下水污染的防治與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展

六安市地下水污染的防治與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展

摘 要：水是生命之源，而地下水則是水資源的重要組成部分。地下水水質(zhì)的好壞直接影響到人類的生存和發(fā)展。地下水是六安市市民的主要生活用水，然而近年來由于當(dāng)?shù)鼐用竦牟缓侠砘顒?，使地下水污染問題日益突出，嚴(yán)重制約著經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，威脅著人民的生命健康，同時也給環(huán)境帶來了很大的壓力。本文重點(diǎn)針對六安市的地下水污染的防治與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行了相關(guān)評價和研究。

關(guān)鍵字：六安市地下水污染現(xiàn)狀；污染來源；污染危害；污染防治

一、地下水污染現(xiàn)狀分析

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和成真人口的增加，六安市對水資源的需求日益加劇，水資源不斷受到工業(yè)污染和農(nóng)業(yè)污染和生活污染。從而不得不大量使用地下水，迄今為止地下水成為維系城市和工農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要水源。由于地下水的循環(huán)時間很長，百年內(nèi)才將含水層中（通常指淺層地下水含水層）地下水更新一次的地下水循環(huán)，而深循環(huán)則是成百上千年或更長時間才能更新一次的地下水循環(huán)，甚至某些不具有穩(wěn)定補(bǔ)給源的地下水含水層中的地下水將永久不循環(huán)。

故一旦被污染，很難被清除，當(dāng)然更無法被有效利用。但水是人類生活和工農(nóng)業(yè)發(fā)展不可替代的資源，支撐著人類社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，若可用地下水資源遭到污染，會導(dǎo)致可供水源的缺乏，嚴(yán)重制約城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步。

二、地下水的污染來源

1．工業(yè)廢水排放

工業(yè)廢水是水污染的主要來源。工業(yè)廢水包括生產(chǎn)廢水和生產(chǎn)污水，是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水和廢液，其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物、副產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。六安市主要是大中型企業(yè)工業(yè)廢水未能達(dá)標(biāo)排放，小型企業(yè)工業(yè)污水隨意排放。主要有一些化工工廠，造紙廠廢水未經(jīng)處理直接排放到河流中，造成淠河喝水逐漸泛紅。水污染越來越嚴(yán)重。

2．農(nóng)業(yè)污水排放

農(nóng)業(yè)污水是指農(nóng)作物栽培、牲畜飼養(yǎng)、農(nóng)產(chǎn)品加工等過程中排出的、影響人體健康和環(huán)境質(zhì)量的污水或液態(tài)物質(zhì)。其來源主要有農(nóng)田徑流、飼養(yǎng)場污水、農(nóng)產(chǎn)品加工污水。污水中含有各種病原體、懸浮物、化肥、農(nóng)藥、不溶解固體物和鹽分等。農(nóng)業(yè)污水?dāng)?shù)量大、影響面廣。污水中氮、磷等營養(yǎng)元素進(jìn)入河流、湖泊、內(nèi)海等水域，可引起富營養(yǎng)化；農(nóng)藥、病原體和其他有毒物質(zhì)能污染飲用水源，危害人體健康；造成大范圍的土壤污雜，破壞生態(tài)系統(tǒng)平衡。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中化肥的過量使用導(dǎo)致地下水污染。六安地區(qū)屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，主要主要有養(yǎng)殖業(yè)和水稻種植業(yè)。現(xiàn)階段農(nóng)作物使用的化肥以氮肥為主。有研究表明：農(nóng)作物對化肥的吸收利用率氮肥約為30．40％，剩余部分或留存于土壤中，或隨

降水進(jìn)入地表水體與地下水中。由于留存并長期積累于地下水中，這是現(xiàn)狀條件下淮北平原區(qū)仍至安徽省淺層地下水中硝酸鹽(NO。一)、亞硝酸鹽(NO。一)、氨氮(NH。+)含量普遍有所升高的一個主要原因，區(qū)域性面狀污染符合這一規(guī)律。

3．生活污水排放 生活污水是指城市機(jī)關(guān)、學(xué)校和居民在日常生活中產(chǎn)生的廢水，包括廁所糞尿、洗衣洗澡水、廚房等家庭排水以及商業(yè)、醫(yī)院和游樂場所的排水等。城市每人每日排出的生活污水量為150—400L，其量與生活水平有密切關(guān)系。生活污水中含有大量有機(jī)物，如纖維素、淀粉、糖類和脂肪蛋白質(zhì)等；也常含有病原菌、病毒和寄生蟲卵；無機(jī)鹽類的氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽和鈉、鉀、鈣、鎂等?？偟奶攸c(diǎn)是含氮、含硫和含磷高,在厭氧細(xì)菌作用下，易生惡臭物質(zhì)。由于政府尚未建立完善的污水排放管理體制，城鎮(zhèn)居民節(jié)約用水和保護(hù)環(huán)境的觀念尚未成熟，所以生活污水的問題排放長時間得不到解決。

4．其他原因

其他人類活動和自然災(zāi)害也會影響地下水水質(zhì),近年來六安市為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，大規(guī)模的城市建設(shè)和礦山開采，且下水管道建設(shè)不合理。改變了地下水的水位和地下水的流動現(xiàn)象，進(jìn)而影響地下水中污染的擴(kuò)散降解。屬于山地丘陵地帶，雨季容易爆發(fā)滑坡泥石流，會將地表污染物帶入地下。

三、地下水污染危害

1．對市民的危害：地下水中含有有有毒害物質(zhì)，飲用了含有病毒、病菌、微生物的地下水，會給居民身體健康帶來負(fù)面影響。

2．對工業(yè)的危害：工業(yè)采用被污染的地下水，不但腐蝕各種機(jī)械設(shè)備，而且會大大降低產(chǎn)品的質(zhì)量，降低工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)效率。

3．對農(nóng)業(yè)的危害：用被污染的地下水灌溉農(nóng)田，不僅會降低農(nóng)用設(shè)備的功能，而且將使土壤惡化，改變土壤物理、化學(xué)性質(zhì)而抑制農(nóng)作物的正常生長，甚至直接致死的作用。

四、地下水污染的防治

（一）、事前防治

1．市政府應(yīng)該完善關(guān)于污水排放的相關(guān)法律法規(guī)。從水資源的供求關(guān)系而言，政府是提供者，企業(yè)和市民是需求者。政府是政策制定和實施的主體，而企業(yè)和市民是政策作用的對像。以此從法律的角度來規(guī)范和約束企業(yè)和個人對污水的隨意排放。

2．政府加大宣傳力度，積極舉辦“保護(hù)環(huán)境珍惜水資源”的主題活動，使人們深刻認(rèn)識到保護(hù)環(huán)境的重要性，自覺遵守“三廢”排放的相關(guān)規(guī)定。

3．加強(qiáng)教育，從小就應(yīng)該把保護(hù)環(huán)境珍惜水資源的意識植根于大腦中，逐步養(yǎng)成一個良好的生活習(xí)慣。

4．具體的說是防止水污染處于中等水平和尚未受到明顯污染的地區(qū)的水污

染態(tài)勢加重，如果從工業(yè)化的起步時就開始注意把工業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)起來，遵循可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，走新型工業(yè)化的道路，六安市就能健康發(fā)展。對于那些建立在河流沿岸的污水排放量大的造紙廠燃料廠等，應(yīng)該勒令整改或搬遷。

5．加大技術(shù)投入，工廠企業(yè)運(yùn)用新型的生產(chǎn)技術(shù)增強(qiáng)資源利用率，降低污染物的排放率。農(nóng)業(yè)改進(jìn)灌溉技術(shù)，逐步放棄使用原來的大水漫灌。采用滴灌或澆灌。

6．建立水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)，加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時解決建立水質(zhì)監(jiān)測站網(wǎng)，逐步建立和完善水環(huán)境監(jiān)測體系，對重點(diǎn)污染地區(qū)（段）進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測，系統(tǒng)掌握城市（區(qū)域）地表水、地下水水質(zhì)的污染發(fā)展變化及動態(tài)特征，為保護(hù)水環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)

（二）、事中處理

1．工業(yè)排污收稅，對于超標(biāo)排放的工廠企業(yè)，不僅要征收重稅，而且要按照相關(guān)法律予以制裁。

2．農(nóng)業(yè)水污染收稅，按照農(nóng)業(yè)用水量的多少征收水污染稅，農(nóng)民就會自覺節(jié)約用水從而減少因農(nóng)業(yè)灌溉經(jīng)農(nóng)田排入自然水體的水量。特別適合解決農(nóng)用化肥流入自然水體造成的富營養(yǎng)化問題。

3．生活用水累進(jìn)收費(fèi)，居民用水按照人口計算，城市居民每人每天用水約為250L，以此為標(biāo)準(zhǔn)，超過的部分征收超額稅，而且超過的越多征收的越多。這樣市民就會自覺節(jié)約用水，從而減少了生活污水的排放，也就相應(yīng)的減少了地下水污染。

（三）、事后治理

1．加大城市廢水處理力度，提高污水回收利用率，為六安地區(qū)開發(fā)提供穩(wěn)定可靠的水資源，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和保障人民的需要城市廢水經(jīng)過妥善處理后完全可以回收利用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、市政等，應(yīng)該在嚴(yán)重缺水的西北地區(qū)加快城市廢水處理的速度，使受到嚴(yán)重污染的地區(qū)盡快擺脫污染的局面，盡快提高處理后廢水的利用率。

2．城市廢水處理廠的建設(shè)必須與城市廢水收集管網(wǎng)的建設(shè)同步進(jìn)行，以免重復(fù)東部地區(qū)很多城市犯過的錯誤，即由于管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)的滯后而使廢水處理廠的功能得不到發(fā)揮。

3．加強(qiáng)面源污染控制，規(guī)范農(nóng)藥、化肥使用西北地區(qū)農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的89.3％。農(nóng)牧業(yè)帶來的污染不容忽視。政府應(yīng)出臺政策規(guī)范和限制農(nóng)牧業(yè)農(nóng)藥、化肥的使用種類及使用量，大力扶植生態(tài)農(nóng)業(yè)。這不僅關(guān)系到六安地區(qū)水污染的控制，也關(guān)系到六安農(nóng)產(chǎn)品的安全和人民的健康。

4．對污染的地下水進(jìn)行處理，采用物理、化學(xué)和生物方法進(jìn)行處理。市區(qū)應(yīng)建立“閉路循環(huán)”式的生產(chǎn)和消費(fèi)系統(tǒng)，可以大大減少工廠和城市送進(jìn)垃圾填埋場、下水道和垃圾站的廢物，從而保護(hù)地下蓄水層免受滲漏的污染物的危害。一家企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水和固體廢棄物，也許正是另一家企業(yè)生產(chǎn)所需要的原料，這樣既可以“變廢為寶”，又大大減少污染物質(zhì)的排放。

結(jié)論

地下水是生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)中不可或缺的一部分，對于人類生存和社會的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。關(guān)于六安市地下水污染的形式相當(dāng)嚴(yán)峻。污染防治需要每個人的關(guān)心和參與，保護(hù)地下水不受污染是我們的責(zé)任與義務(wù)。做到預(yù)防為首，治理從細(xì)，不斷完善地下水的管理體制并不斷提高監(jiān)測精度和監(jiān)測量。

參考文獻(xiàn)：

1．孫訥正.地下水污染[M].北京：地質(zhì)出版社1989

2．章錚 環(huán)境與自然資源經(jīng)濟(jì)學(xué) 高等教育出版社 2008

3．尹國勛，李振山.地下水污染與防治[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2005.4．文冬光.加強(qiáng)地下水污染調(diào)查與防治[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2005

5．楊強(qiáng)，李金軒，淺析地下水污染的主要途徑、危害及防治[J].地下水，2007，6．王玉秋，錢茜.淺談地下水污染來源危害及防止對策[J].山東.環(huán)境，2000（增刊）

7．范鴻杰 地下水污染及防護(hù)治理 2010

8.朱學(xué)愚，錢孝星．地下水文學(xué)．北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2005

第二篇：地下水污染與防治報告

地下水污染與防治的研究進(jìn)展

摘要：地下水是人類寶貴的淡水資源，由于受到人類活動的影響，目前卻在遭受著日益嚴(yán)重的污染,地下水污染防治迫在眉睫。本文通過介紹地下水資源現(xiàn)狀、地下水污染狀況、污染的途徑和污染防治的研究進(jìn)展，提出了幾種治理地下水污染的技術(shù)方法，例如，微生物修復(fù)技術(shù)，原位修復(fù)技術(shù)，地下水原位治理的滲透性反應(yīng)墻技術(shù)。

關(guān)鍵詞：地下水污染；防治；研究進(jìn)展；

Abstract：Groundwater is a kind of precious fresh water resource．However，groundwater is becoming seriously polluted due to human activities so that the measure of preventing groundwater pollution must be taken.Through introducing groundwater resource situation,groundwater pollution situation，pollution ways and progress in pollution prevention to propose several management in technology of groundwater pollution.Such as microbial remediation,situ repair technology and permeable reactive barrier technology of groundwater in situ treatment.Key words：groundwater pollution；prevention；research progress；

第一章 前言

1.1日益嚴(yán)峻的地下水環(huán)境問題

地下水是水資源的重要組成部分，已經(jīng)成為城市和工農(nóng)業(yè)用水的主要水源。在干旱、半干旱地區(qū)，地下水則是主要的，甚至是唯一的可用水源。在全國660多個城市中，利用地下水作為飲用水的城市有400多個，全國有近1/3人口飲用地下水。由于地下水自凈能力較弱，一旦受到污染，將難以更新和恢復(fù)，會對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，直接對人類及其活動造成危害。大量未經(jīng)處理或未達(dá)到一定排放標(biāo)準(zhǔn)的生活和工業(yè)污水的無序排放、工業(yè)廢水和城市垃圾填埋場滲濾液的泄漏、農(nóng)藥化肥的生產(chǎn)及超量施用、生活和工業(yè)有害固體廢棄物的隨降雨入滲，致使中國地下水污染的問題日益突出。因此，了解地下水的污染現(xiàn)狀，加強(qiáng)對地下水污染的防治，開發(fā)相應(yīng)的一些高新技術(shù)來挽救我們?nèi)找鎼夯牡叵滤h(huán)境，是我們當(dāng)前所面臨的一項迫切的任務(wù)。

隨著人口的增長和社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對水資源的需求量也大幅度增長。近30年來，我國地下水的開采量以每年25億立方米的速度遞增，全國有400個城市開采地下水，40%的耕地部分或全部依靠地下水進(jìn)行灌溉，地下水的供給量已經(jīng)占到了全國總供水量的20%，北方缺水地區(qū)占到了52%，在華北和西北城市供水中占到了72%和66%，有些城市基本上是依靠地下水來滿足對水資源的需求。而在廣大的農(nóng)村，地下水更成為主要的飲用水源。對地下水資源的過度開發(fā)利用，導(dǎo)致地下水位下降，水源枯竭，有些地區(qū)還形成了嚴(yán)重的地下水漏斗。根據(jù)國土資源部發(fā)布的《我國主要城市和地區(qū)地下水水情通報(2005)》，2005年在具備系統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的171個地下水漏斗中，漏斗面積擴(kuò)大的就有65個，占到了統(tǒng)計數(shù)的38%，面積擴(kuò)大了6 736平方公里，僅河北滄州第Ⅲ承壓含水層漏斗面積就擴(kuò)大了2 089平方公里，最大水位埋深達(dá)到101米。由此導(dǎo)致了濕地消失、植被死亡和土地沙漠化等嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難，以及地面沉降、巖溶塌陷、海水入侵等自然災(zāi)害的頻頻發(fā)生。地表環(huán)境污染加劇引發(fā)地下水污染，構(gòu)成對人體健康和生命財產(chǎn)安全的嚴(yán)重威脅。根據(jù)中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院公布的信息，目前，我國地下水污染呈現(xiàn)由點(diǎn)到面、由淺到深、由城市到農(nóng)村的擴(kuò)展趨勢，污染程度日益嚴(yán)重。全國195個城市監(jiān)測結(jié)果表明，97%的城市地下水受到不同程度污染，40%的城市地下水污染趨勢加重；北方17個省會城市中16個污染趨勢加重，南方14個省會城市中3個污染趨勢加重。在一些地區(qū)，地下水污染已經(jīng)造成了嚴(yán)重危害，危及到供水安全。遼寧省海城市污水排放造成大面積地下水污染，附近一個村因長期飲用受污染的地下水，多數(shù)人患上當(dāng)?shù)匚丛羞^的特殊病癥，造成160人因飲用受污染的地下水而亡；淮河安徽段近5 000平方公里范圍內(nèi)，符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的淺層地下水面積僅占11%；由于地下水的嚴(yán)重污染，淄博日供水量51萬立方米的大型水源地面臨報廢，國家大型重點(diǎn)工程—齊魯石化公司水源告急，在首都北京，淺層地下水中也普遍檢測出了具有巨大潛在危害的DDT、六六六等有機(jī)農(nóng)藥殘留和尚沒有列入我國飲用水標(biāo)準(zhǔn)的單環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴等“三致”(致癌、致畸、致突變)有機(jī)物。這些“三致”有機(jī)物在我國東部其他城市和地區(qū)很可能同樣存在。

地下水超采與污染互相影響，形成惡性循環(huán)。水污染造成的水質(zhì)性缺水，進(jìn)一步加劇了對地下水的超采，使地下水漏斗面積不斷擴(kuò)大，地下水水位大幅度下降；地下水位的下降又改變了原有的地下水動力條件，引起地面污水向地下水的倒灌，淺層污水不斷向深層流動，地下水水污染向更深層發(fā)展，地下水污染的程度不斷加重。日益嚴(yán)峻的地下水環(huán)境問題已經(jīng)成為自然、社會、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的制約因素。

1.2地下水污染源成因分析

按照污染物產(chǎn)生的行業(yè)類型，可以將地下水污染源分為工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、生活污染源和自然污染源。(1)工業(yè)污染源

工業(yè)污染源主要指未經(jīng)處理的工業(yè)“三廢”，即廢氣、廢水和廢渣。工業(yè)廢氣如二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等物質(zhì)會對大氣產(chǎn)生嚴(yán)重的一次污染，而這些污染物又會隨降雨落到地面，隨地表徑流下滲對地下水造成二次污染，未經(jīng)處理的工業(yè)廢水如電鍍工業(yè)廢水、工業(yè)酸洗污水、冶煉工業(yè)廢水、石油化工有機(jī)廢水等有毒有害廢水直接流入或滲入地下水中，造成地下水污染；工業(yè)廢渣如高爐礦渣、鋼渣、粉煤灰、硫鐵渣、電石渣、赤泥、洗煤泥、硅鐵渣、選礦場尾礦及污水處理廠的淤泥等，由于露天堆放或地下填埋隔水處理不合格，經(jīng)風(fēng)吹、雨水淋濾，其中的有毒有害物質(zhì)隨降水直接滲入地下水，或隨地表徑流往下游遷移過程下滲至地下水中，形成地下水污染。(2)農(nóng)業(yè)污染源

農(nóng)業(yè)用水占全部用水量的70%以上，污染的影響面廣泛。一是過量施用農(nóng)藥、化肥，殘留在土壤中的農(nóng)藥、化肥隨雨水淋濾滲入地下，引起地下水污染；二是由于地表水污染嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)灌溉使用被污染的地表水，造成污水中的有毒有害物質(zhì)侵蝕土壤，并下滲到地下水中，造成污染。(3)生活污染源

隨著我國城鎮(zhèn)化步伐的加快，生活垃圾與生活污水量激增，由于無害化處理率低，造成對陸地生態(tài)環(huán)境和水生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重污染。我國每年累計產(chǎn)生垃圾達(dá)720億噸，占地約5.4億平方米，并以每年占地約3000萬平方米的速度發(fā)展，全國已有200多個城市陷入垃圾重圍之中。

1.3地下水資源現(xiàn)狀

全國地下淡水的天然補(bǔ)給資源約為每年8840億m3，占水資源總量的三分之一，其中山區(qū)6 560億m3，平原區(qū)2 280億m3；地下淡水可開采資源為每年3 530億m3，其中山區(qū)為1 970億m3，平原區(qū)為1 560億m3。按賦存介質(zhì)劃分，地下水主要有孔隙水、巖溶水和裂隙水三種類型，孔隙水天然淡水資源量每年2 500億m3，可開采資源量每年l 686億m3，巖溶水天然淡水資源量每年2 080億m3，可開采資源量每年870億m3，裂隙水天然淡水資源量每私260億m3，可開采資源量每年971億m3?？傮w上，中國地下水資源地域分布差異明顯，南方地下水資源豐富，北方相對缺乏，南、北方地下淡水天然資源分別約占全國地下淡水總量的70%和30%。北方地區(qū)70%生活用水、60%工業(yè)用水和45%農(nóng)業(yè)灌溉用水來自地下水。據(jù)統(tǒng)計，全國181個大中城市，有61個城市主要以地下水作為供水水源，40個城市以地表水、地下水共同作為供水水源，全國城市總供水量中，地下水的供水量占30%。

1.4地下水污染狀況

中國90%城市地下水不同程度遭受有機(jī)和無機(jī)有毒有害污染物的污染，已呈現(xiàn)由點(diǎn)向面、由淺到深、由城市到農(nóng)村不斷擴(kuò)展和污染程度日益嚴(yán)重的趨勢。由中國118個大中城市近年來的地下水監(jiān)測結(jié)果得出，較重污染的城市占64%，較輕污染的城市占33%。在區(qū)域上，中國地下水“三氮”污染突出，主要分布在華北、東北、西北和西南地區(qū)，淮河以北10多個省份約有3000萬人飲用高硝酸鹽水，海河流域受污染的地下水資源量占地下水總資源量的62%，農(nóng)村約有3.6億人喝不上符合標(biāo)準(zhǔn)的飲用水。

1.5地下水污染的途徑

1.5.1間歇入滲型

污染物通過大氣降水或灌溉水的淋濾，使固體廢物、表層土壤或地層中的有害或有毒組分，周期性地從污染源通過包氣帶深入含水層。這種滲入多半是呈非飽和狀態(tài)的淋雨狀滲流形式，或者呈短時間的飽水狀態(tài)連續(xù)滲流形式．此種污染，無論在其范圍或濃度上，均可能有季節(jié)性的變化。主要污染對象是潛水。1.5.2連續(xù)入滲型

污染物隨污水或污水溶液連續(xù)不斷地滲入含水層。最常見的是污水聚積地段(污水池、污水滲坑、污水快速滲濾場、污水管道等)的滲漏，以及被污染地表水體和污水渠的滲漏。其主要污染對象也多半是潛水。1.5.3越流型

污染物通過層間弱透水層以越流的形式轉(zhuǎn)移到其他含水層。這種轉(zhuǎn)移或者是通過天然途徑(水文地質(zhì)天窗)，或者通過人為途徑(結(jié)構(gòu)不合理的井管、破損的老井管等)，或者人為開采引起的地下水動力條件的變化而改變了水流方向，是污染水流通過大面積的弱透水層越流轉(zhuǎn)移到其他含水層。其污染來源可能是地下水環(huán)境本身的，也可能是外來的，它可能污染承壓水也可能污染潛水。研究這一類型污染的困難之處是難于查清越流具體地點(diǎn)及地質(zhì)部位。1.5.4徑流型

污染物通過地下徑流的形式進(jìn)入含水層，即通過廢水處理井，或者通過巖溶發(fā)育的巨大巖溶通道，或者通過廢液地下儲存層的隔離層的破裂進(jìn)入其他含水層。海水入侵是海岸地區(qū)地下淡水超量開采而造成海水向陸地流動的地下徑流。此種形式的污染。其污染物可能是人為來源也可能是天然來源，可能污染潛水也可能污染承壓水。其污染范圍可能不很大，但其污染程度往往由于缺乏自然凈化作用而顯得十分嚴(yán)重。

1.6地下水污染防治的研究進(jìn)展

國外，尤其是歐美，自20世紀(jì)70年代以來在地下水污染點(diǎn)源污染治理方面取得了較大的進(jìn)展，涌現(xiàn)出了許多地下水污染的預(yù)防及治理方法。中國在地下水污染調(diào)查及地下水污染物遷移轉(zhuǎn)化模式方面已做了一些基礎(chǔ)性工作，但地下水污染治理技術(shù)剛剛起步，工程應(yīng)用實例不多。1980年初首先由山東省地質(zhì)局等單位在濟(jì)寧市郊區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)場試驗研究工作，并建立了中國第一個為預(yù)測地下水污染發(fā)展趨勢的地下水水質(zhì)模型。1982年武漢水利電力學(xué)院應(yīng)用伽遼金有限元法求解了在滲流區(qū)有抽水井條件下的二維溶質(zhì)遷移及在自由表面上有人滲補(bǔ)給時二維滲流中的溶質(zhì)遷移問題。此后，許多學(xué)者開始進(jìn)行這方面的理論和工程應(yīng)用研究。其中對流彌散模型是使用最多的數(shù)學(xué)模型，許多研究者將該模型加以修正以使模型適用于不同的工程情況。國家環(huán)保局與清華大學(xué)于1991年-1995年以山東淄博大武水源地石油類污染為研究對象，深人開展了一系列室內(nèi)和現(xiàn)場試驗研究，在lOkm2范圍內(nèi)布置了213口抽水井和觀測井。監(jiān)測資料表明，該地區(qū)地下水中石油類污染物濃度平均達(dá)到1.0mg/L,最高達(dá)到30mg/L。

2004年3月，中國地質(zhì)調(diào)查局編制《中國首輪地下水污染調(diào)查評價》立項建議書。2004年4月，國家自然基金委地學(xué)部主持召開“地下水污染控制與修復(fù)戰(zhàn)略研討會”。2004年開始，國家環(huán)保局與國土資源部等決定編制《中國地下水污染防治規(guī)劃》，并在修改《水污染防治法》時補(bǔ)充了大量有關(guān)地下水污染內(nèi)容。2005年2月25日，國家發(fā)改委在重慶主持召開了“城市飲用水有機(jī)污染問題調(diào)研座談會”，擬編制《主要城市飲用水有機(jī)污染深度處理規(guī)劃>。2005年6月1日，《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》>正式實施，與現(xiàn)行的國標(biāo)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(1985年頒布)相比，檢測指標(biāo)由35項增加至93項，包括一些分量檢測，總項目達(dá)101項，其中常規(guī)檢測項目42項，非常規(guī)檢測項目59項。

胡國臣、張清敏等口1采用室內(nèi)土柱實驗法．研究了向土壤中摻入活性炭纖維對地下水硝酸鹽氮污染的防治效果。結(jié)果表明，將活性炭纖維摻人土壤中，可以強(qiáng)化土壤反硝化作用，防止硝酸鹽氮對地下水的污染。這種防治技術(shù)簡單、有效，并且能增加土壤的肥力和保墑能力。環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益皆佳。呂春玲、李燁等通過對烏魯木齊市地下水污染現(xiàn)狀、污染源及污染途徑分析，認(rèn)為工業(yè)廢水、生活污水、固體廢棄物、農(nóng)藥和化肥等是造成地下水污染的主要原因，并針對烏魯木齊市具體情況提出了相應(yīng)的水環(huán)境污染防治、水資源保護(hù)利用對策。姬亞東、張黎等通過對銀川地區(qū)1991年-2000年的地下水水質(zhì)動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)地下水氮污染嚴(yán)重，其中尤以氨氮污染最為嚴(yán)重，對氮污染的成因作進(jìn)一步分析得出：引起潛水氮污染的主要因子是農(nóng)田大量施用化肥和地面污水下滲。引起承壓水氮污染的主要因子是大量開采承壓水造成的潛水對其越流補(bǔ)給，最后提出了相應(yīng)的防治措施。馬榮欣、張玉珍等根據(jù)福建省東山縣地下水水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，結(jié)合《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GBl4818—93)中的地下水質(zhì)量分類指標(biāo)，確定東山縣地下水水質(zhì)評價指標(biāo)，在單項組分評價的基礎(chǔ)上，運(yùn)用內(nèi)梅羅指數(shù)法對東山縣的地下水水源地的水質(zhì)進(jìn)行評價分級，針對污染現(xiàn)狀，提出科學(xué)合理的污染防治措施。張力、宗巖等以黑龍江省地下水為研究對象，揭示了地下水環(huán)境存在的天然水質(zhì)不良、土壤鹽漬化導(dǎo)致的原生鹽漬化水環(huán)境問題及地下水污染、區(qū)域性地下水位持續(xù)下降等導(dǎo)致的次生地下水環(huán)境問題，并分別從開發(fā)和推廣節(jié)約用水的新技術(shù)及新工藝、對企業(yè)進(jìn)行清潔生產(chǎn)評估和技術(shù)改造，減少工業(yè)污染排放、建立地下水水源保護(hù)工程及預(yù)警監(jiān)測工程、完善地下水開采法律及法規(guī)等方面，提出了地下水保護(hù)的主要對策。梁靖、鄭王瓊采用了單要素污染指數(shù)法和多要素綜合污染指數(shù)法評價了湛江馮村垃圾場對周邊淺層地下水的污染，提出了設(shè)立地下水污染防治分區(qū)，建立地下水動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，建立地下水管理模型的防治對策，貫徹以防為主、防治結(jié)合的原則。陳詠芳、周小龍等通過分析天水市麥積區(qū)老虎溝垃圾填埋處理場地質(zhì)環(huán)境，結(jié)合揮發(fā)酚彌散試驗資料，對垃圾處理場滲濾液中揮發(fā)酚的運(yùn)移特征、污染地下水機(jī)理進(jìn)行了探討，為垃圾填埋處理場有效防滲提供了設(shè)計依據(jù)。畢桂超、孫紅繼通過對錦州地區(qū)地下水飲用水源水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，評價地下水飲用水源水質(zhì)現(xiàn)狀。針對部分水源水質(zhì)超標(biāo)現(xiàn)象，分析其成因，并在實地考察的基礎(chǔ)上從工礦企業(yè)污染源、生活污染源、養(yǎng)殖業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源和不合理開采等幾方面進(jìn)一步闡述水源地潛在污染因素，在此基礎(chǔ)上從預(yù)防、治理、生態(tài)修復(fù)及加強(qiáng)監(jiān)管等方面提出地下水飲用水源污染防治對策。

第二章 微生物修復(fù)

微生物修復(fù)技術(shù)是20世紀(jì)80年代以來出現(xiàn)和發(fā)展的治理環(huán)境污染的微生物工程技術(shù)。它以微生物的代謝活動為基礎(chǔ)，通過對有毒有害物質(zhì)進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化，修復(fù)受破壞的生態(tài)平衡以達(dá)到治理環(huán)境的目的。微生物修復(fù)的關(guān)鍵是能針對處理體系中的污染物找到相應(yīng)的高效降解菌株。在水污染治理中，高效菌株既可以從長期污染的水體或廢水生物裝置中篩選、分離、富集培養(yǎng)得到，也可以通過誘變、原生質(zhì)體融合、基因工程等技術(shù)來構(gòu)建。因其可以施行原位治理，并以其技術(shù)可行和成本相對低廉而己被人們普遍接受強(qiáng)，具有廣泛的發(fā)展前景。

2.1微生物修復(fù)技術(shù)治理污染問題的特點(diǎn)

科技的發(fā)展也充分證明微生物修復(fù)技術(shù)是環(huán)境保護(hù)的理想武器，這一技術(shù)在解決環(huán)境問題過程中所顯示的獨(dú)特功能和顯著優(yōu)越性充分體現(xiàn)在它是一個純生態(tài)過程。微生物修技術(shù)在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和等顯著優(yōu)點(diǎn)。隨著生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對環(huán)境問題認(rèn)識的深入，人們已越來越意識到，現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，為從根本上解決環(huán)境問題提供了無限的希望。目前微生物修復(fù)技術(shù)已是環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用最廣的、最為重要的單項技術(shù)，其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質(zhì)的降解、清潔可再生能源的開發(fā)、廢物資源化、環(huán)境監(jiān)測、污染環(huán)境的修復(fù)和污染嚴(yán)重的工業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)等環(huán)境保護(hù)的各個方面，發(fā)揮著極為重要的作用。應(yīng)用微生物技術(shù)處理污染物時，最終產(chǎn)物大都是無毒無害的、穩(wěn)定的物質(zhì)，如二氧化碳、水和氮?dú)?。利用微生物方法處理污染物避免了污染物的多次轉(zhuǎn)移，因此它是一種消除污染安全而徹底的方法。特別是現(xiàn)代微生物技術(shù)的發(fā)展，使微生物處理具有更高的效率，更低的成本和更好的專一性，為微生物修復(fù)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用展示了更為廣闊的前景。

2.2微生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)可分為原位生物修復(fù)和異位生物修復(fù)兩種。原位生物修復(fù)是指對受污染的介質(zhì)(土壤、水體)不作搬運(yùn)或輸送，在原位污染地進(jìn)行的生物修復(fù)處理，修復(fù)過程主要依賴于被污染地自身微生物的自然降解能力和人為創(chuàng)造的合適降解條件；異位生物修復(fù)是指將被污染介質(zhì)(土壤、水體)搬動和輸送到它處進(jìn)行生物修復(fù)處理。但這里的搬動和輸送是低限度的，而且更強(qiáng)調(diào)人為調(diào)控和創(chuàng)造更加優(yōu)化的降解環(huán)境。我們主要介紹原位生物修復(fù)技術(shù)。(1)生物通氣法

這是一種強(qiáng)迫氧化生物降解法，用于修復(fù)地下水上部受揮發(fā)性有機(jī)物污染的透氣層土壤。它是在污染的土壤上打至少兩口井，安裝鼓風(fēng)機(jī)和抽真空機(jī)，將空氣強(qiáng)排入土壤中，然后抽出，土壤中的揮發(fā)性有機(jī)物也隨之去除。這種處理系統(tǒng)要求污染土壤具有多孔結(jié)構(gòu)以利于微生物的快速生長。另外，污染物是揮發(fā)性的，這才適于通過真空抽提加以去除。(2)生物注射法

將空氣加壓后注射到污染地下水的下部，氣流加速地下水和土壤中有機(jī)物的揮發(fā)和降解，它和生物通氣法都是在廣泛應(yīng)用的土壤氣提法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

(3)生物培養(yǎng)法

定期地向污染環(huán)境中投加H202和營養(yǎng)，以滿足污染環(huán)境中已經(jīng)存在的降解菌的需要，使微生物把污染環(huán)境中的污染物徹底礦化成C02和H2O。(4)投菌法

直接向污染的環(huán)境中接入外源的污染降解菌，同時提供這些細(xì)菌生長所需的營養(yǎng)。(5)農(nóng)耕法

對污染土壤進(jìn)行耕耙處理，在處理進(jìn)程中施入肥料，進(jìn)行灌溉，加入石灰，使其有充足的營養(yǎng)、水分和適宜的PH值，從而盡可能地為微生物降解提供一個良好的環(huán)境，保證污染物降解在土壤的各個層次上都能發(fā)生歸。

2.3生物修復(fù)技術(shù)在污染治理中的應(yīng)用

近年來研究人員把煤的物理選煤技術(shù)之一的浮選法和微生物處理相結(jié)合，即把煤粉碎成微粒與水混合，并將微生物加入溶液中，讓微生物附著在黃鐵礦表面，使其表面變成親水性，能溶于水。在浮選中其難以附著在氣泡上，下沉至底部，從而把煤和黃鐵礦分開。由于它僅處理黃鐵礦的表面，因此脫硫時間只需數(shù)分鐘即可，從而大幅度縮短了處理時間，可脫除無機(jī)硫約70%。另外，該法在把煤中的黃鐵礦脫硫時，灰分也可同時沉底，所以也具有脫去灰分的優(yōu)點(diǎn)。我國造紙行業(yè)年排放廢水量達(dá)40億噸，其中有機(jī)污染物(以BOD計)達(dá)170萬噸，約占全國工業(yè)廢水中有機(jī)污染物總量的1/4。在用植物材料進(jìn)行化學(xué)制漿與化學(xué)漂白過程中，含有大量木質(zhì)素、半纖維素和有害物質(zhì)的廢液被傾倒入江河湖泊中，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。造紙工業(yè)中的制漿和漂白工序是污染物產(chǎn)生的主要工序。磨木漿的能量消耗很大，而且成品紙的強(qiáng)度等質(zhì)量性能不如硫酸鹽漿，因而限制了這項技術(shù)的發(fā)展。利用微生物與微生物酶類進(jìn)行微生物制漿與微生物漂白具有很大的優(yōu)勢和潛力，因為微生物極易生長繁殖，酶催化反應(yīng)具有高度專一性，反應(yīng)條件溫和，并且高效無污染。把過氧化氫作為氧源注入到受污染地下水中，過氧化氫分解以后產(chǎn)生氧以供給微生物生長。過氧化氫常常要與催化劑一起注入，催化劑用以控制過氧化氫的分解速度，使之與微生物的耗氧速度相一致，從而縮短處理時間。最近，臺灣學(xué)者C.11.Kao和S.E.Lei又提出了一種叫泥炭生物屏障的原位生物修復(fù)技術(shù)，該技術(shù)能有效地降解地下水污染物中廣泛存在的氯化污染物如三氯乙烯(TCE)和四氯乙烯(PCE)等。其原理是利用微生物的共代謝作用。因為TCE和PCE均不能作為微生物的生長基質(zhì)，所以需要為微生物提供另外的碳源，微生物利用提供的碳源生長，然后去降解TCE和PCE等污染物。

第三章 地下水污染原位修復(fù)技術(shù)的研究

地下水污染修復(fù)技術(shù)包括異位修復(fù)、原位修復(fù)和監(jiān)測自然衰減技術(shù)。異位修復(fù)技術(shù)是將受污染的地下水抽出至地表再進(jìn)行處理的技術(shù)。該技術(shù)在短期內(nèi)處理量大、處理效率較高，但長期應(yīng)用普遍存在著拖尾、反彈等現(xiàn)象，最終降低了處理效率，增加處理成本。監(jiān)測自然衰減技術(shù)是充分依靠自然凈化能力的修復(fù)技術(shù)，需要的修復(fù)時間很長。加之地下水中污染物的種類日益增多，除有機(jī)物外，還包括重金屬、無機(jī)鹽和放射性元素等，于是地下水污染原位修復(fù)技術(shù)便以其修復(fù)徹底、處理污染物種類多、時間相對較短、成本相對低廉等優(yōu)勢在地下水污染修復(fù)領(lǐng)域嶄露頭角，到今天得到了廣泛應(yīng)用。

3.1地下水污染原位修復(fù)技術(shù)

地下水污染原位修復(fù)技術(shù)是在人為干預(yù)的條件下省去抽出過程在原位將受污染地下水修復(fù)的技術(shù)。根據(jù)修復(fù)機(jī)理不同，可分為物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)和可滲透反應(yīng)格柵修復(fù)技術(shù)。3.1.1物理修復(fù)技術(shù)

常用的物理修復(fù)技術(shù)有地下水曝氣技術(shù)和電動修復(fù)技術(shù)。（1）地下水曝氣技術(shù)

地下水曝氣技術(shù)(Air sparging,AS)是從土壤抽氣技術(shù)(Soil vapor extraction，SVE)發(fā)展而來的。SVE技術(shù)是利用真空泵產(chǎn)生負(fù)壓使空氣流過受污染的土壤層進(jìn)入空氣井，揮發(fā)性有機(jī)污染物會隨著流動的空氣被抽提出來嗍。AS技術(shù)正是在此基礎(chǔ)上，將空氣井深入含水層飽水帶中把負(fù)壓抽氣改為正壓曝氣，使空氣擾動水體而促進(jìn)有機(jī)物的揮發(fā)嘲。AS是去除土壤和地下水中揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物的最有效方法之一。（2）電動修復(fù)技術(shù)

電動修復(fù)技術(shù)是利用電動效應(yīng)將污染物從土壤和地下水中去除的原位修復(fù)技術(shù)。電動效應(yīng)包括電滲析、電遷移和電泳。電滲析是在外加電場作用下土壤孔隙水的運(yùn)動，主要去除非離子態(tài)污染物；電遷移是離子或絡(luò)合離子向相反電極的移動，主要去除地F水中的帶電離子；電泳是帶電粒子或膠體在直流電場作用下的遷移，主要去除吸附在可移動顆粒上的污染物。時文歆等利用電動修復(fù)技術(shù)修復(fù)重金屬污染的土壤和地下水，試驗證明，該技術(shù)對低滲透性含水層中砷、鎘、鉻、汞和鉛等重金屬的去除率高達(dá)85%～95%，而對多孔、高滲透性的含水層中重金屬的去除率低于65%。尹晉等通過電動修復(fù)不同形態(tài)鉻污染含水層時發(fā)現(xiàn)，電動修復(fù)技術(shù)對六價鉻的去除效率明顯高于三價鉻。電動修復(fù)技術(shù)在應(yīng)用過程中常出現(xiàn)活化極化、電阻極化和濃差極化等現(xiàn)象從而導(dǎo)致處理效率降低。后來，為了增強(qiáng)該技術(shù)的修復(fù)能力，有許多學(xué)者又開始尋找一些化學(xué)強(qiáng)化劑。Pazos等對RB5染料污染的高嶺土進(jìn)行電動修復(fù)試驗研究，以電解質(zhì)K2S04來提高修復(fù)體的導(dǎo)電性和促進(jìn)染料的解吸，用H2SO4。和NaOH作為pH調(diào)節(jié)劑，試驗結(jié)果表明，RB5染料的去除率高達(dá)94%。

3.2化學(xué)修復(fù)技術(shù)

化學(xué)修復(fù)技術(shù)主要是利用氧化還原試劑與土壤及地下水中污染物發(fā)生反應(yīng)從而達(dá)到凈化效果的一種地F水污染原位修復(fù)技術(shù)。常見的有原位化學(xué)氧化技術(shù)。原位化學(xué)氧化是將化學(xué)氧化劑引入到地下，通過氧化還原來去除土壤和地下水中的污染物。ISCO技術(shù)所采用的氧化和種類很多，如過氧化氫、Featon試劑、高錳酸鉀和臭氧等

（1）過氧化氫和fenton試劑

通過研究表明，由于過氧化氫的氧化能力還不夠強(qiáng)，所以處理效果常不明顯。為了提高過氧化氫的氧化能力，人們加入亞鐵離子，形成fenton試劑，使其在酸性條件下反應(yīng)生成HO.自由基：

Fe+H2O2═Fe+HO.+HO

2+3+-HO.自由基是一種很強(qiáng)的氧化劑，具有很高的電負(fù)性或親電子性，可通過脫氫反應(yīng)、不飽和烴加成反應(yīng)、芳香環(huán)加成反應(yīng)及與雜原子氮磷硫的反應(yīng)等方式與烷烴、烯烴和芳香烴等有機(jī)物進(jìn)行氧化反應(yīng)。其結(jié)果是自由基無選擇性地分裂和氧化有機(jī)物形成小鏈碳?xì)浠衔?，形成的中間產(chǎn)物可以是一個或兩個羧基酸。這些物質(zhì)隨后又可容易地被氧化成C02。（2）高錳酸鉀氧

高錳酸鉀是一種固體氧化劑，具有較大的水溶性，可通過水溶液的形式導(dǎo)入受污染的土壤和地下水中。高錳酸鉀適用的pH范圍較廣，它不僅對三氯乙烯、四氯乙烯等含氯溶劑有很好的氧化效果，且對烯烴、酚類、硫化物和MTBE等其他污染物也很有效。（3）臭氧氧化

臭氧以氣體的形式通過注射井進(jìn)入污染區(qū)。臭氧的強(qiáng)氧化性不僅可以氧化大分子及多環(huán)類有機(jī)污染物，也可氧化分解柴油、汽油、含氯溶劑等。臭氧在水中的溶解度是氧氣的12倍，因此它可迅速溶于水并與污染物反應(yīng)。臭氧自身分解產(chǎn)生的氧氣可被土壤中的微生物利用。

3．3生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)是一種通過微生物的吸收、吸附、降解等作用凈化土壤及地下水中污染物的原位修復(fù)技術(shù)。常用的技術(shù)有原位生物處理技術(shù)。地下水原位生物處理技術(shù)是一種在飽水帶利用土著或人工馴化的微生物降解污染物的原位修復(fù)方法。該方法實際上是監(jiān)測自然衰減技術(shù)的拓展與改進(jìn)，它增加了許多人為干預(yù)手段，如將空氣、營養(yǎng)、能量物質(zhì)注入水層中促進(jìn)微生物的降解等。早在1984年，美國就應(yīng)用原位生物處理技術(shù)修復(fù)了密蘇里州西部的石油泄漏場地。該技術(shù)在應(yīng)用初期主要是進(jìn)行有機(jī)污染修復(fù)，后來隨著反硝化菌的發(fā)現(xiàn)，又逐漸被應(yīng)用于地下水硝態(tài)氮污染的修復(fù)中。

3.4 可滲透反應(yīng)格櫥修復(fù)技術(shù)

可滲透反應(yīng)格柵(Permeable reactive barriers，PRB)是一個填充有活性反應(yīng)介質(zhì)的被動反應(yīng)區(qū)，污染物通過與反應(yīng)介質(zhì)發(fā)生吸附、沉淀、過濾、降解等作用而從地下水中去除。其中填充的活性反應(yīng)介質(zhì)可根據(jù)污染物的種類進(jìn)行調(diào)整，但都應(yīng)具有抗腐蝕性好、活性持續(xù)久、粒徑均勻等特點(diǎn)。該技術(shù)綜合有物理、化學(xué)、生物3種修復(fù)機(jī)理。目前對PRB系統(tǒng)的研究與應(yīng)用已經(jīng)屢見不鮮。

3.5地下水污染原位修復(fù)技術(shù)的性能比較及適用性分析

綜上所述，本文介紹了5種地下水污染原位修復(fù)技術(shù)，它們的特點(diǎn)各不相同。表l為地下水污染原位修復(fù)技術(shù)性能比較表，從處理對象、處理時間、是否破壞生態(tài)環(huán)境、安裝操作過程、能耗和處理成本6個方面進(jìn)行了比較。從表1中分析得出，地下水曝氣技術(shù)適合處理揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物污染的土壤及地下水，且其處理時間短、安裝操作簡便，但能耗較高；電動修復(fù)技術(shù)最常應(yīng)用于土壤及地下水的重金屬污染修復(fù)，其具有不破壞生態(tài)環(huán)境、處理成本較低等特點(diǎn)；針對難生物降解的有機(jī)物污染，應(yīng)優(yōu)先考慮原位化學(xué)氧化技術(shù)，其不僅處理時間短，且安裝操作簡便、能耗低，但在應(yīng)用時要注意控制化學(xué)藥劑的使用量，以免過量投加而導(dǎo)致破壞生態(tài)環(huán)境、增加處理成本；針對可生物降解的有機(jī)物污染，應(yīng)優(yōu)先考慮原位生物處理技術(shù)，其能耗低、處理成本低，但需較長的處理時間：可滲透反應(yīng)格柵技術(shù)，由于所填充的活性介質(zhì)種類多樣，則可用于修復(fù)多種污染物污染的地下水，該技術(shù)具有處理時間短、不破壞生態(tài)環(huán)境、安裝操作簡便、能耗低、處理成本低等特點(diǎn)。

表1.地下水污染原位修復(fù)技術(shù)性能比較

修復(fù)技術(shù) 地下水曝氣技術(shù) 電動修復(fù)技術(shù) 原位化學(xué)氧化技術(shù) 原位生物處理技術(shù) 可滲透反應(yīng)格柵技術(shù) 處理對象 揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)

物 重金屬、有機(jī)物 難生物降解的有機(jī)物

處理時間 較短 較短 短

是否破壞安裝操作生態(tài)環(huán)境 過程 否 否 可能 否

較簡便 較簡便 較簡便 較簡便

能耗 較高 較低 較低 低

處理

成本 較低 較低 高 低 可生物降解的有機(jī)物、硝

較長

態(tài)氮

有機(jī)物、重金屬、硝態(tài)氮、氟化物、砷、放射性元素較短

等

否 較簡便 低 低

3.6地下水污染原位修復(fù)技術(shù)前景展望

目前，地下水污染問題在一定程度上得到了緩解，但離最終的解決還存在著較遠(yuǎn)的差距。再加之，地下水資源日益短缺且社會發(fā)展對水資源需求量不斷擴(kuò)大，修復(fù)被污染的地下水使其成為可用資源則成了當(dāng)前最重要的課題之一。地下水污染原位修復(fù)技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢從上個世紀(jì)末迅猛發(fā)展至今，對其未來的發(fā)展方向可以總結(jié)為以下3個方面：

(1)針對每項技術(shù)自身的改進(jìn)和完善。如可滲透反應(yīng)格柵技術(shù)，雖然現(xiàn)有的研究成果和應(yīng)用實例很多，但一些反應(yīng)機(jī)理至今尚不清晰，而且PRB的應(yīng)用受水文地質(zhì)條件的限制較大，在修復(fù)裂隙水污染中仍存在較大的難度。

(2)多項地下水污染原位修復(fù)技術(shù)的復(fù)合應(yīng)用研究。地下水污染原位修復(fù)的每項技術(shù)都具有各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢，應(yīng)結(jié)合污染現(xiàn)場情況，取長補(bǔ)短、綜合利用，選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)組合形式。如原位化學(xué)氧化技術(shù)，為了避免應(yīng)用過程中對生態(tài)環(huán)境可能造成的二次污染，可以組合原位生物處理技術(shù)或PRB技術(shù)協(xié)同應(yīng)用。(3)地下水污染原位修復(fù)技術(shù)與異位修復(fù)和監(jiān)測自然衰減技術(shù)的復(fù)合應(yīng)用研究。地下水污染異位修復(fù)和監(jiān)測自然衰減技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)成為了一類相對成熟的技術(shù)類型，但其在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的一些缺陷至今沒得到很好的完善，原位修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢恰好彌補(bǔ)了這一點(diǎn)。如果能夠合理組合不同技術(shù)類型進(jìn)行應(yīng)用，必將事半功倍。總之，地下水污染原位修復(fù)技術(shù)是一種有效可行的地下水污染修復(fù)技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。

第四章 地下水原位治理的滲透性反應(yīng)墻技術(shù)

滲透性反應(yīng)墻(permeable reactive barrier)是20世紀(jì)90年代在歐美等發(fā)達(dá)國家新興起來的用于原位去除污染水中污染組分的方法?。它是一種被動處理系統(tǒng)，具有時效長，運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，主要用于地下水污染的治理。其主要機(jī)理是把合適的反應(yīng)材料填充于墻內(nèi)，然后把墻體設(shè)置在垂直污染水的流向上。當(dāng)污染水流經(jīng)反應(yīng)墻時，水中的污染組分與墻內(nèi)的填充物發(fā)生反應(yīng)，或被降解，或被去除，以此達(dá)到治理污染的目的。

4.1 滲透性反應(yīng)墻的結(jié)構(gòu)、類型與反應(yīng)介質(zhì)

4.1.1滲透性反應(yīng)墻的結(jié)構(gòu)

滲透性反應(yīng)墻由反應(yīng)單元和隔水漏斗兩部分組成，其中反應(yīng)單元用來放置反應(yīng)介質(zhì)(如鐵屑)，當(dāng)污染的地下水流經(jīng)反應(yīng)單元時，有機(jī)氯化物與反應(yīng)介質(zhì)接觸，被降解為無毒的去鹵化有機(jī)化合物和無機(jī)氯化物(見圖1)。最簡單滲透反應(yīng)墻就是一個放置在有機(jī)污染物羽狀體運(yùn)移路徑上的反應(yīng)材料帶(如鐵屑)。研究和實際應(yīng)用表明，該方法的最大優(yōu)點(diǎn)在于不需要用泵抽到地上處理，反應(yīng)墻在安裝后自動運(yùn)行，不需要安裝地面以上的處理設(shè)施，因此只要運(yùn)行得當(dāng)，便可以取得很好的處理效果，同時，由于反應(yīng)介質(zhì)消耗得很慢，故滲透反應(yīng)墻對于羽狀體的處理可持續(xù)幾年，甚至幾十年，除了定點(diǎn)監(jiān)測和反應(yīng)介質(zhì)更換外，每年幾乎不需要任何的運(yùn)行費(fèi)用。

圖1.滲透性反應(yīng)墻剖面圖

4.1.2滲透性反應(yīng)墻的類型 滲透性反應(yīng)墻主要有連續(xù)墻式反應(yīng)墻系統(tǒng)、隔水漏斗一導(dǎo)水門系統(tǒng)和多沉箱隔水漏斗一導(dǎo)水門系統(tǒng)。其中，連續(xù)墻式反應(yīng)墻系統(tǒng)由含有滲透性反應(yīng)介質(zhì)的反應(yīng)單元組成(見圖2a)；隔水漏斗一導(dǎo)水門系統(tǒng)有一個不透水部分(或隔水漏斗)將截獲的地下水導(dǎo)向滲透部分(或?qū)T)(見圖2b)這種結(jié)構(gòu)有時能更好地控制反應(yīng)單元的安裝和羽狀體的截獲。當(dāng)?shù)叵滤鬟^的場地是菲均質(zhì)時，隔水漏斗一導(dǎo)水門系統(tǒng)允許反應(yīng)單元被安置在含水層中滲透性較好的地方。在污染物分布不均的條件下，隔水漏斗一導(dǎo)水門系統(tǒng)能更好地將進(jìn)人反應(yīng)單元的污染物濃度均勻化。在有較寬的羽狀體和較大地下水流速的地方(尤其是當(dāng)每個反應(yīng)單元或?qū)T尺寸的安裝受到限制時)，采有多沉箱隔水漏斗一導(dǎo)水門系統(tǒng)能夠保證有足夠的停留時間(見圖2c)。

圖2 幾種實用有效的隔水漏斗-導(dǎo)水門結(jié)構(gòu)

4.1.3反應(yīng)介質(zhì)

反應(yīng)介質(zhì)是滲透性反應(yīng)墻最主要的構(gòu)成要素。反應(yīng)介質(zhì)的種類很多，主要包括零價鐵、雙金屬和新型反應(yīng)介質(zhì)(如陶瓷狀鐵泡沫、膠狀鐵等)。在研究地區(qū)的背景資料基礎(chǔ)上，包括地下水滲流特征、地下水中有機(jī)物的組成與濃度、含水層類型、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等，選擇合適的反應(yīng)介質(zhì)，同時受下列因素控制：①反應(yīng)性最好選擇使污染物反應(yīng)速率快的介質(zhì)，以在經(jīng)濟(jì)可行的滲流厚度(停留時間)內(nèi)還原污染物；②穩(wěn)定性反應(yīng)介質(zhì)或混合介質(zhì)所能保持反應(yīng)時間的長短是需要考慮的一個重要因素，可保證在場地特有的地球化學(xué)條件下，在較長時間內(nèi)(幾年或幾十年)維持其反應(yīng)性；③介質(zhì)存在和價格較便宜的與較貴的介質(zhì)相比，當(dāng)兩者的性能差別不大時，應(yīng)優(yōu)先考慮較便宜的介質(zhì)，因此要求反應(yīng)介質(zhì)價格合理，容易獲得；④水力性能反應(yīng)介質(zhì)的粒徑應(yīng)該確保反應(yīng)墻有足夠的能力截獲污染羽狀體，且在特定的地球化學(xué)條件下，通過限制沉淀的生成，能夠長時間的維持其孔隙度(滲透性)水平；⑤環(huán)境兼容性反應(yīng)產(chǎn)物(如Fe2+、Fe3+、氧化物、氫氧化物和碳酸鹽)要與環(huán)境兼容，不能向下游環(huán)境產(chǎn)生有害的副產(chǎn)物；在實際應(yīng)用過程中應(yīng)綜合考慮這些因素，并綜合特定場地各種特定因素來確定反應(yīng)介質(zhì)的類型。

4.2滲透性反應(yīng)墻的反應(yīng)機(jī)理

滲透性反應(yīng)墻去除污染物的機(jī)理分為生物的和非生物的兩種，主要包括吸附、沉淀、氧化一還原和生物降解，但人們對去除水中有機(jī)物最感興趣的還是還原性脫氯，即應(yīng)用氧化一還原反應(yīng)使有機(jī)物降解為無毒害的物質(zhì)。目前，零價的顆粒金屬(特別是鐵)是在實驗室批量試驗、中試和現(xiàn)場應(yīng)用最廣泛的反應(yīng)介質(zhì)，最常用的是零價鐵屑。零價鐵發(fā)生氧化一還原反應(yīng)，產(chǎn)生電子活性將氯化物轉(zhuǎn)化為潛在的無毒物質(zhì)。雖然其它的反應(yīng)介質(zhì)也能產(chǎn)生類似的反應(yīng)，但是反應(yīng)速率不同，以下以鐵為例介紹其反應(yīng)的機(jī)理。4.2.1化學(xué)反應(yīng)

Sweey等研究表明，盡管存在其它降解機(jī)理，但主要是鹵素原子被氫原子取代:

Fe+H2O+RCL→RH+Fe+OH+CL(1)

鹵素原子被氫氧基取代：

2+--Fe+2H2O+2RCL→2ROH+Fe+H2+2CL(2)

鐵被水消耗，這個反應(yīng)進(jìn)行很慢：

2+-

Fe+2H2O→2OH+Fe+H2(3)

如果地下水進(jìn)入反應(yīng)單元過程中有氧存在，鐵會被氧化并產(chǎn)生氫氧根離子式，即：

-2+

Fe+O2+2H2O→2Fe+4OH(4)

鐵會以Fe(OH)：或Fe(OH)，形式沉淀，阻礙反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行。因此，在地下水進(jìn)入反應(yīng)單元之前，應(yīng)采取措施降低或消除水中的溶解氧。一旦去掉溶解氧，像TCE這樣的有機(jī)氯化物由于鹵素的存在而處于氧化狀態(tài)，鐵可以通過電子轉(zhuǎn)移與有機(jī)氯化物反應(yīng)，主要產(chǎn)物是乙烯和氯化物，如下式所示：

2+-

3Fe→3Fe+6e

+

2+-C2HCL3+3H+6e→C2H4+3CL

+

(5)3Fe+C2HCL3+3H→C2H4+3CL+3Fe

2+

上述幾個反應(yīng)都產(chǎn)生OH-，所以會使反應(yīng)單元中水的pH值升高，pH值升高會導(dǎo)致TCE降解速率的降低。其間接影響是易形成氫氧化物沉淀而將鐵的表面包圍起來，從而降低了鐵的活性和反應(yīng)單元的導(dǎo)水性。在天然地下水中，溶解的碳酸及重碳酸鹽起了緩沖體系的作用，限制了pH值的升高和沉淀的生成。在堿性條件下，大量CO32-形成FeCO3，沉淀，反應(yīng)到一定程度時，CO32達(dá)到平衡，則不能限制pH值的升高。

H2CO3 +2OH→CO3+2H2O(6)HCO3 +OH→CO3+H2O(7)

4.2.2生物反應(yīng)

Gillham和0'Iannesin分別用加入和不加入生物殺蟲劑對受TCE污染的水進(jìn)行土柱實驗。在這兩種情況下，得到了相近的降解速率，這說明TCE的降解是非生物的過程，能夠在沒有生物參與的情況下進(jìn)行。在加利福尼亞Sunnyvale一個工廠里進(jìn)行的一個中試研究中，對地下水進(jìn)行了微生物分析，結(jié)果表明在含水層

--2-

-2-的反應(yīng)介質(zhì)中并不存在微生物。但是，在一定的條件下，反應(yīng)單元中有可能發(fā)生生物反應(yīng)。到目前為止，在實地裝置中的反應(yīng)單元中沒有發(fā)現(xiàn)明顯的生物活動。

4.3 滲透性反應(yīng)墻的安裝

4.3.1反應(yīng)單元的安裝

反應(yīng)單元就是污染羽狀體流過的、裝填有反應(yīng)介質(zhì)的部分含水層，其常用安裝技術(shù)有：傳統(tǒng)溝槽式開挖(Conventional trench excavation)、沉箱式安裝、芯軸式安裝(mandrel-based emplacement)、連續(xù)挖掘填埋(confinous trenching)。這4種安裝技術(shù)都曾用于現(xiàn)場反應(yīng)單元的安裝，其中溝槽式安裝應(yīng)用最廣。盡管不同場地有所不同，但考慮到地下水位波動和反應(yīng)介質(zhì)的固結(jié)，反應(yīng)單元應(yīng)的上緣一般位于地下水位以上60cm左右，而下部要嵌人隔水層至少30cm。在隔水漏斗一滲透門系統(tǒng)中，漏斗壁部分一般要嵌入隔水層1．5 m。如果隔水層是不連續(xù)的，土工織物和水泥板需要鋪設(shè)在建反應(yīng)單元底部，防止任何污染物通過地下流繞過反應(yīng)單元。在單元建設(shè)期間，監(jiān)測井群可以安裝在反應(yīng)介質(zhì)中或者上游和下游的細(xì)礫石中。

(1)傳統(tǒng)溝槽開挖(Conventional trench excava—don)根據(jù)滲透性反應(yīng)墻的設(shè)計，安裝反應(yīng)單元需要挖一條裝填反應(yīng)介質(zhì)的溝槽。傳統(tǒng)開挖溝中最常用的設(shè)備是反鏟挖土機(jī)(深度小于24 m)和蚌殼式挖泥機(jī)(深度大于24 m)。開挖前先沿著擬建反應(yīng)單元的周圍打入臨時性的鋼板樁，并用支撐加固。板樁也可以用于暫時隔離細(xì)礫石部分和反應(yīng)介質(zhì)。如果高水位使板樁不能阻止地下水進(jìn)入反應(yīng)單元，將需要對溝排水。為保持反應(yīng)單元安裝期間溝壁的整體性，要在生物高聚物泥漿壓力下進(jìn)行開挖，這種生物高聚物泥漿由粉末狀瓜耳木膠構(gòu)成。反應(yīng)墻安裝完之后，大部分瓜耳木膠將降解成為水，對傳統(tǒng)溝槽式反應(yīng)墻的滲透性影響很小。(2)沉箱式安裝

沉箱是一種空的、承受荷載的圍欄，其形狀和大小可根據(jù)需要而變化。為了安裝反應(yīng)單元，一個預(yù)制開口的鋼制沉箱可用于暫時幫助開挖。通常，直徑為2.4 m或更小的沉箱可以推入或夯入地下，其直徑越小，越易驅(qū)入，并且能保持豎直狀態(tài)。直徑大于2.4 m對反應(yīng)單元的安裝來說是不經(jīng)濟(jì)的，這對反應(yīng)單元內(nèi)滲透厚度和停留時間都將受到限制，所以在污染羽狀體較寬、濃度較高、水流速度較大的地方，用多沉箱的隔水漏斗一導(dǎo)水門系統(tǒng)提供適當(dāng)?shù)耐Ａ魰r間。(3)芯軸式安裝

該方法是用一個中空鋼軸或芯軸來開辟一個垂直的空間，然后將反應(yīng)介質(zhì)填進(jìn)去。在被打入地下以前，芯軸的下部放上一個有利于驅(qū)動的金屬套頭。一旦空間形成，使用一個漏斗管直接將介質(zhì)倒入孔中，到達(dá)要求的深度后．把芯軸取出來，留下反應(yīng)介質(zhì)和金屬套頭。其缺點(diǎn)是，反應(yīng)單元的尺寸受到芯軸尺寸的限制，芯軸一般是5cm×13 cm，因此安裝一個反應(yīng)單元不可能一次成功；在用振動錘向下安裝芯軸時，可能由于地下的障礙物芯軸偏離方向，而且土壤被壓實后滲透性將降低。優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用低，不產(chǎn)生泥和石頭，減小了有害廢物的暴露和處置，而且可安放直到粒徑2.5 cm的反應(yīng)材料。(4)連續(xù)式開挖安裝

該方法受開挖深度限制，不如其它挖土機(jī)使用那樣普遍，但連續(xù)式開挖機(jī)對深度為10 m-12 m的墻是一個很好的選擇。它能連續(xù)開挖一個40 cm-60 cm的窄槽，同時立即用反應(yīng)介質(zhì)回填或放人防滲的高密度聚氯乙烯(HDPE)連續(xù)隔膜。這種挖掘機(jī)開挖時，不需要對含水的溝槽排水，也不需要安裝鋼板樁暫時支護(hù)溝槽墻壁。因為開挖時吊桿幾乎是垂直而沒有坡度，可以最大限度地減小開挖時產(chǎn)生的泥土和巖石，而且開挖的效率也很高。4.3.2隔水墻的安裝

反應(yīng)單元的設(shè)計也包括引導(dǎo)或匯聚地下水向滲流門的側(cè)面隔水墻，最常用的是鋼板樁隔水墻和泥漿隔水墻，一般都將其嵌人隔水層中防止地下水向下游遷移，有時用懸掛式隔水墻的來阻止懸浮的污染物。如果含水層缺乏連續(xù)性或部分缺失，灌漿防滲底板可達(dá)到36m深。(1)鋼板樁

鋼板樁在巖土工程建設(shè)中是一種常用的地下工程。它通常在開挖過程中用做固定墻來防止溝槽的崩塌和阻止地下水的流入。它以其強(qiáng)度和完整性而聞名，并且可以防止水力壓裂。根據(jù)土壤中的氧含量和污染物的腐蝕性，鋼板墻的有效使用期在7到40年之間。一般板樁的長度為12 m，但如果需要更大的深度可將其焊接在一塊。在放入地下之前，將他們在邊緣的嵌連處連接起來。雖然在過去曾放到過24 m的深度，可在18m左右就偏離了垂直方向。在多巖石的土壤中安裝時可能被損壞或放不下去，且板樁嵌連處會發(fā)生滲漏，使應(yīng)用受到限制。滑鐵盧大學(xué)開發(fā)了一種滲透性低、安裝速度決、擾動小的無縫板樁，并已經(jīng)在幾個污染區(qū)用作隔離墻。像一般的鋼板樁一樣，為了保證板樁的完整性，新型板樁的安裝深度也應(yīng)該限制在18 m以內(nèi)，而由于多巖石的土壤或高度固結(jié)的沉積物在安裝過程中會損壞板樁，所以施工受到地質(zhì)條件的限制。同時，受密封性、形狀和使用要求影響。沉箱式隔水漏斗一滲透門系統(tǒng)很難應(yīng)用板樁。目前。這種無縫板樁只在加拿大的一個地區(qū)生產(chǎn)．其推廣和使用也受到限制。(2)泥漿墻 泥漿墻是改變污染水流方向最常用的地下墻。首先在膨潤土和水混合的泥漿壓力下開挖一道壕溝，通過在溝壁上形成泥餅來保持溝的穩(wěn)定性。壕溝被開挖后，迅速用選擇的回填材料與膨潤土混合物回填。最常見的泥漿墻是土壤一膨潤土泥漿墻、水泥一膨潤土泥漿墻、塑料一膨潤土泥漿墻和復(fù)合泥漿墻。由于泥漿墻和反應(yīng)單元的密封容易解決，因此特別適合于沉箱式隔水漏斗一導(dǎo)水門系統(tǒng)。其中，土壤一膨潤土泥漿墻應(yīng)用最普遍。它安裝費(fèi)用較少，滲透性很低，能承受各種溶解性的污染物的化學(xué)侵蝕，墻的建造也非常簡單。開挖一開始就引入膨潤土泥漿。挖出的土壤可與水和膨潤土混合，當(dāng)溝槽達(dá)到需要的深度和一定的長度時，混合的充填物就可進(jìn)行回填。水泥一膨潤土泥漿墻主要應(yīng)用于沒有足夠空地混合回填物的情況，在水、膨潤土和水泥組成的泥漿壓力下挖一條溝槽，不回填土壤，泥漿慢慢凝固，和土壤一起形成粘土墻。填溝時需要大量的水泥，故其造價高，同時，因挖出的土壤不回填，需要額外的處置費(fèi)用；墻體中大部分都是水，而固體少，故滲透性較高，易被污染物滲透，因此，水泥一膨潤土泥漿墻在環(huán)境中的應(yīng)用受到限制。其優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度大、可在特殊地形條件下進(jìn)行安裝。塑料混凝土泥漿墻是由水、膨潤土、水泥和聚集體的混合物組成，具有很大的剪切強(qiáng)度和韌性。塑料混凝土泥漿墻是在膨潤土泥漿的壓力下分段建造的，當(dāng)一端挖好后，就用導(dǎo)管灌入水泥漿替換膨潤土泥漿，然后留下凝固。塑料混凝土泥漿墻用在需要對強(qiáng)度和變形有要求的地方。它有相對低的滲透性，能抵抗污染物的滲透。復(fù)合泥漿墻由三層組成，每一層都增加對化學(xué)侵蝕的抵抗力，降低滲透性。最外一層是厚度為3cm的膨潤土過濾層，中間層是30 cm-60 cm厚的土壤一膨潤土、水泥一膨潤土或塑料一混凝土填充物，最里面是10cm的高密度聚氯乙烯膜(HDPE)。HDPE的滲透性為l×10-12 cm/s。復(fù)合泥漿墻的安裝需要在膨潤土或水泥漿的壓力下開挖溝槽，可挖至30 m深。但很難將HDPE襯墊放到這么深，并且安裝費(fèi)用很高使得HDPE的利用限制在15 m以上。當(dāng)放好HDPE后，就可在膜的兩側(cè)回填。在膜的里面放入排水系統(tǒng)，并設(shè)取樣點(diǎn)來監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行。其優(yōu)點(diǎn)是滲透系數(shù)非常小，不用除去地質(zhì)膜就可以密封和修理墻體部分。

4.4展望

(1)滲透性反應(yīng)墻在處理污染方面的現(xiàn)場應(yīng)用較少，目前仍處于技術(shù)開發(fā)及其推廣階段；

(2)滲透性反應(yīng)墻降解機(jī)理還有待于進(jìn)一步深入和完善；

(3)實際應(yīng)用和數(shù)值模擬的結(jié)果都表明，滲透性反應(yīng)墻具有很好的綜合去除污染物的作用；(4)滲透性反應(yīng)墻的安裝對現(xiàn)場條件和開挖技術(shù)的要求很高，應(yīng)加大研究力度；

(5)滲透性反應(yīng)墻具備良好的長時間運(yùn)行的特性，在高效去除污染物的同時能節(jié)約運(yùn)行成本，是一項值得推廣的污染物治理與控制技術(shù)。

第五章 地下水污染預(yù)防及措施

地下水污染與地表水污染、空氣污染、固體廢物污染等各種環(huán)境污染都有密切關(guān)系，交織在一起，因此，地下水污染和防護(hù)除其特殊性外，應(yīng)與各種污染防治相聯(lián)系，綜合考慮。然而，由于地下水污染的復(fù)雜性表現(xiàn)在污染物種類繁多、污染途徑隱蔽、污染機(jī)理復(fù)雜、污染防治系統(tǒng)龐大、地下水流緩慢等，一旦污染很難治理，即使花費(fèi)很大的代價，耗時較長，也難奏效，故應(yīng)以預(yù)防為主，應(yīng)充分考慮地下水污染特征、污染源、污染途徑、污染機(jī)理及地下水污染引起的主要 問題，用多種手段，采用系統(tǒng)分析的方法，全面控制地下水的污染。

5.1 預(yù)防措施

5.1.1加大宣傳力度，提高公眾環(huán)境意識

要努力貫徹有關(guān)法規(guī)政策，堅決貫徹執(zhí)行《中華人民共和國水法》、《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》和《水污染防治法》。完善地方法規(guī)，實行誰污染誰治理，誰開發(fā)誰保護(hù)的原則。有步驟、有重點(diǎn)地解決水環(huán)境污染問題。小而散、多的污水廠建設(shè)不僅給國家和企業(yè)造成巨大的投資浪費(fèi)。還由于企業(yè)負(fù)擔(dān)過重、管理水平較低等原因，使預(yù)想的環(huán)境治理目標(biāo)大打折扣。為此，筆者認(rèn)為集中建設(shè)規(guī)模化污水廠，變“誰污染誰治理”為“誰污染誰掏錢”的政策時機(jī)已成熟。加快建設(shè)污水處理廠，處理工業(yè)廢水及生活污水，是保護(hù)水環(huán)境的一個重要途徑。在經(jīng)濟(jì)技術(shù)許可的情況下，在污染較為嚴(yán)重的城市，如榆次、介休、靈石、和順，有計劃地興建一些污水處理廠，加快建設(shè)速度、提高處理能力加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測、發(fā)現(xiàn)問題及時解決。

5.1.2統(tǒng)籌規(guī)劃，合理開發(fā)地下水資源

增強(qiáng)全民環(huán)保意識，強(qiáng)化節(jié)約用水，推廣節(jié)水新技術(shù)，加強(qiáng)對用戶尤其是大戶的用水量控制，扶持企業(yè)搞環(huán)保，推廣潔凈新能源外，應(yīng)把能源基地作為一個生態(tài)系統(tǒng)予以全面規(guī)劃。把單個污染源的孤立治理，變以水系或地區(qū)為單位進(jìn)行防治，以全面改善生態(tài)環(huán)境。此外，還要加強(qiáng)環(huán)境地質(zhì)科學(xué)研究，盡快摸清各地區(qū)的水環(huán)境容量，并以其指導(dǎo)規(guī)劃和建設(shè)。如工業(yè)布局要考慮環(huán)境承載能力，在水環(huán)境容量超負(fù)荷地區(qū)，要嚴(yán)格控制高耗能、重污染工業(yè)的發(fā)展。限制重污染工業(yè)發(fā)展，對縣屬中小企業(yè)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)要嚴(yán)格管理，不能只考慮地方利益而棄環(huán)保于不顧。建立排污許可證制度，同時提高排污收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，新、擴(kuò)建企業(yè)，必須執(zhí)行“三同時”，使環(huán)保與建設(shè)同步或超前進(jìn)行，對污染嚴(yán)重而又不能治理的企業(yè)，要限期轉(zhuǎn)產(chǎn)或搬遷。

5.1.3建立水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)，加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時解決

建立水質(zhì)監(jiān)測站網(wǎng)，逐步建立和完善水環(huán)境監(jiān)測體系，對重點(diǎn)污染地區(qū)(段)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測，系統(tǒng)掌握城市(區(qū)域)地表水、地下水水質(zhì)的污染發(fā)展變化及動態(tài)特征，為保護(hù)水環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。

5.2 治理措施

治理已污染的地下水是比較困難的。水污染后的治理措施，要根據(jù)污染狀況、范圍、性質(zhì)、水文地質(zhì)條件和使用要求，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。發(fā)現(xiàn)地下水污染后，首先應(yīng)當(dāng)切斷污染源，然后立即采取防止污染物進(jìn)一步擴(kuò)散的補(bǔ)救措施。治理措施大致有以下幾種。

（1)人工補(bǔ)給被污染的地下水，使其稀釋和凈化發(fā)現(xiàn)地下水有污染物質(zhì)后，采取強(qiáng)排方法，使已被污染的水直接排出，促進(jìn)凈化。改變地下水徑流條件，加速水的交替循環(huán)，以達(dá)到改善水質(zhì)之目的。對污染的地下水應(yīng)采用防滲墻或防滲帷幕進(jìn)行堵塞或截流，通常應(yīng)穿透含水層直達(dá)隔水層。

（2）防止工業(yè)“三廢”對地下水污染要切實貫徹執(zhí)行“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的方針，采用先進(jìn)技術(shù)、改進(jìn)生產(chǎn)工藝、采取閉路循環(huán)、把工業(yè)“三廢”的污染消化在生產(chǎn)過程中。防止地下水污染的繼續(xù)擴(kuò)大。工業(yè)“三廢”達(dá)標(biāo)排放、合理布局，強(qiáng)化水資源的保護(hù)和管理，嚴(yán)禁滲坑滲井排放，所有排污溝、渠應(yīng)全部硬化和密封，嚴(yán)禁下滲污染。特別應(yīng)注重對化工、造紙、制革、制藥等用水量較大企業(yè)的排污治理，實行達(dá)標(biāo)排放。對缺乏有效治理措施的，視其情況予以關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)、遷。尤其是在新建和改建城市中，應(yīng)按“先地下、后地上，先基礎(chǔ)、后主體”的原則；通過規(guī)劃布局調(diào)整結(jié)構(gòu)來控制污染，和對控制新污染源的產(chǎn)生有重要的作用。

（3）對污染的地下水進(jìn)行水處理，采用物理、化學(xué)和生物方法進(jìn)行處理。建立“閉路循環(huán)”式的生產(chǎn)和消費(fèi)系統(tǒng)，可以大大減少工廠和城市送進(jìn)垃圾填埋場、下水道和垃圾站的廢物，從而保護(hù)地下蓄水層免受滲漏的污染物的危害。一家企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水和固體廢棄物，也許正是另一家企業(yè)生產(chǎn)所需要的原料，這樣既可以“變廢為寶”，又大大減少污染物質(zhì)的排放。在一些發(fā)達(dá)國家，廢物的分類、收集、回收、再利用已形成一個專門行業(yè)。而我國在這方面雖然也做了一些工作，但在廢物的交換種類、規(guī)模及市場容量等方面還有待于迸一步完善。綜上所述，地下水污染是一個全球性的問題，污染防治需要全世界每個人的關(guān)心和參與。雖然一些地下蓄水層的破壞已無法挽回，但大部分地區(qū)的蓄水層目前相對純潔。為了挽救地下水質(zhì)，從根本上來說要對全球經(jīng)濟(jì)進(jìn)行根本的結(jié)構(gòu)調(diào)整，鼓勵利用再生資源，城市小型化，人類活動環(huán)保化，減輕地球的負(fù)擔(dān)。如果人人都行動起來，則最終人類不會因干渴而焦慮了。

參考文獻(xiàn)

【1】王焰新．地下水污染與防治[M]．武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社.2002：363-383． 【2】束善治，袁勇．污染地下水原位處理方法：可滲透反應(yīng)墻[J]．環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2002，3(1)：47-51．

【3】呂俊文，熊正為，楊勇．PRB技術(shù)處理鈾水冶尾礦酸性滲濾水的可行性研究，懷化學(xué)院學(xué)報，2007，26(2)：23-25．

【4】陳夢熊，馬風(fēng)山著.中國地下水資源與環(huán)境[M].北京:地震出版社，2002，337-338.【5】王琪等編著.城市環(huán)境問題[M].貴陽：貴陽科技出版社.2001，102?！?】孫訥正．地下水污染[M]．地質(zhì)出版社1989，1-3．

【7】王玉秋，錢茜．淺談地下水污染來源危害及防止對策[J]．山東環(huán)境，2000(增刊)：204-205．

【8】陳家軍，張俊麗，裴照濱．垃圾填埋二次污染的危害與防治[J]．安全與環(huán)境學(xué)報，2002，2(3)：27-30．

【9】鐘佐.地下水有機(jī)污染控制及就地恢復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展(一)[J]．水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2001(3)：1-3．

【10】倪深海，鄭天柱，徐春曉．地下水超采引起的環(huán)境問題及對策水咨源保護(hù)[J]．2003(4)：5-6．

【11】王超．土壤及地下水污染研究綜述[J]．水利水電科技進(jìn)展，1996，16(6)：I-4． 【12】張紅梅，速寶玉．土壤及地下水污染研究進(jìn)展[J]．灌溉捧水學(xué)報，2004，23(3)：70-74． 【13】鄭西來，錢會，席臨平等．地下水系統(tǒng)中石油污染物的吸附轉(zhuǎn)移研究[J]．勘察科學(xué)技術(shù)，1998(1)：26-29．

【14】蔡緒貽，陳明佑．利用地下水污染事件的觀測資料估算彌散度[J]．成都地質(zhì)學(xué)院學(xué)報，1993，20(2)：101-105．

【15】丁家平,李樟蘇．地下水彌散系數(shù)的野外試驗新方法[J]．水利學(xué)報，1998(8)：38-42． 【16】胡國臣，張清敏，王忠等．地下水硝酸鹽氪污染防治研究[J]．農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，1999，18(5)：228-230．

【17】呂春玲，李烽，孔凡林．烏魯木齊市地下水污染分析及防治對策[J]．環(huán)境科學(xué)動態(tài)，2002，(4)：24-27．

【18】姬亞東，張黎，錢會．銀川地區(qū)地下水氮污染原因及防治[J]．地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報，2005，27(3)：100-103．

【19】馬榮欣，張玉珍，林振芳等．東山縣地下水質(zhì)量評價及污染防治對策[J]．環(huán)境影響評價.2008(6)：29-32．

【20】張力，宗巖，董云慶．黑龍江省地下水污染防治對策[J]．環(huán)境科學(xué)與管理，2008，33(8)：70-71．

【21】粱靖，鄭王瓊．廣東湛江馮村垃圾場對淺層地下水污染評價與防治對策[J]．地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2009，20(3)：63-67．

【22】陳詠芳，周小龍．垃圾填埋處理場滲濾液污染地下水的防治途徑探討[J]．地下水，2009，31(141)：105-106．

【23】畢桂超，孫紅繼．錦州地區(qū)地下水飲用水源污染因素及防治對策研究[J]．中國環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報，2010，20(3)：65．

【24】范春輝．淺析地下水資源的污染與防治[J]．環(huán)境科學(xué)與管理，2007，32(8)：35-37． ．

【25】彭文啟,張樣偉．現(xiàn)代水環(huán)境質(zhì)量評價理論與方法[M]．北京t化學(xué)工業(yè)出版社，2005． 【26】趙章元．地下水污染不容忽視[J]．環(huán)境經(jīng)濟(jì)，2006，(4)．

【27】張?zhí)熘灯?，陳吉寧．完全成本水價與水價改革[J]．環(huán)境經(jīng)濟(jì)，2004.(9)． 【28】劉涉打：生物固定化雙層PRB技術(shù)去除地F水中MTBE的研究[D]．天津：天津大學(xué)，2007：1-137．

【29】渠光華，胡澄．地下水BTEX自然衰減的研究進(jìn)展[J]．廣西輕工，2008，(5)：84-85． 【30】冉德發(fā)，王建增．石油類污染地下水的原位修復(fù)技術(shù)方法論述陰．探礦工程(巖土鉆掘工程)，2005，(S 1)：206-208．

【31】黃國強(qiáng)，李凌，李鑫鋼等．土壤污染的原位修復(fù)[J]．環(huán)境科學(xué)動態(tài)；2000，(3)：25．27． 【32】胡黎明，劉毅．地下水曝氣修復(fù)技術(shù)的模型試驗研究[J]．巖士工程學(xué)報，2008，30(6)：835-839．

【33】郊艷梅，王戰(zhàn)強(qiáng)，黃圍強(qiáng)等．地下水曝氣法處理土壤及地下水中甲基叔丁基醚(MTBE)[J]．農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2004，23(6)：1200-1202．

【34】武強(qiáng)，王志強(qiáng)，楊淑君，等．地下水曝氣工程技術(shù)研究一以德州勝利油嘲地下水石油污染治理為例[J]．地學(xué)前緣,2007，14(6)：214-221．

【35】張玉平．地下水石油污染曝氣修復(fù)理論探討[J]．山西建筑，2007，33(30)：348-349． 【36】時文歆，邱曉霞，于水利等．重金屬污染土壤和地下水的動電修復(fù)技術(shù)[J]．哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2003，19(6)：670-673．

【37】尹晉，碼小東，孫紅文．電動修復(fù)不同形態(tài)鉻污染土壤的研究[J]．環(huán)境工程學(xué)報，2008，2(5)：684-689．

【38】紀(jì)錄，張暉．原位化學(xué)氧化法在十壤和地下水修復(fù)中的研究進(jìn)展[J]．環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2003,4(6)：37-42．

【39】崔英杰，楊世迎，方萍，等．Fenton原位化學(xué)氧化法修復(fù)有機(jī)污染[J]：壤和地下水研究[J]．化學(xué)進(jìn)展，2008，20(7)：I 196-1201．

【40】張玉，韋鵬，張晟南，等．地下水水環(huán)境污染特征及其生物修復(fù)技術(shù)[J]．國土資源，2008，(S1)：93-95．

【41】張勝，張云，張風(fēng)娥，等．地下水NOx污染的原位微生態(tài)修復(fù)技術(shù)試驗研究[J]．農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,200423(6)：1223-1227．

【42】萬爾錦，劉會娟，雷鵬舉等．硫白養(yǎng)反硝化去除地下水中硝酸鹽氮的研究[J]．環(huán)境工程學(xué)報，2009，（30)：1-5．

【43】胡黎明．地下水污染修復(fù)的活性滲濾墻技術(shù)[J]．水利水電技術(shù)，2003．34(7)：1 1-13． 【44】孔繁鑫，陳洪斌．原何生物修復(fù)脫氮墻去除地下水硝酸鹽的進(jìn)展[J]．安徽農(nóng)_k科學(xué)，2008，36(29)：12879-12881．

【45】田廷山．地下水合理開發(fā)與保護(hù)的戰(zhàn)略對策[J]．國土論壇，2005，(7).【46】白大勇，范金霞，鮑萬民.受污染地下水的處理技術(shù)發(fā)展與探討.齊魯石油化工，2004,32(3):185-188.【47】陳秀成，曹瑞鈺.地下水污染治理技術(shù)的進(jìn)展.中國給水排水，2001,17（4）：23-26.【48】徐鳴，羅建中，肖明威.微污染水源水預(yù)處理技術(shù)進(jìn)展.水資源與水工程學(xué)報，2005,16(3):65-67.【49】張希衡.水污染控制工程.2版.北京:冶金工業(yè)出版社，1993.【50】高廷耀.水污染控制工程，下冊.北京：高等教育出版社，1989.【51】高廷耀，顧國維.水污染控制工程，下冊.2版.北京：高等教育出版社，1999.【52】王寶貞.水污染控制工程.北京：高等教育出版社1990.【53】羅固源.水污染化控制原理與技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.【54】陸柱，蔡蘭坤，叢梅.給水與用水處理技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社環(huán)境科學(xué)與工程出版中心，2004.【55】王業(yè)耀，孟凡生.石油烴污染地下水原位修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展.化工環(huán)保，2005.25（2）：117-120.【56】張國俊，孟洪，薛峰等.TCE/PCE的DNAPL污染及零價鐵墻防治技術(shù)，環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2006,7（4）：12-18.

第三篇：地下水污染與防治-研究生論文

PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

摘要：地下水是人類寶貴的淡水資源，然而隨著現(xiàn)代社會工業(yè)化進(jìn)程的不斷發(fā)展和人類活動的急劇增加，污染程度也不斷加重，這將對人類健康和社會發(fā)展造成極大危害，因此必須要研究出行之有效的治理方法，以達(dá)到最佳的地下水污染修復(fù)。該文在大量搜集國內(nèi)外地下水重金屬污染狀況與修復(fù)技術(shù)研究資料的基礎(chǔ)上，總結(jié)了重金屬污染的分類與危害，針對性的對可滲透反應(yīng)墻(PRB)技術(shù)的概念、原理、活性材料的選取、結(jié)構(gòu)類型、常見類型總結(jié)，并以湖南省鎘污染場地為例進(jìn)行了修復(fù)效果的研究，得出結(jié)論選用石灰石（80-100目）與礫石（10-20目）作為PRB 的介質(zhì)材料，最優(yōu)配比為0.45時，能最經(jīng)濟(jì)有效去除地下水污染中的Zn、Cd，最后提出了目前PRB 技術(shù)存在的問題及前景展望。

關(guān)鍵詞：PRB；重金屬污染；地下水；污染修復(fù)

目錄

1緒論.............................................................................................................1

1.1重金屬污染的分類與危害..............................................................1 1.2重金屬污染地下水修復(fù)技術(shù)..........................................................4 2 PRB技術(shù)....................................................................................................9

2.1概念..................................................................................................9 2.2 PRB技術(shù)的原理.............................................................................9 2.3 PRB的結(jié)構(gòu)類型...........................................................................10 2.4 PRB設(shè)計的主要參數(shù)選擇...........................................................11 2.5幾種常見的PRB類型..................................................................12 3 PRB對湖南省鎘污染場地的修復(fù)分析..................................................14

3.1湖南省硫酸鋅行業(yè)分布................................................................14 3.2 PRB結(jié)構(gòu)的選擇...........................................................................15 3.3 PRB介質(zhì)的選擇...........................................................................16 3.4試驗結(jié)果分析................................................................................16 4結(jié)語...........................................................................................................17 參考文獻(xiàn)......................................................................................................19

中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

1緒論

重金屬污染土壤和地下水成因復(fù)雜，土壤結(jié)構(gòu)混雜和地下水污染相對隱蔽，人們對其嚴(yán)重性及治理難度遠(yuǎn)沒達(dá)到應(yīng)有的關(guān)注。土壤和地下水一旦遭受到重金屬的污染，對人民的生產(chǎn)生活都是災(zāi)難。地下水雖說屬于可再生資源，但是其更新和自凈非常緩慢，一旦遭受到重金屬的污染，往往相當(dāng)長的一段時間難以修復(fù)。土壤遭受到重金屬污染時，不僅會污染地下水，而且會造成地上植物和土壤中生物的污染，這些重金屬污染物會通過食物鏈的富集作用威脅人類的健康。近年來，重金屬污染土壤和地下水的治理引起很多國家高度重視，已經(jīng)成為環(huán)保領(lǐng)域急需解決的任務(wù)。

1.1重金屬污染的分類與危害

在化學(xué)領(lǐng)域中，重金屬通常指的是密度大于 5．0g·cm-3的一類金屬元素[1]。在環(huán)境污染方面所指的重金屬主要是指鉛(Pb)、汞（Hg）、鎘(Cd)、鉻(Cr)和類金屬砷(As)等生物毒性較為顯著的元素，同時還包括具有毒性的重金屬鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)等污染物。眾所周知，砷和硒都是非金屬，但是它們的毒性及某些性質(zhì)與重金屬相似，所以環(huán)境方面通常將砷和硒列入重金屬污染物范圍內(nèi)。隨著全球經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，各行業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)冗^程中產(chǎn)生含有大量的重金屬污染物，而這些含有大量重金屬的污染物會以各種化學(xué)形態(tài)通過多種途徑擴(kuò)散遷移到深層土壤或地下水，從而造成土壤和地下水環(huán)境中的重金屬污染。目前污染土壤和地下水的重金屬種類較多，現(xiàn)介紹一些毒性較強(qiáng)且對人類生活和健康構(gòu)成很大威脅的重金屬。

（1）鉛污染，鉛是可以在人體和動物組織中積蓄的重金屬，它的毒性較強(qiáng)。如果鉛在人體中蓄積達(dá)到一定濃度時，會對人體造成貧血、腎損傷和神經(jīng)機(jī)能失調(diào)等癥狀，其中兒童、老人和免疫低下人群是最易受害的人群。目前，冶煉、五金、機(jī)械、油漆、涂料、蓄電池、電鍍、化妝品、燃煤、餐具、膨化食品、染發(fā)劑、自來水管等是環(huán)境中鉛的主要來源[2,3]。這些排放到環(huán)境中的鉛會通過人體消化道、呼吸道和皮膚等途徑進(jìn)入人體內(nèi)，從而造成人體多種器官的損傷。有關(guān)資料表明，鉛對水生生物的安全濃度為 0.16mg/L，當(dāng)用含鉛 0.1～4.4mg/L的水來灌溉水稻和小麥等農(nóng)作物時，會使農(nóng)作物中鉛含量明顯升高，通過食物鏈的富集作用，這些富集在農(nóng)作物中的鉛會遷移并富集到人體中，對人類的健康造成很 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

大危害。人體內(nèi)正常的鉛含量應(yīng)該在 0.1 毫克/升，如果體內(nèi)鉛含量超標(biāo)，將會損傷大腦中樞及周圍神經(jīng)系統(tǒng)，引起兒童多動、注意力不集中、學(xué)習(xí)困難、任性沖動、脾氣急躁；破壞造血系統(tǒng)，阻礙血紅素的合成,導(dǎo)致貧血；影響消化系統(tǒng)功能，導(dǎo)致孩子厭食、異食癖、味覺喪失或錯亂等；抑制生長激素的合成與釋放，使孩子發(fā)育遲緩；抑制免疫系統(tǒng)功能，使孩子體質(zhì)差，感染機(jī)率增加；影響身體對其他金屬元素的吸收、代謝，導(dǎo)致進(jìn)補(bǔ)鐵、鋅、鈣等無效或吸收少；對生殖器官，尤其是對腎臟損害極大，引起腎功能障礙[3-6]。

（2）汞污染，汞在常溫下為銀白色的液體，通常稱之為水銀，其熔點(diǎn)為 38.87℃，它是室溫下唯一的液態(tài)金屬，具有流動性[7]。汞在自然界中以很多種形式存在如金屬汞、無機(jī)汞和有機(jī)汞化合物。汞極易蒸發(fā)，汞和汞蒸氣及其化合物都有很強(qiáng)的毒性，并且可以在人體內(nèi)蓄積。汞主要來源于貴重金屬冶煉、化妝品、照明用燈、齒科材料儀表廠、食鹽電解、燃煤、水生生物等[8,9,10]。環(huán)境中的汞會通過各種途徑進(jìn)入到人體血液中，當(dāng)金屬汞通過血液進(jìn)入腦組織后，會在腦組織中蓄積，當(dāng)汞的含量達(dá)到一定程度時就會對腦組織及周圍神經(jīng)系統(tǒng)造成損害，進(jìn)入到血液中的游離態(tài)汞離子會通過血液循環(huán)作用轉(zhuǎn)移到人體的腎臟等器官，從而對人體內(nèi)臟器官造成損害。水體中的無機(jī)態(tài)汞離子在水體環(huán)境作用下發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘愿蟮挠袡C(jī)態(tài)汞，這些有機(jī)汞通過會食物鏈進(jìn)入人體，從而引發(fā)人體中毒[11-16]；容易受汞危害的人群主要有女性，孕婦、嗜好海鮮人士；因為天然水中含汞量極少，一般都不會超過 0.1μg/L。正常人血液中汞的含量均小于 5-10μg/L，尿液中汞的濃度小于 20μg/L。如果人體發(fā)生急性汞中毒，將會誘發(fā)肝炎和血尿的病癥。

（3）鉻污染，鉻是人體內(nèi)微量元素之一，其主要來源于劣質(zhì)化妝品原料、皮革制劑、金屬部件鍍鉻部分，工業(yè)顏料以及鞣革、橡膠和陶瓷原料等。鉻在水中通常以六價和三價存在，其中六價鉻的毒性相對較高[17,18]，因此作為環(huán)境污染物通常所指的是六價鉻，當(dāng)人體大量攝入六價鉻引起人體急性中毒，長期少量攝入也可能會引起人體慢性中毒；例如誤食飲用含鉻食物，會致腹部不適及腹瀉等中毒癥狀，鉻化合物對皮膚有刺激和致敏作用，皮膚會出現(xiàn)濕疹和過敏性皮炎等癥狀，含鉻的煙霧和粉塵會對人體呼吸系統(tǒng)造成損害，可引起咽炎、支氣管炎等。受鉻污染嚴(yán)重地區(qū)的居民，由于經(jīng)常接觸或過量飲用受鉻污染水，造成該地區(qū)居 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

民容易得鼻炎、結(jié)核病、腹瀉、支氣管炎、皮炎等[19,20]。

（4）鎘污染，鎘是人體非必要元素，在自然界中通常以化合物狀態(tài)存在。鎘的毒性很大，鎘可以再生物體內(nèi)富集，通過食物鏈作用進(jìn)入人體并蓄積在腎臟，造成人體慢性中毒；環(huán)境中的鎘主要來源于冶煉、燃料、電池、電鍍、采礦和化學(xué)工業(yè)等三廢排放[21-25]；廢舊電池中鎘的含量也比較高、受污染的水果和蔬菜中會富集大量的鎘，尤其是蘑菇和一些谷物對鎘有一定的富集作用。當(dāng)人體內(nèi)鎘含量超標(biāo)時，會引起人體中毒，如使骨骼嚴(yán)重軟化，骨頭寸斷，另外鎘也會引起胃臟功能失調(diào)，影響人體和生物體內(nèi)鋅的酶系統(tǒng)，導(dǎo)致人體血壓升高。礦業(yè)工作者、免疫力低下者最易受鎘危害。水體中鎘含量為 0.1mg/L 時，會輕度抑制地面水的自凈作用[26,27]，在用含鎘 0.04Mg/L 的水進(jìn)行灌溉時，土壤和農(nóng)作物會受到明顯污染，農(nóng)灌水中含鎘 0.007mg/L 時，即可造成污染[28-32]。正常人血液中的鎘濃度應(yīng)小于 5 微克/升，尿液中鎘的濃度應(yīng)小于 1 微克/升。當(dāng)人體血壓和尿液中含量超過此范圍時，會通過血液循環(huán)等作用危害人體健康，如引起骨質(zhì)疏松，軟化變形等癥狀，在日本曾發(fā)生的痛痛病就是慢性鎘中毒最典型的例子。

（5）砷污染，砷是人體的非必需元素，環(huán)境中的砷主要來源于采礦、冶金、化化學(xué)制藥、玻璃工業(yè)中的脫色劑、各種殺蟲劑、殺鼠劑、砷酸鹽藥物、化肥、硬質(zhì)合金、皮革、農(nóng)藥等[33,34,35]；元素砷的毒性極低，但是由砷元素組成的化合物均有劇毒，其中三價砷化合物在所有砷化合物中毒性是最強(qiáng)的。受砷危害的人群有農(nóng)民、家庭主婦、特殊職業(yè)工人群體。砷通過呼吸道、消化道和皮膚接觸進(jìn)入人體，如攝入量超過排泄量，砷就會在人體的肝、腎、肺、子宮、胎盤、骨骼、肌肉等部位蓄積，與細(xì)胞中的酶系統(tǒng)結(jié)合，使酶的生物作用受到抑制失去活性，特別是在毛發(fā)、指甲中蓄積，從而引起慢性砷中毒，潛伏期可達(dá)幾年甚至幾十年，慢性中毒有消化系統(tǒng)癥狀、神經(jīng)系統(tǒng)癥狀和皮膚病變等[36-39]。砷還有致癌作用，能引起皮膚癌，在一般情況下，土壤、水、空氣、植物和人體都含有微量的砷，對人體不會構(gòu)成危害。地面水中含砷量因水源和地理條件不同而有很大差異，淡水為 0.2～230μm/L，平均為 0.5μm/L，海水為 3.7μm/L[40]。如果 24 小時內(nèi)尿液中的砷含量大于 100 微克/升就使中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生紊亂，并有致癌的可能。而且如果孕婦體內(nèi)砷超標(biāo)還會誘發(fā)畸胎。作用而進(jìn)入人體，當(dāng)銅在人體內(nèi)含量達(dá)到到一定程度后就會對人類的健康產(chǎn)生很大危害。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

（6）銅污染，受污染環(huán)境中銅主要來自于選礦、礦山開采、金屬加工、冶煉、有機(jī)合成、機(jī)器制造和其他工業(yè)的廢水等行業(yè)的排放[41,42,43]，金屬加工、電鍍工廠在這些行業(yè)中向環(huán)境排放的銅含量是最高的，排放的每升廢水中銅的含量可達(dá)幾十毫克甚至幾百毫克。由于這些行業(yè)對廢水處理的不當(dāng)，因此造成環(huán)境中水體和土壤的污染，從而影響人類健康。有關(guān)研究表明當(dāng)水體中銅的含量達(dá)到 0.01 毫克/升時，這將會對對水體自我修復(fù)能力有明顯的抑制作用；當(dāng)含量超過 3.0 毫克/升時,受污染水體會產(chǎn)生難聞氣味;污染空氣環(huán)境，含量超過15 毫克/升時候，受污染的水就無法被人類使用[44,45]。這些含銅廢水若處理不當(dāng)會污染土壤環(huán)境，尤其是對農(nóng)業(yè)用地的危害非常之大，農(nóng)業(yè)灌溉水中銅對水稻危害的臨界濃度為 0.6 毫克/升，當(dāng)超過這些濃度時，會造成造成水稻生長狀況不佳，并通過食物鏈的作用威脅人類健康。另外，銅對水生生物的毒性也很大[46]，其中銅對魚類危害臨界濃度為 0.002 毫克/升,但一般認(rèn)為水體中含銅量達(dá)到 0.01 毫克/升時對魚類的生命活動影響不大[47]。在一些小河中，曾發(fā)生銅污染引起水生生物的急性中毒事件；在沿海地區(qū)，曾發(fā)生銅污染水體事件，水體中的銅對水中生物產(chǎn)生很大影響并導(dǎo)致海水中牡蠣肉變綠。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中也會對土壤和地下水環(huán)境造成銅污染，例如農(nóng)田灌溉、化學(xué)試劑的使用等等通過各種途徑進(jìn)入到土壤和水體環(huán)境中。銅在植物體中各部分的累積情況也大不相同[48-52]，大多數(shù)植物中銅分布的情況是根>莖和葉>果實，只有少數(shù)植物體內(nèi)銅的分布與之相反，例如叢樺葉果實部分銅元素的含量在所有部分中是最高的。除此之外，水生生物銅也有很好的富集作用，環(huán)境中的銅會通過食物鏈的富集作用而進(jìn)入人體，當(dāng)銅在人體內(nèi)含量達(dá)到到一定程度后就會對人類的健康產(chǎn)生很大危害。

1.2重金屬污染地下水修復(fù)技術(shù)

全球化經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快給人類的生活帶來了翻天覆地的變化，然而人類生活得到改善的同時卻讓我們生存的環(huán)境付出了很大的代價。各行業(yè)在生產(chǎn)、運(yùn)輸及三廢排放等過程中向環(huán)境排放了大量的重金屬，由于這些重金屬在環(huán)境中難以修復(fù)，對土壤和地下水造成了嚴(yán)重的污染[53]，重金屬污染地下水修復(fù)技術(shù)的研究已經(jīng)成為環(huán)保領(lǐng)域十分迫切的任務(wù)。

目前已有很多國家采取了相應(yīng)的重金屬地下水的防護(hù)措施,并且投入大量資金和精力開展了有關(guān)重金屬污染地下水修復(fù)研究。當(dāng)前的重金屬污染地下水修復(fù) 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

技術(shù)主要可分為異位修復(fù)技術(shù)和原位修復(fù)技術(shù)兩類。其中異位修復(fù)技術(shù)主要是抽出處理法[54]，原位修復(fù)技術(shù)則包括地下帷幕阻隔與水力控制技術(shù)、滲透反應(yīng)墻和電動處理技術(shù)。

1.2.1 異位修復(fù)技術(shù)

在重金屬污染地下水治理過程中，應(yīng)用最多的是異位修復(fù)技術(shù)，該技術(shù)主要原理是將受重金屬污染的地下水抽出至地表，然后通過各種方法再進(jìn)行處理。該處理技術(shù)在對重金屬污染地下水修復(fù)在短期內(nèi)具有很高的處理效果，但是在長期的工程應(yīng)用上，可能會出現(xiàn)拖尾反彈等現(xiàn)象，從而使得處理效率降低，增加處理成本。近年來，國內(nèi)外普遍采用一種異位處理技術(shù)即泵—處理技術(shù)[55]來修復(fù)重金屬污染地下水，該技術(shù)在很多國家都有廣泛的應(yīng)用，且成熟度較高。該技術(shù)的主要方法是在重金屬污染地下水流經(jīng)方向開設(shè)多個抽水井，從抽水井中抽取被重金屬污染的地下水，然后將抽出來的地下水運(yùn)送到附近污水處理廠或者其他地上處理設(shè)施進(jìn)行處理，從而達(dá)到凈化地下水的目的。在治理的過程中為了不對地下水的補(bǔ)給和地下水抽出后可能造成地面沉降等問題的影響，通常會另打幾口注水井，把處理過的地下水回灌到地下當(dāng)中。井群系統(tǒng)的設(shè)計是該項技術(shù)能夠很好應(yīng)用的關(guān)鍵，對于井口位置的設(shè)計，應(yīng)滿足流經(jīng)井群的地下水包含整個受污染的地下水，以便把受污染的地下水全部抽出來進(jìn)行異位處理。地下水修復(fù)技術(shù)最早使用的方法就是抽出處理技術(shù)，根據(jù)美國環(huán)保局的統(tǒng)計[56]，在 1982－2002 的 20 年間，在工程應(yīng)用上該項技術(shù)的使用比例高達(dá) 68%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它修復(fù)技術(shù)。抽出處理技術(shù)對于突發(fā)性或高強(qiáng)度的地下水污染具有快速處理和效率高等優(yōu)點(diǎn)，但是處理過程較為繁瑣且抽取和處理所需費(fèi)用高,并且需要對其進(jìn)行長期監(jiān)測和維護(hù),同時該技術(shù)對重非水溶相液體(DNAPL s)的去除效果甚微[57]。

1.2.2 原位修復(fù)技術(shù)

由于異位修復(fù)技術(shù)需要長期監(jiān)控和維護(hù)并且成本較高，因此對于重金屬污染地下水原位修復(fù)技術(shù)得到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，原位修復(fù)技術(shù)是指人為控制在不影響地下水水力條件的的情況下，在原位將受重金屬污染地下水修復(fù)的一種技術(shù)。該技術(shù)主要可分為滲透反應(yīng)墻技術(shù)、地下帷幕阻隔技術(shù)及電動處理技術(shù)。

（1）滲透反應(yīng)墻技術(shù)滲透反應(yīng)墻(PRB)技術(shù)修復(fù)地下水的主要原理是在垂直于重金屬污染的地下水流經(jīng)方向設(shè)置由活性反應(yīng)介質(zhì)組成的可滲透反應(yīng)墻，在 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

重金屬污染物隨著水體流動經(jīng)過反應(yīng)墻時可與活性反應(yīng)介質(zhì)發(fā)生吸附、沉淀、降解等作用，從而將重金屬污染物從地下水中去除，凈化地下水體環(huán)境。PRB活性材料可根據(jù)污染物的種類進(jìn)行選擇，活性材料的選擇是處理重金屬污染地下水的關(guān)鍵，選擇的依據(jù)主要是活性材料具有持久性強(qiáng)，抗腐蝕性好、粒徑均勻并且無二次污染等特點(diǎn)。該技術(shù)對重金屬污染地下水主要有物理、化學(xué)、生物三種修復(fù)機(jī)理?？蓾B透反應(yīng)墻技術(shù)最早是在 1982 年由美國環(huán)保局提出的,在20 世紀(jì) 90 年代初期得到了深入研究。滲透反應(yīng)墻的安裝同樣相當(dāng)重要，通常將其安裝在地下蓄水層并垂直于地下水流方向。在水力梯度作用下，當(dāng)重金屬污染的地下水流經(jīng)滲透反應(yīng)墻時,地下水中的重金屬污染物會與滲透反應(yīng)墻活性材料發(fā)生反應(yīng)，從而將其從地下水中去除[58-60]。滲透反應(yīng)墻技術(shù)不同于異位修復(fù)技術(shù)，它不需要將污染的地下水抽出地面進(jìn)行處理，這個過程同樣可以省去地面處理系統(tǒng)，從而降低了處理成本,通常所選的活性介質(zhì)都是些價格低廉或者一些行業(yè)生產(chǎn)過程中的廢棄物，這使得該技術(shù)在材料成本上又優(yōu)于抽出處理技術(shù)。反應(yīng)墻的活性材料一般消耗的很慢,有的幾年甚至十幾年對重金屬污染地下水還有很強(qiáng)的處理能力，重金屬污染物在隨著地下水流經(jīng)反應(yīng)墻時，經(jīng)過反應(yīng)墻活性材料的吸附、降解等作用而被去除，不需要人為為其提供動力條件。滲透反應(yīng)墻安裝完成后，一般情況下幾乎不需要其他運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用。與傳統(tǒng)的異位修復(fù)技術(shù)相比, 該技術(shù)在操作費(fèi)用至少可以節(jié)省 30 %以上[61]。滲透反應(yīng)墻技術(shù)對地下水生態(tài)環(huán)境的影響較小,是一項最具發(fā)展?jié)摿Φ闹亟饘傥廴镜叵滤迯?fù)方法?？蓾B透反應(yīng)墻通?？煞譃檫B續(xù)墻型和煙囪—門型兩種。連續(xù)墻指的是在蓄水層安裝連續(xù)的可滲透反應(yīng)墻，確保遭受重金屬污染所有區(qū)域內(nèi)的地下水都能得到滲透反應(yīng)墻的處理。這種反應(yīng)墻的使用并不現(xiàn)實，因為該處理方法是根據(jù)土壤蓄水層厚度來確定安裝的連續(xù)墻所需面積，蓄水層厚度越大，或者說地下水污染區(qū)域越大,則安裝的反應(yīng)墻的面積就越大，因此該處理技術(shù)的造價就會越高。然而煙囪-門型滲透反應(yīng)墻相對于連續(xù)墻來說在造價費(fèi)用上要低很多，該方法是在地下水流動區(qū)域內(nèi)填充造價較低的阻隔墻,將受重金屬污染的地下水匯集在一起，然后設(shè)置活性滲透墻，將這些匯集起來的地下水流經(jīng)活性滲透墻，從而達(dá)到集中處理的目的，該方法不僅造價成本較低，而且不會降低滲透反應(yīng)墻的處理效果。該方法中使用的活性滲透墻與障隔墻的組合被稱為煙囪-門型滲透反應(yīng)墻。該方法具有反應(yīng)區(qū)域較小, 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

造價成本低，易于清除和更換等優(yōu)點(diǎn)，因此更適合于原位處理重金屬污染的地下水。該方法使用的滲透墻通?？煞譃閮煞N，即單通道系統(tǒng)和多通道系統(tǒng)。而多通道又可分為串聯(lián)多通道系統(tǒng)和并聯(lián)多通道系統(tǒng)。當(dāng)?shù)叵滤形廴疚锘旌锨闆r下較為復(fù)雜時通常采用串聯(lián)多通道系統(tǒng)來處理重金屬污染地下水，當(dāng)重金屬污染地下水區(qū)域較寬時,可采用并聯(lián)多通道系統(tǒng)對地下水進(jìn)行修復(fù)。另外，活性材料的選擇是可滲透反應(yīng)墻修復(fù)效果良好與否的關(guān)鍵。通常來說，活性材料的選擇應(yīng)該考慮以下幾點(diǎn)[62,63]：①抗腐蝕性好，活性保持時間長，活性材料的粒度要均勻。②對重金屬污染物吸附和降解能力強(qiáng)，在地下水環(huán)境中穩(wěn)定不會對環(huán)境造成污染。③易于施工安裝，環(huán)境相容性好，在對重金屬污染物處理后不會對地下水環(huán)境產(chǎn)生二次污染。目前實驗室研究中的活性材料主要有活性炭、沸石、粉煤灰、磷酸鹽、石灰石、Fe0 和一些微生物材料等。滲透反應(yīng)墻技術(shù)的應(yīng)用也比較早，在十九世紀(jì)八十年代，加拿大滑鐵盧大學(xué)成功地將該方法應(yīng)用污染地下水修復(fù)的現(xiàn)場演示。到目前為止，滲透反應(yīng)墻技術(shù)在歐美等國已進(jìn)行了大量研究，并且已經(jīng)開始商業(yè)應(yīng)用[60]。例如 F Di Natale等用活性炭作為作為滲透反應(yīng)墻的活性材料來修復(fù)鎘污染的地下水，實驗結(jié)果表明，在高 pH 值和含鹽量地的情況下，活性炭對地下水中鎘的吸附能力最強(qiáng)。Maria Rosaria Boni等用體積比為 1:1 的青草堆肥和硅土礫石作為 PRB 的混合活性材料，實驗結(jié)果顯示，該反應(yīng)墻對六價鉻的去除率可達(dá) 99%以上。近年來該項技術(shù)在我國也得到了很多學(xué)者的關(guān)注，目前有很多學(xué)者對該項技術(shù)開展研究，但絕大部分都還處于實驗室的理論研究階段，工程上的應(yīng)用較少。杜連柱等[64]實驗?zāi)M地下水環(huán)境，以受重金屬離子Pb、As、Cd、Cr、Fe 和總Mn污染的地下水為研究對象，利用還原鐵粉、鑄鐵粉、鑄鐵粉與顆?；钚蕴康幕旌衔餅榭蓾B透反應(yīng)墻(PRB)的主要介質(zhì)，石英砂為輔助介質(zhì)，設(shè)計了 3 種反應(yīng)器。在有效孔隙率為 60%～65%、水力停留時間為 12.0～14.4h 的條件下，考察其對污染物的去除效果。結(jié)果表明：3 種反應(yīng)器對Pb、As、Cd、Cr 均有較高的去除效果，去除率達(dá) 98%以上；總Mn的去除率分別達(dá) 98%、89%和 66%，F(xiàn)e 的去除率分別達(dá) 83%、56%和 49%?？疾炝?3 種反應(yīng)器內(nèi) pH、Eh、DO 的關(guān)系及對重金屬離子去除效果的影響，分析了污染物的去除機(jī)理。綜合考慮處理效果與成本，杜連柱等人認(rèn)為以鑄鐵粉與石英砂的混合物為 PRB 的反應(yīng)介質(zhì)，應(yīng)用 PRB 技術(shù)原位處理受上述重金屬離子污染的地下水是可行的。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

董軍等人[65-68]通過實驗?zāi)M對地下水和垃圾滲濾液等方面進(jìn)行了大量的研究。然而在國內(nèi)實地應(yīng)用研究非常少。由于資金的緊缺、人們對于污染地下水修復(fù)缺乏足夠的關(guān)注，加之對污染地下水地區(qū)的土壤類型、地質(zhì)狀況、污染組分、污染強(qiáng)度、影響深度、范圍、平均污染響應(yīng)時間和氣候水文等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都非常欠缺等因素都限制了該項技術(shù)在我國的發(fā)展。

（2）地下帷幕阻隔技術(shù)，地下帷幕阻隔技術(shù)主要是通過在地下構(gòu)筑隔水帷幕，形成垂向和水平方向的地下水物理隔離帶，防止地下水向外滲流。具體措施為：以鋼鐵，水泥等材料，在受污染地區(qū)修建隔離墻，防止污染地區(qū)的地下水流到周圍地區(qū)，其中以水泥最為便宜，應(yīng)用也最為普遍。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以減少地表水的下滲[69]。地下帷幕阻隔技術(shù)目前比較成熟，只有在處理小范圍的劇毒，難降解污染物時才可考慮的一種永久性封閉方法[70]，多數(shù)情況下，它只是在地下水污染治理初期，被用作一種臨時性的控制方法，但對于重大環(huán)境突發(fā)事件污染場地的地下水污染隔離有其明顯的特殊性，各種帷幕技術(shù)必須保證能夠在短時間內(nèi)快速有效實施、帷幕材料能夠有效防止污染物的腐蝕破壞且不對地下水產(chǎn)生不良影響。

（3）電動處理技術(shù)，電動力修復(fù)技術(shù)是利用地下水和污染電動力學(xué)性質(zhì)對環(huán)境進(jìn)行修復(fù)的新技術(shù),電動修復(fù)技術(shù)具有人工耗費(fèi)少，接觸有害物質(zhì)少并經(jīng)濟(jì)效益較高等優(yōu)點(diǎn)，其原理主要是通過在污染土壤兩側(cè)施加直流電壓形成電場梯度使污染物質(zhì)在電場作用下以電遷移、電滲流和電泳的方式遷移到電極兩端從而清潔污染土壤[71-72]。到目前為止，已有美國、加拿大、德國、荷蘭、日本等國家和地區(qū)開展該技術(shù)的研究與應(yīng)用。Kim 等采用該技術(shù)修復(fù)土壤中的Pb和Cd 污染的實驗表明，土壤中重金屬能被有效去除且修復(fù)效果受電壓和土壤的pH 值及滲透性等因素影響，Gidarakos等研究土壤中 Zn 和 Cd 污染的電動修復(fù)效率，實驗表明鰲合劑和 pH 值等對污染土壤的修復(fù)效果影響明顯，Genc等也應(yīng)用電動修復(fù)技術(shù)進(jìn)行實驗研究河流底泥中的Mn和 Cu 及Pb和zn等污染物的去除效果，R Lageman[73]對Pb和 Cu 污染的泥炭土就地進(jìn)行了現(xiàn)場研究。原土壤中的Pb和 Cu 質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 300～1000mg?kg-1和 500～1 000 mg?kg-1，動電試驗面積為 70m×3 m，每天通電 10h，43d 后，發(fā)現(xiàn)Pb的去除率達(dá) 70%，Cu 的去除率達(dá) 80%，能耗為 65kWh?m-3。國內(nèi)也開始利用動電技術(shù)對重金屬污染場地 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水 的修復(fù)研究，如王業(yè)耀和孟凡生[74]對 Cr6+污染土壤的電動修復(fù)作了實驗室研究，實驗結(jié)果表明，電動修復(fù)可以有效去除高嶺土中存在的 Cr6+，最高去除效率可達(dá) 97.8%；用蒸餾水沖洗和乙酸中和陰極電解產(chǎn)生的 OH-1，可以提高鉻的去除效率，周東美等[75,76]在實驗室條件下，對黃棕壤中 Cr6+的電動修復(fù)作了較為深入的研究。在控制陰極液酸度條件下，研究施加不同電壓對鉻污染黃棕壤中鉻的電動過程的影響。結(jié)果顯示，施加 20V 電壓處理獲得了較好的鉻去除率和較低的能耗，576h 后土壤中總鉻和 Cr6+的去除率分別達(dá)到 41.11%和77.17%。另外，添加絡(luò)合劑和控制陰極池溶液酸度也會影響 Cr6+的去除。他們還用該技術(shù)對銅污染的紅壤修復(fù)作了中試研究[77]。近年來，國內(nèi)外的研究人員開發(fā)了一些電動修復(fù)與其它方法聯(lián)用的技術(shù)，如 EK—生物聯(lián)用技術(shù)、EK—Fenton 聯(lián)用技術(shù)、EK—PRB 聯(lián)用技術(shù)等等。其中 EK—PRB 聯(lián)用技術(shù)可以將毒性較高的重金屬及有機(jī)物質(zhì)用電動力使其向電極端移動，使污染物質(zhì)與滲透性反應(yīng)墻內(nèi)的填充基材反應(yīng)，從而使得污染物質(zhì)的毒性降低[77]。美國、加拿、大英國等對該技術(shù)的研究較早在室內(nèi)和現(xiàn)場研究方面均取得了一定的成果[78]，國內(nèi)針對 EK—PRB 聯(lián)用技術(shù)的研究還主要處于實驗室小試規(guī)模其中大陸地區(qū)對該技術(shù)的研究比較少。

2PRB技術(shù)

2.1概念

可滲透反應(yīng)墻(Permeable Reactive Wall)技術(shù)又稱滲透反應(yīng)格柵(Permeable reactive barrier, PRB)技術(shù)，在1982 年由美國環(huán)保局提出，20 世紀(jì)90 年代初期得到深入研究[64]，是以活性填料組成的構(gòu)筑物，垂直立于地下水水流的方向，污水流經(jīng)過反應(yīng)格柵，通過物理、化學(xué)及生物反應(yīng)，使污染物得以有效去除的地下水凈化技術(shù)，具有經(jīng)濟(jì)、便捷、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。

2.2 PRB技術(shù)的原理

PRB主要由透水的反應(yīng)介質(zhì)組成。它通常置于地下水污染羽狀體的下游，與地下水流相垂直：污染地下水在自身水力梯度作用下通過PRB時，產(chǎn)生沉淀、吸附、氧化還原和生物降解反應(yīng)。使水中污染物能夠得以去除，在PRB下游流出處理后的凈化水[79-81]?？蓾B透反應(yīng)墻示意圖如圖1所示。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

圖1 可滲透反應(yīng)墻示意圖

2.3 PRB的結(jié)構(gòu)類型

PRB按結(jié)構(gòu)類型可分為兩種類型[82]：連續(xù)墻式和隔水漏斗-導(dǎo)水門式，如圖所示：

圖2 PRB結(jié)構(gòu)類型[82]

連續(xù)墻式PRB，即當(dāng)?shù)叵滤廴镜挠馉铙w較小時，在流動下游區(qū)域內(nèi)安裝連續(xù)的活性滲透墻，墻體垂直污染遷移途徑，注意墻體的厚度和深度以確保能讓整個污染羽狀體通過。其優(yōu)點(diǎn)是對天然地下水流動情況干擾小，但如果污染區(qū)域較大，設(shè)計連續(xù)墻的造價也隨之增大。

隔水漏斗-導(dǎo)水門式PRB，即在地下水流動區(qū)域內(nèi)設(shè)置障礙墻，將隔水漏斗 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

嵌入其中，受污染地下水通過導(dǎo)水門匯集到較窄范圍，再設(shè)置活性滲透墻，地下水經(jīng)滲透反應(yīng)介質(zhì)處理后得到修復(fù)。此類PRB 結(jié)構(gòu)介質(zhì)裝填料少，反應(yīng)區(qū)域小，但干擾天然地下水流場。

連續(xù)墻式PRB結(jié)構(gòu)比較簡單．用于地下水形成污染羽狀體影響范圍較小場地；隔水漏斗一導(dǎo)水門式反應(yīng)墻主要由不透水的介質(zhì)和導(dǎo)水門及滲透反應(yīng)介質(zhì)組成，通過引導(dǎo)或匯集地下水流進(jìn)入導(dǎo)水門．然后再由滲透反應(yīng)介質(zhì)進(jìn)行處理，主要用于潛水埋藏淺的大型地下水污染羽狀體[83]。

2.4 PRB設(shè)計的主要參數(shù)選擇

PRB的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要考慮的核心問題有：確保PRB能夠嵌插到隔水層或者弱透水層中，防止地下水通過滲透墻底部穿過；確保足夠的水力停留時間．防止水體處理達(dá)標(biāo)；確保良好的透水性，防止堵塞一因此，PRB參數(shù)選擇主要包括結(jié)構(gòu)的選型、水力停留時間和反應(yīng)墻的滲透系數(shù)等[84]。

2.4.1 PRB結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇

PRB的寬度主要由污染物羽流的尺寸決定，考慮到地下水流向的不穩(wěn)定和污染羽尺寸進(jìn)一步擴(kuò)大的可能，PRB的實際寬度一般是污染物羽流寬度的1.2-1.5倍。PRB的高度主要由不透水層或弱透水層的埋深和厚度決定，根據(jù)國外的PRB 工程經(jīng)驗可知[85]．PRB的底端嵌入不透水層或弱透水層至少0.6 m．防止污染物羽流繞過反應(yīng)墻流向下游，PRB的頂端需高于地下水最高水位，防止地下水溢出或地下水位的季節(jié)性波動。反應(yīng)墻的厚度（B）主要南地下水的水流速度（v）和水力停留時間（t）來確定。

B=vt

式中：v為地下水流速，m／s；

t為修復(fù)污染物所需的反應(yīng)時間

地下水流速(v)一般指地下水的平均流速，主要由反應(yīng)介質(zhì)的孔隙率和含水層的滲透系數(shù)決定．在長期運(yùn)行中，反應(yīng)介質(zhì)的孔隙率有逐漸減小的趨勢．因此，在設(shè)計中一般采用最大流速。

2.4.2水力停留時間的選擇

污染物羽流在反應(yīng)墻的停留時間（t）主要由污染物的半存留期和污染羽流 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

經(jīng)反應(yīng)器初始濃度決定：現(xiàn)場的地下水污染物濃度分布不均勻，基于工程安全性考慮，設(shè)計按照污染物的場地內(nèi)最大的濃度值計算。計算可采用：

t=nt0.5u1u2R[86]

式中：n為半存留期的次數(shù)；t0.5為半存留期，t0.5=ln2/k，(k為一次反應(yīng)速率)；u1為溫度校正因子，可取2.0-2.5。正常溫度為20-25℃；u2為密度校正因子，可取1.5-2.0；R為安全系數(shù)，可取2.0-3.0。

2.4.3滲透系數(shù)的選擇

滲透系數(shù)又稱水力傳導(dǎo)系數(shù)(hydraulic conductivity)，是表示流體通過孔隙骨架的難易程度一表達(dá)式為：

K=kρg／η

式中：K為滲透系數(shù)；k為孔隙介質(zhì)的滲透率，它只與固體骨架的性質(zhì)有關(guān)；η為動力粘滯性系數(shù)；ρ為流體密度；g為重力加速度。

滲透系數(shù)是反應(yīng)墻正常運(yùn)行的關(guān)鍵參數(shù)之一，在PRB的設(shè)計中。必須要優(yōu)化配置，滿足良好的修復(fù)效果同時，必須選擇合理滲透系數(shù)的填充介質(zhì)：對填充介質(zhì)的選擇必須大于甚至遠(yuǎn)大于含水層的滲透系數(shù)：如果反應(yīng)介質(zhì)的滲透系數(shù)小于含水層滲透系數(shù)，反應(yīng)產(chǎn)物會富集沉淀在反應(yīng)墻的表面，造成反應(yīng)墻的堵塞，使地下水的滯留現(xiàn)象，造成PRB的效果不好甚至不能使廂、根據(jù)US EPA研究數(shù)據(jù)[85]顯示反應(yīng)墻的滲透系數(shù)必須大于含水層滲透系數(shù)的2倍以上才能發(fā)揮較好效果．因此，反應(yīng)墻通常設(shè)計選擇滲透率大的濾層(砂層)、篩網(wǎng)和高滲透率反應(yīng)材料組成。

2.5幾種常見的PRB類型

2.5.1Fe0—PRB和雙金屬反應(yīng)墻

資料顯示[87-89]，零價鐵是一種常見的用作于土壤修復(fù)中的反應(yīng)物，主要是因為土壤中的污染物會和化學(xué)性質(zhì)活波的顆粒鐵起作用二零價鐵對揮發(fā)性有機(jī)氯化物的降解主要涉及的三個過程為：①Fe0的電子轉(zhuǎn)移到堿金屬氯化物。②Fe0在水中氧化為Fe2+，F(xiàn)e2+在水中進(jìn)一步氧化為Fe3+。③零價鐵在氧化過程中產(chǎn)生的氫離子與氯化物發(fā)生反應(yīng)：除鐵作為反應(yīng)墻外，很多研究員對銅、銀、鋅、錳的研究也有較好的效果。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

近年的科學(xué)研究，提出了雙金屬和多金屬系統(tǒng)。是指在Fe0顆粒上鍍上第2種或第3種金屬：MuftikianR等，研究認(rèn)為Fe0表面的Pd加速了目標(biāo)污染物的脫氯，反應(yīng)速率可以比Fe0系統(tǒng)大10倍。ChioJH等運(yùn)用反應(yīng)介質(zhì)為Pd/Fe二元金屬和接種了厭氧菌的砂礫的連續(xù)式PRB還原脫氯和生物降解2.4.6-三氯苯酚（2.4.6-TCP），體系反應(yīng)時間為30.2-21.2h時，可將質(zhì)量濃度為100mg/L的2.4.6-TCP全部還原成苯酚，而PRB生物部分在反應(yīng)時間為7-8d時可將100μmol/L的苯酚完全去除。因此，在生物處理前預(yù)先進(jìn)行還原脫氯會提高整個PRB系統(tǒng)的處理效果。Prusse等應(yīng)用Pd-Cu/Al2O3、Pd-Sn/Al2O3和Pd-In/Al2O3三種不同催化劑催化還原硝酸鹽，研究表明Pd-Sn/Al2O3和Pd-In/Al2O3，催化劑較Pd-Cu/Al2O3，催化劑的選擇性有所提高，在雙金屬催化劑中，NO2-只能吸附于Pd的催化點(diǎn)位，單金屬Pd表現(xiàn)出對NO3-的還原沒有催化活性。

2.5.2生物反應(yīng)墻（BiologicaI reaction barrier）

生物反應(yīng)墻是指在污染的地下水流向相垂直的方向用泥土建成長條形修復(fù)帶，通過向土中注入反應(yīng)劑的方法促使或加速污染物的降解．生物反應(yīng)墻主要應(yīng)用于有機(jī)物降解，分為好氧型和厭氧型。好氧型需要良好的氧化條件，主要應(yīng)用于苯類、輕質(zhì)油類和氯乙烯的降解；厭氧型生物墻具有強(qiáng)還原條件下對鹵化物的脫鹵過程。

馬會強(qiáng)等[90]以功能微生物泥炭和粗砂為填充介質(zhì)設(shè)計新型生物反應(yīng)墻，對苯系物、萘系物及菲去除率可達(dá)到83.6％-99.85％；孫本山等[91]，可吸附生物反應(yīng)墻修復(fù)地下水中BTEX的研究表明，加硝酸鹽的生物反應(yīng)墻和對照組對BTEX的總?cè)コ士蛇_(dá)到86％-97％。有研究表明睜[92,93]，在生物修復(fù)方面，生物反應(yīng)墻在土壤修和地下水復(fù)方面更具高效、節(jié)能和環(huán)保，但原位生物修復(fù)的設(shè)計會受到眾多因素的干擾。例如，污染物濃度，水層滲透系數(shù)、地下水水質(zhì)和土壤特性等二因此，進(jìn)行生物反應(yīng)墻必須建立等夠反應(yīng)污染物情況的模型，確保全面的描述污染源、羽流和地下土壤特性的情況，精確注入的反應(yīng)劑的量和濃度，減少能源消耗總量和增加叮再生能源的使用。

2.5.3水漏斗-導(dǎo)水門反應(yīng)系統(tǒng)(funnel-and-gate system)隔水漏斗一導(dǎo)水門反應(yīng)系統(tǒng)采用不透水的斗形裝置將被污染的地下水帶人反應(yīng)區(qū)中，在反應(yīng)區(qū)將污染物從地下水中去除。由于導(dǎo)水漏斗具有導(dǎo)流后叮以選 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

擇特定的方式處理污水中污染物，因此該系統(tǒng)可以融入鐵反應(yīng)墻、生物、化學(xué)和混合式處理方法，該方法在歐美發(fā)達(dá)國家有較多的使用。

2.5.4其它新型反應(yīng)墻

土壤修復(fù)作為龐大的系統(tǒng)性工程，選擇分塊的解決各個問題，必須找到快速、高效、穩(wěn)定的治理土壤的方法。目前，國外正在研究的反應(yīng)墻較多，由于存在實際的應(yīng)用難度，多作為理論研究。2.5.4.1納米鐵微粒反應(yīng)墻

采用納米級的鐵微粒作為反應(yīng)物，該微粒比表面積大，和乳化液、水混合后能夠直接注入土壤中：親油性的揮發(fā)性有機(jī)氯化物與化學(xué)性質(zhì)活波的鐵微粒的反應(yīng)在乳化液的作用下進(jìn)行，因而能夠在較短時間完成反應(yīng)。2.5.4.2電動生物反應(yīng)墻

電動生物反應(yīng)墻是新探索的土壤和地下水修復(fù)方法，主要原理是水在電極的作用下形成氧氣和氫氣，氧氣和氫氣在微生物的作用下，對揮發(fā)性有機(jī)氯化物、苯類和油類物質(zhì)進(jìn)行分解。因同時具備了生物性和電化學(xué)性，是比較新型的修復(fù)技術(shù)，目前在這方面得到成功應(yīng)用的案例還沒有報道。PRB對湖南省鎘污染場地的修復(fù)分析

3.1湖南省硫酸鋅行業(yè)分布

根據(jù)2014 年現(xiàn)場調(diào)研，湖南省主要以硫酸鋅為最終產(chǎn)品的企業(yè)共有14 家，3家在建，1家停產(chǎn)整治，10 家企業(yè)正常生產(chǎn)。企業(yè)生產(chǎn)能力均不大于2 萬t /a(一家5 萬t /a 除外)。企業(yè)約86%分布在衡陽，14%分布在株洲。用GPS 對14 家生產(chǎn)企業(yè)定位發(fā)現(xiàn)，這類企業(yè)集中在112°35'-113°33'E，26°23'-27°50'N，均沿湘江及其支流而建，約79%的企業(yè)分布在湘江中上游（圖3），是湘江主要重金屬污染源之一，已列入《湘江流域重金屬污染治理方案》中。硫酸鋅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的銅鎘渣，隨廢水、廢渣等釋放到環(huán)境中，隨地表水滲入地下，造成地下水Cd污染嚴(yán)重。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

圖3湖南省硫酸鋅企業(yè)沿水系分布情況

3.2 PRB結(jié)構(gòu)的選擇

湖南省衡陽地區(qū)氣候溫暖濕潤，雨量充沛，屬亞熱帶季風(fēng)氣候。地貌類型以丘崗為主，四周山、丘圍繞，中部平、崗丘交錯，整個地形比降為7.9‰。地質(zhì)構(gòu)造簡單，無活動斷裂通過，未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象，場地和地基穩(wěn)定。區(qū)域地層依次為碳酸鹽巖、碎屑巖與頁巖、紅色碎屑巖。區(qū)域內(nèi)地震基本烈度＜6度，設(shè)計地震加速度＜0.05 g，未發(fā)現(xiàn)飽和砂土層。地下水類型為上層滯水及基巖裂隙水，水量貧乏;透漏分析發(fā)現(xiàn)巖石土層透水性為中等－弱透水，底部下伏基巖風(fēng)化較為強(qiáng)烈，透水性強(qiáng)，因此適宜建可滲透反應(yīng)墻。擬建可滲透反應(yīng)墻采用天然地基淺基礎(chǔ)，持力層選擇全風(fēng)化板巖或強(qiáng)風(fēng)化板巖，為防止可滲透反應(yīng)底部有毒有害元素通過底部基巖滲漏到下游，需對基礎(chǔ)底部基巖進(jìn)行防滲處理。

該地區(qū)含水層埋藏淺，地下水污染物羽流規(guī)模小，因此PRB 結(jié)構(gòu)選用連續(xù)反應(yīng)墻式。在污染區(qū)下游修建一個連續(xù)反應(yīng)墻，墻體的寬度及高度能保證整個污染羽狀體通過，墻體的厚度能切斷整個污染羽狀流，保證污染區(qū)域內(nèi)的地下水得到修復(fù)［94］。區(qū)域硫酸鋅企業(yè)生產(chǎn)能力和生產(chǎn)工藝基本相同，區(qū)域污染物特征也類似。根據(jù)該區(qū)域水流特征、污染物濃度和排放標(biāo)準(zhǔn)計算，擬建可滲透反應(yīng)墻可按照頂部厚度約2.0 m，底部厚度約1.3 m，反應(yīng)墻寬度約15 m，高度約6 m 的模式選擇，采用礫石基體材料，修復(fù)Cd、Pb、Zn 等重金屬的活性材料建造。反 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

應(yīng)墻的使用壽命按30 年設(shè)計，重金屬離子與活性材料發(fā)生物理吸附及化學(xué)反應(yīng)形成重金屬碳酸鹽沉淀，達(dá)到地下水重金屬Cd 含量＜0.10 mg /L，Zn 含量＜2.0 mg /L 的要求。

3.3 PRB介質(zhì)的選擇

PRB 介質(zhì)材料選擇時應(yīng)該考慮下列幾個方面: 第一，介質(zhì)材料能否與地下水中的污染物發(fā)生一定的物理、化學(xué)或生物反應(yīng)，從而使污染物能夠全部被清除;第二，介質(zhì)材料能否大量取材，同時在反應(yīng)中不易溶解或消耗，從而使PRB 系統(tǒng)達(dá)到30年設(shè)計要求;第三，介質(zhì)材料既經(jīng)濟(jì)又不產(chǎn)生二次污染[95]。

3.3.1試驗方法

該次試驗以湖南省硫酸鋅行業(yè)污染場地產(chǎn)生的滲濾液原樣進(jìn)行分析，滲濾液水質(zhì)特性為Zn = 36.30mg /L，Cd = 1.53 mg /L。通過實驗室土柱試驗?zāi)MPRB 可滲透反應(yīng)墻，探索石灰、石灰石混合料等不同介質(zhì)材料與填充方式對滲濾液中Zn、Cd 等重金屬在不同滲透時間下的去除效果，并判斷介質(zhì)材料的最佳細(xì)度、最優(yōu)配比和反應(yīng)時間，確定PRB 技術(shù)防治地下水Cd 污染的可行性。

3.3.2介質(zhì)的選材

試驗設(shè)計了3 個塑料柱(1、2、3)，每個反應(yīng)器的總高度為50 cm，內(nèi)徑為5 cm，底部填充5 cm 厚的砂層，起過濾、緩沖和保護(hù)作用;上部為10 cm 厚的砂層，以隔絕空氣;中間為反應(yīng)器主體部分，高度為20 cm。試驗幾種不同填充方式的反應(yīng)效果: 1 號柱內(nèi)填充礫石+ 石灰單層，2號柱內(nèi)填充礫石+ 石灰+ 礫石多層，3號柱內(nèi)填充石灰+ 礫石混合料。

3.3.3反應(yīng)柱運(yùn)行

該次試驗分析多種介質(zhì)及其細(xì)度和配比對Zn、Cd 的去除效果。根據(jù)試驗需要，選擇需混合的活性材料，裝入混合機(jī)充分混合。反應(yīng)柱運(yùn)行14 h，且均以4mL /min左右的流速往塑料柱內(nèi)滴加滲濾液，每隔2 h 左右取一次樣進(jìn)行重金屬定量檢測，分析3 個柱內(nèi)Zn、Cd 達(dá)標(biāo)持續(xù)的時間。參考柱試驗結(jié)果，估算工程應(yīng)用中所需的原料和數(shù)量，完善可滲透反應(yīng)墻的設(shè)計方案。

3.4試驗結(jié)果分析

裝置運(yùn)行后，3個塑料柱同步運(yùn)行監(jiān)測，樣品送化驗室分析各塑料柱輸出液 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

Zn、Cd 濃度，綜合對比介質(zhì)細(xì)度、介質(zhì)配比對Zn、Cd 的去除情況。3 個塑料柱出水Cd 和Zn 濃度值隨滲透時間的變化曲線見圖4。由圖4可知，試驗效果較好的是3 號柱。3 號柱的介質(zhì)材料是石灰石和礫石混合柱，石灰石細(xì)度為80-100 目，礫石細(xì)度為10-20 目，石灰石與礫石的比例為0.45。在該配比中，2-11 h任意點(diǎn)取樣，去除Cd 的效率都在97%以上，而10 h 時，出水Zn 濃度為1.468 mg /L，達(dá)到環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求，11 h 時出水Zn濃度為5.186 mg /L，超出環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求。因此取該試驗出水達(dá)標(biāo)時間為10 h，即10 h 時最優(yōu)配比為0.45 的石灰石混合柱達(dá)到吸附飽和狀態(tài)。

介質(zhì)材料之所以選擇石灰石是因為在特定可行性測試中，它的重金屬負(fù)載能力和去除能力比其他材質(zhì)好（石灰石≈骨炭粉＞硅肥＞高爐渣），且石灰石比骨炭粉經(jīng)濟(jì)。因此，工程應(yīng)用上，可滲透反應(yīng)墻選擇石灰石(80-100 目)與礫石（10-20目）混合，比例為0.45為宜。

圖4 不同介質(zhì)材料下出水Cd(a)、Zn 濃度(b)隨時間的變化曲線

4結(jié)語

該文總結(jié)了重金屬污染的分類與危害，針對性的對可滲透反應(yīng)墻(PRB)技術(shù)的概念、原理、活性材料的選取、結(jié)構(gòu)類型、常見類型總結(jié)，并以湖南省鎘污染場地為例進(jìn)行了修復(fù)效果的研究，得出結(jié)論：以石灰石（80-100目）與礫石（10-20目）作為PRB的介質(zhì)材料，最優(yōu)配比為0.45時，可以經(jīng)濟(jì)有效去除污染地下水中的Zn、Cd濃度，滿足環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求。

可滲透反應(yīng)墻（PRB）技術(shù)造價低廉、維護(hù)簡單，對于處理各種地下水污染具有良好的效果，是今后地下水修復(fù)技術(shù)的發(fā)展方向。但是，這項技術(shù)仍存在很多問題：地下水中的污染物在墻體表面不斷積累，使得墻體活性介質(zhì)飽和，甚至失去活性，則必須定期更換反應(yīng)物質(zhì)，以保證處理效率。當(dāng)介質(zhì)材料的粒徑過小、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

介質(zhì)的截留沉淀等作用，可能造成反應(yīng)器的堵塞，影響PRB 的使用壽命，而更換下來的活性材料需作為有害廢棄物加以處置。此外，傳統(tǒng)施工技術(shù)即土體開挖方法有待研究、改進(jìn)和提高；PRB 長期運(yùn)行的穩(wěn)定性和有效性也是不容忽視的。

因此，在研究可滲透反應(yīng)墻(PRB)技術(shù)時要注意，（1）反應(yīng)材料應(yīng)易得有效、費(fèi)用低廉、不產(chǎn)生二次污染；（2）多種污染組分應(yīng)設(shè)計多個反應(yīng)器的有效組合（包括不同類型、不同結(jié)構(gòu)、不同反應(yīng)材料等）；（3）保證反應(yīng)材料的有效使用，延長PRB 系統(tǒng)使用壽命；（4）設(shè)計施工過程中要考慮地下水水流、地質(zhì)環(huán)境、滲透性、人類活動等的影響。一般而言，PRB 去除地下水中污染物的針對性較強(qiáng)，即對某一類污染物的去除效果較好而對其它污染物的去除效果較差。但是，地下水污染物不是單一的，所以在選取反應(yīng)材料時要綜合考慮，采用混合介質(zhì)材料。而采用混合材料時要做一定的條件試驗，確定最佳配比，提升綜合處理效果，以確保PRB 系統(tǒng)的有效性、經(jīng)濟(jì)性、長期性，并達(dá)到最佳的地下水污染修復(fù)。

我國大部分地區(qū)水資源短缺、地下水污染嚴(yán)重，研究人員應(yīng)借鑒國外經(jīng)驗，不斷完善PRB 系統(tǒng)的理論和技術(shù)，使PRB 的發(fā)展趨于多元化、多級化，從而能夠適應(yīng)復(fù)雜的污染地下水。因此，PRB 技術(shù)是一種很有前途的污染治理技術(shù)，將會成為今后地下水污染修復(fù)技術(shù)的發(fā)展方向。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

參考文獻(xiàn)

[1] 張英,周長民.重金屬鉛污染對人體的危害[J].遼寧化工,2007,36(6):395-397.[2] 陸泗進(jìn),王紅旗,杜琳娜等.污染地下水原位治理技術(shù)-透水性反應(yīng)墻法[J].環(huán)境污染與防治,2006,28(6):452-457.[3] 姜楠 , 王鶴立 , 廉新穎等.地下水鉛污染修復(fù)技術(shù)應(yīng)用與研究進(jìn)展 [J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2008,31(2):56-60.[4] 時文歆 ,于水利 ,邱曉霞等.動電修復(fù)鉛污染土壤和地下水的初步研究 [J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2005,28(1):21-23.[5] 胡宏韜,侯玲娟.鉛污染地下水電動修復(fù)研究[J].水處理技術(shù),2009,35(9):56-59,63.[6] 張軍麗 ,李瑞玲 ,張燕等.改性殼聚糖吸附劑的合成及對鎘離子的吸附性能 [J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2011,34(7):87-89,170.[7] 胡月紅.國內(nèi)外汞污染分布狀況研究綜述[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),2008,34(1):38-41.[8] Cordy, P., Veiga, M.M., Salih, I.et al.Mercury contamination from artisanal gold miningin Antioquia, Colombia: The world's highest per capita mercury pollution[J].Science ofthe Total Environment,2011,410/411:154-160.[9] 覃東立,姜秋俚,付友生等.全球汞污染回顧與分析[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),2009,35(4):75-78.[10] Ping Li, Xinbin Feng, GuangleQiu et al.Mercury pollution in Wuchuan mercury miningarea, Guizhou, Southwestern China: The impacts from large scale and artisanal mercurymining[J].Environment international,2012,42:59-66.[11] Laiguo Chen, ZhenchengXu, Xiaoyong Ding et al.Spatial trend and pollution assessmentof total mercury and methyl mercury pollution in the Pearl River Delta soil, SouthChina[J].Chemosphere,2012,88(5):612-619.[12] 荊延德 , 何振立 , 楊肖娥等.汞污染對水稻土微生物和酶活性的影響 [J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2009,20(1):218-222.[13] 張磊,王起超,李志博等.中國城市汞污染及防治對策[J].生態(tài)環(huán)境,2004,13(3):410-413.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

[14] P.Li, X.B.Feng, G.L.Qiu et al.Mercury pollution in Asia: A review of the contaminatedsites[J].Journal of hazardous materials,2009,168(2/3):1082-1091.[15] Sinha, RK, Sinha, SK, Kedia, DK et al.A holistic study on mercury pollution in theGanga River system at Varanasi, India.[J].Current Science,2007,92(9):1223-1228.[16] 萬雙秀,王俊東.汞對人體神經(jīng)的毒性及其危害[J].微量元素與健康研究,2005,22(2):67-69.[17] 胡寶伽.鉻同位素分餾及其在湖北某無機(jī)鹽廠地下水污染研究中的應(yīng)用[J].中國地質(zhì)大學(xué)(武漢),2008.[18] 宋華曉.銅綠假單胞菌還原 Cr(Ⅵ)和降解苯酚的實驗研究[J].湖南大學(xué),2010.[19] N.K.Chandra Babu,K.Asma,A.Raghupathi et al.Screening of leather auxiliaries for their role in toxic hexavalent chromium formation in leather—posing potential health hazardsto the users[J].Journal of Cleaner Production,2005,13(12):1189-1195.[20] PellerinC.,BookerSM.Reflections on hexavalent chromium-Health hazards of an industrial heavyweight[J].Environmental Health Perspectives,2000,108(9):402-407.[21] 韓瑾 , 李星 , 楊艷玲等.飲用水源突發(fā)鎘污染的應(yīng)急處理技術(shù)研究 [J].中國給水排水,2012,28(21):1-4.[22] 袁珊珊,肖細(xì)元,郭朝暉等.中國鎘礦的區(qū)域分布及土壤鎘污染風(fēng)險分析[J].環(huán)境污染與防治,2012,34(6):51-56,100.[23] 陳志良 , 莫大倫 , 仇榮亮等.鎘污染對生物有機(jī)體的危害及防治對策 [J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),2001,27(4):37-39.[24] Tang Xiang Yu,Katou, H.,Suzuki, K.et al.Air-drying and liming effects on exchangeablecadmium mobilization in contaminated soils: a repeated batch extraction study.[J].Geoderma:An International Journal of Soil Science,2011,161(1/2):18-29.[25] Michael A.Pinto.An Environmental “Mash-Up”-Part 3: Mercury, Lead & CadmiumHazards[J].Cleaning & restoration,2011,48(2):8,32-33.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

[26] 陳志良 , 莫大倫 , 仇榮亮等.鎘污染對生物有機(jī)體的危害及防治對策 [J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),2001,27(4):37-39.[27] 胡宏韜.電動與滲透反應(yīng)格柵聯(lián)合修復(fù)鎘污染地下水實驗[J].環(huán)境工程學(xué)報,2009,3(10):1773-1777.[28] 文秋紅,史錕.部分植物富集鎘能力探討[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2006,29(12):90-92.[29] 李仰銳 ,徐衛(wèi)紅 ,吳艷波等.有機(jī)酸、EDTA 對鎘污染土壤上稻米品質(zhì)的影響 [J].中國農(nóng)學(xué)通報,2012,28(9):102-105.[30] 梁彥秋,劉婷婷,鐵梅等.鎘污染土壤中鎘的形態(tài)分析及植物修復(fù)技術(shù)研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2007,30(2):57-58,106.[31] 王利,李永華,姬艷芳等.羥基磷灰石和氯化鉀聯(lián)用修復(fù)鉛鋅礦區(qū)鉛鎘污染土壤的研究[J].環(huán)境科學(xué),2011,32(7):2114-2118.[32] 姜春曉 , 孫紅文 , 孫鐵珩等.生物處理鎘污染土壤及其酶活性研究 [J].環(huán)境污染與防治,2009,31(2):42-46.[33] 王新,賈永鋒.土壤砷污染及修復(fù)技術(shù)[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2007,30(2):107-110.[34] 李藝.有色多金屬礦山砷污染對生態(tài)環(huán)境的影響及其治理分析[J].地球與環(huán)境,2008,36(3):256-260.[35] Uhegbu, F.O,Chinyere, G.C,Ugbogu, A.E etal.Arsenic and chromium in sea foods fromNiger Delta of Nigeria: a case study of Warri, Delta State.[J].Bulletin of EnvironmentalContamination and Toxicology,2012,89(2):424-427.[36] 李圣發(fā).土壤砷污染及其植物修復(fù)的研究進(jìn)展與展望[J].地球與環(huán)境,2011,39(3):429-434.[37] 苑寶玲,李坤林.邢核等.飲用水砷污染治理研究進(jìn)展[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),2006,32(1):17-18,27.[38] 崔巖山,陳曉晨,付瑾等.污染土壤中鉛、砷的生物可給性研究進(jìn)展 [J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報,2010,19(2):480-486.[39] Tripathi,RD,Srivastava,Setal.Arsenic hazards strategies for tolerance and remediation byplants.[J].Trends in Biotechnology,2007,25(4):158-165.[40] Thomas S.Y.Choong,T.G.Chuah,Y.Robiahetal.Arsenic toxicity health hazards and removal techniques from water [J].Desalination,2007,217(1/3):139-166.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

[41] 張鑫.安徽銅陵礦區(qū)重金屬元素釋放遷移地球化學(xué)特征及其環(huán)境效應(yīng)研究

[D].合肥工業(yè)大學(xué),2005.[42] Chau, ND,Jodlowski, P,Kalita, SJ et al.Natural radiation and its hazard in copper oremines in Poland[J].Acta Geophysica,2008,56(2):505-517.[43] 韓雪.銅存在形態(tài)對其從土壤向地下水瀝濾的影響研究[D].南開大學(xué),2006.[44] 李志鴻 ,王明玉.復(fù)合介質(zhì)人工浮島對含銅廢水凈化效果試驗研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2011,34(2):129-135,168.[45] 曹德菊 , 岳永德 , 黃祥明等.巢湖水體Pb,Cu,Fe污染的環(huán)境質(zhì)量評價 [J].中國環(huán)境科學(xué),2004,24(4):509-512.[46] 張宏,沈章軍,陳政等.銅尾礦區(qū) 9 種優(yōu)勢植物體內(nèi)重金屬和氮磷含量研究[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報,2011,20(10):1478-1484.[47] 梁斌,杭小帥,王文林等.漁業(yè)用水水質(zhì)管理中銅的控制限值的探討[J].中國水產(chǎn),2011,(11):63-65.[48] 單正軍,王連生,蔡道基等.果園土壤銅污染狀況及其對作物生長的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù),2002,21(2):119-121.[49] Feng Wu,YanliLiu,Yan Xia et al.Copper contamination of soils and vegetables in the vicinityof Jiuhuashan copper mine, China[J].Environmental earth sciences,2011,64(3):761-769.[50] 陳清敏 , 張曉軍 , 胡明安等.大寶山銅鐵礦區(qū)水體重金屬污染評價 [J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2006,29(6):64-65,71.[51] 秦文淑,仇榮亮.Cu污染土壤對菠菜的特征影響研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2008,31(6):89-93,100.[52] Hernández-Soriano, M.D.C.,Pea, A.,Mingorance, M.D.et al.Environmental hazard ofcadmium, copper, lead and zinc in metal-contaminated soils remediated by sulfosuccinamateformulation[J].Journal of environmental monitoring,2011,13(10):2830-2837.[53] 廉新穎.硫化沉淀-膜組合技術(shù)處理重金屬污染地下水試驗研究 [D].中國地質(zhì)大學(xué)(北京),2010.[54] 廉新穎,王鶴立,漆靜嫻等.突發(fā)性重金屬污染地下水應(yīng)急處理技術(shù)研究進(jìn)展 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

[J].水處理技術(shù),2010,36(11):11-14.[55] 陳秀成,曹瑞鈺.地下水污染治理技術(shù)的進(jìn)展[J].中國給水排水,2001,17(4):23-26.[56] Fetter C W.Contaminants hydrogeology[M].NY:Macmillan PublishingCompany,1993:1-25.[57] Mackay D M , Cherry J A.Groundwater contamination : pump2and2t reatremediation.Environmental Science and Technology ,1989 ,23(6):630～636 [58] JanthawanWantanaphong,Sacha Jon Mooney,Elizabeth Helen Bailey et al.Natural andwaste materials as metal sorbents in permeable reactive barriers(PRBs)[J].EnvironmentalChemistry Letters,2005,3(1):19-23.[59] Indraratna, B.,Regmi, G.,Nghiem, L.D.et al.Performanceof a PRB for the remediation ofacidic groundwater in acid sulfate soil terrain[J].Journal of geotechnical andgeoenvironmental engineering,2010,136(7):897-906.[60] Francesca Pagnanelli.Assessment of solid reactive mixtures for the development of biologicalpermeable reactive barriers[J].Journal of hazardous materials,2009,170(2/3):998-.999.[61] Gillham R W,O’Heannesin S F.Enhanced degradation of halogenated aliphatics byzero2valent iron.Ground Water , 1994 , 32(6):958-967 [62] 楊維,王立東,楊軍鋒等.PRB 技術(shù)對 PCBs 及重金屬污染地下水的試驗研究[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),2007,33(2):15-18,64.[63] 王俊輝,宋玉.地下污染水原位處理PRB技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國資源綜合利用,2007,25(10):25-29.[64] 杜連柱,張?zhí)m英,王立東等.PRB 技術(shù)對地下水中重金屬離子的處理研究[J].環(huán)境污染與防治,2007,29(8):578-582.[65] 董軍 ,趙勇勝 ,趙曉波等.PRB 技術(shù)處理污染地下水的影響因素分析 [J].吉林大學(xué)學(xué)報（地球科學(xué)版）,2005,35(2):226-230 [66] 董軍 , 趙勇勝 ,趙曉波等.垃圾滲濾液對地下水污染的 PRB 原位處理技術(shù) [J].環(huán)境科學(xué),2003,24(5):151-154 [67] 宗芳 ,趙勇勝 ,董軍等.混合 PRB 介質(zhì)處理滲濾液污染地下水的可行性研 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

究 [J].世界地質(zhì),2006,25(2):182-186.[68] 董軍.滲濾液污染地下水 PRB 處理技術(shù)可行性研究[D].吉林大學(xué),2003.[69] 廉新穎 ,王鶴立.突發(fā)性重金屬污染地下水修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展 [C].2009 重金屬污染監(jiān)測、風(fēng)險評價及修復(fù)技術(shù)高級研討會論文集.2009:52-56.[70] 胡宏韜.電動與滲透反應(yīng)格柵聯(lián)合修復(fù)鎘污染地下水實驗[J].環(huán)境工程學(xué)報,2009,3(10):1773-1777.[71] 孫英杰 ,王輝霞 ,閆鵬飛等.EK-PRB 聯(lián)合修復(fù)技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)展 [J].青島理工大學(xué)學(xué)報,2011,32(6):76-80.[72] 張瑞華.鐵-PRB 去除地下水重金屬污染及其與電動技術(shù)聯(lián)用修復(fù)土壤鉻（Ⅵ）污染基礎(chǔ)性研究[D].南開大學(xué),2006.[73] ReinoutLageman, Robert L Clarke, Wiebe Pool.Electroreclamation,a versatile soilremediation solution[J].Engineering Geology,2005, 77:191-201.[74] 孟凡生,王業(yè)耀,汪春香等.鉻污染地下水的PRB修復(fù)試驗[J].工業(yè)用水與廢水,2005,36(2):22-25.[75] 周東美 , 倉龍 , 鄧昌芬.絡(luò)合劑和酸度控制對土壤鉻電動過程的影響 [J].中國環(huán)境科學(xué), 2005, 25(1): 10-14.[76] 倉龍 , 周東美.施加不同電壓對鉻污染黃棕壤電動過程的影響[J].土壤學(xué)報 , 2005,46:999-1005.[77] Zhou D M, Cang L, Alshawabkeh A N, et al.Pilot scale electrokinetic treatment of a Cucontaminated red soil [J].Chemosphere,2006, 63:964-971.[78] 張瑞華,孫紅文.電動力和鐵PRB技術(shù)聯(lián)合修復(fù)鉻(Ⅵ)污染土壤[J].環(huán)境科學(xué),2007,28(5):1131-1136.[79]United States EnvimnmPntal Protection Agency，Penlleahle reactive harriertechnologies for contaminant remediation[R]．USEPA，l 998． [80] 陳仲如，張澄博，李洪藝，等．可滲透反應(yīng)墻的結(jié)構(gòu)與設(shè)計研究[J]．安全與環(huán)境學(xué)報．2012，(04)：56-61．

[81]熊雪萍，李福林，陳學(xué)群．地下水污染修復(fù)中的PRB技術(shù)研究[J]．水科學(xué)與T程技術(shù)．2010，(04)：51-53．

[82]羅育池，李傳生．PRB 技術(shù)及其在地下水污染修復(fù)中的應(yīng)用[J]．安徽農(nóng)業(yè) 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水

科學(xué)，2007，35(27)：8656-8657，8660．

[83]鐘佐粲，劉菲．地下水有機(jī)污染控制及就地恢復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展(三)[J]．水文地質(zhì)工程地質(zhì)．200l，(05)：76-79．

[84]崔海煒、孫繼朝，向小平等．PRB技術(shù)在地下水污染修復(fù)中的研究進(jìn)展[J]．地下水，2010，(03)：81-83．

[85]崔俊芳，鄭西來，林國慶．地下水有機(jī)污染處理的滲透性反應(yīng)墻技術(shù)[J]．水科學(xué)進(jìn)展．2003，(03)：363-367．

[86] GaVaskar A R．Design and constnlrtion techniques for pemeahle reactive barriers [J]．Journal of Hazardous Materials，1999，(68)：41-47．

[87] Canell K J，Kaplan D I，Wiets ma T W．Zero—valent iron forthe insitu remediation of selected metals in groundwater [J]．Joumal of Hazardous Materials，1995，(2)：201-212．

[88] 井柳新，程麗．地下水污染原位修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]．水處理術(shù)．2010，(07)：6-9．

[89] 周啟星，林海芳．污染土壤及地下水修復(fù)的PRB技術(shù)及展望[J]．環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2001，(05)：48-53．

[90]馬會強(qiáng)，張?zhí)m英，張洪林，等．新型生物反應(yīng)墻原位修復(fù)石油烴污染地下水[J]．重慶大學(xué)學(xué)報．20ll，(05)：99-l04．

[91]孫本山，崔康平，洪天求．可吸附生物反應(yīng)墻修復(fù)地下水中BTEX [J]．環(huán)境工程學(xué)報．2014，(10)：4215-4220．

[92] 馬會強(qiáng)，張?zhí)m英，張洪林，等．泥炭生物反應(yīng)墻構(gòu)建及修復(fù)地下水中石油烴[J]．土木建筑與環(huán)境丁程，20l 1，(03)：129-135．

[93] 張勝，畢二平，陳立，等．微生物修復(fù)石油污染地下水的實驗研究[J]．現(xiàn)代地質(zhì)．2009，(01)：120-124．

[94]牛少鳳，李春暉，富強(qiáng)，等．PRB連續(xù)反應(yīng)單元模擬與敏感性分析［J］．環(huán)境科學(xué)研究，2009，22(6):718-722．

[95] 彭利群，張澄博，李洪藝，等．介質(zhì)材料在可滲透反應(yīng)墻中的應(yīng)用進(jìn)展［J］．環(huán)境科學(xué)與管理，2011，36(10):47-52．

第四篇：淺析我國地下水污染及防治措施范文

淺析我國地下水污染及防治措施

摘 要

地下水是水資源的重要組成部分, 是人類生存、生活和生產(chǎn)活動必不可少的寶貴的自然資源。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人口的激增以及城市規(guī)模的不斷擴(kuò)展，地下水資源越來越稀少,地下水被污染后，反過來對工業(yè)生產(chǎn)造成危害，并嚴(yán)重威脅著人們的健康，保護(hù)地下水資源迫在眉睫。我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步，很多工業(yè)的興起對水資源造成了不少的浪費(fèi)和污染，特別是對地下水的污染尤其值得關(guān)注，再加上地下水的自凈能力有限，嚴(yán)重破壞了地下水資源的使用，導(dǎo)致多個地區(qū)發(fā)生干旱、缺水。所以，運(yùn)用先進(jìn)的地下水污染防治措施，對地下水污染和防治非常必要。

關(guān)鍵字：地下水、污染、污染途徑；防治措施

緒論：隨著科技的發(fā)展，大量的工業(yè)廢水、城市垃圾及農(nóng)藥化肥等被生產(chǎn)出來。水是生命的源泉，地下水相比地表水而言有水質(zhì)好、不易被污染、調(diào)蓄能力強(qiáng)、供水保證率高等特點(diǎn)，是我國重要的飲用水水源。而地下水是全國近三分之一人口飲用的主要水資源，是城市和工農(nóng)業(yè)的主要用水資源。由于一些管理體制的不完善，以及很多企業(yè)沒有認(rèn)真做好排污項目，還有一些市民對于保護(hù)地下水資源的意識不夠等，我國的地下水資源在逐漸受到污染，這對我國經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展都是很大的阻礙，對人們正常生活和飲水安全也是很大的威脅。加大對地下水資源的關(guān)注程度，采用有效的措施保護(hù)地下水資源，防治地下水資源受到污染，為我國的發(fā)展提高更為良好的契機(jī)。

一、地下水的污染現(xiàn)狀

中國水資源總量的1/3是地下水，中國地質(zhì)調(diào)查局的專家在國際地下水論壇的發(fā)言中提到，全國90%的地下水遭受了不同程度的污染，其中60%污染嚴(yán)重。據(jù)新華網(wǎng)報道，有關(guān)部門對118個城市連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，約有64%的城市地下水遭受嚴(yán)重污染，33%的地下水受到輕度污染，基本清潔的城市地下水只有3%。曾獲“綠色中國人物”的北京公眾環(huán)境研究中心負(fù)責(zé)人馬軍說，飲用水源地所受污染尤其重金屬污染、持久性有機(jī)物污染很難被傳統(tǒng)水處理工藝消滅，飲用水源地的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級成本，不僅大于水廠升級改造成本，也大于城市管網(wǎng)改造成本。環(huán)境保護(hù)部、國土資源部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部以及水利部聯(lián)合印發(fā)《華北平原地下水污染防治工作方案》，這是我國為解決日益嚴(yán)重的地下水污染問題邁出的重要一步。按照“預(yù)防為主、協(xié)同控制，分區(qū)防治、突出重點(diǎn)，加強(qiáng)監(jiān)控、循序漸進(jìn)”的原則，方案提出到2015年底，初步建立華北平原地下水質(zhì)量和污染源監(jiān)測網(wǎng)，基本掌握地下水污染狀況；加快華北平原地下水重點(diǎn)污染源和重點(diǎn)區(qū)域地下水污染防治。到2020年，全面監(jiān)控華北平原地下水環(huán)境質(zhì)量和污染源狀況，科學(xué)開展地下水污染修復(fù)示范，地下水環(huán)境監(jiān)管能力全面提升，地下水污染風(fēng)險得到有效防范。

合肥地區(qū)主要為丘陵地帶，地形崗溝起伏，降水流失，入滲補(bǔ)給少。大部分地區(qū)地下水位低，蘊(yùn)藏深，儲量少，地下水資源貧乏。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，大多水井已經(jīng)填埋，所剩井眼十分有限。目前合肥市地下水環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)位僅有夏龔崗1個。對照《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，總大腸菌群數(shù)為Ⅴ類，氨氮、氟化物和總硬度為Ⅲ類，其他指標(biāo)均優(yōu)于Ⅱ類。

二、地下水污染來源

面對地下水嚴(yán)重的污染現(xiàn)狀和特殊的污染特點(diǎn), 為了人類的生存與可持續(xù)發(fā)展, 必須采取有效的措施進(jìn)行預(yù)防和治理, 清查污染源是地下水污染防治的前提。

工業(yè)廢水、廢物及生活污水的大量排放, 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的污水灌溉, 化肥、農(nóng)藥的濫用等是造成地下水污染的主要途徑。因此, 地下水污染源可以分為以 下幾類: 工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染、生活污染和自然界自身污染。1)工業(yè)污染

工業(yè)污染源主要是指未經(jīng)處理的工業(yè)“三廢” 即廢氣、廢水和廢渣。工業(yè)廢氣如二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮等物質(zhì)會隨大氣降水落到地面, 隨地表徑流下滲對地下水造成二次污染。未經(jīng)處理的工業(yè)廢水如冶煉廢水、工業(yè)酸洗廢水、電鍍廢水、石油化工有機(jī)廢水等有毒有害廢水直接流入或滲入地下水中, 造成地下水污染;工業(yè)廢渣如高爐廢渣、鋼渣、粉煤灰、硫鐵礦燒渣、電石渣、赤泥、洗煤泥、硅鐵渣、選礦場尾礦及污水處理廠的淤泥等, 由于露天堆 放或是地下填埋防滲處理不合格, 經(jīng)雨水淋濾, 其中的有毒有害物質(zhì)隨濾液直接滲入地下水中, 或隨地表徑流往下游遷移過程中下滲至地下水中形成污 染。2)農(nóng)業(yè)污染

主要來自于土壤中的剩余農(nóng)藥、化肥和污水灌溉等。一些暢銷農(nóng)藥如 DDT, 六六六, 由于它們在自然界比較穩(wěn)定, 在一定時間內(nèi)會殘留在土壤、水域及生 物體內(nèi), 并隨食物鏈逐漸富集在人體內(nèi)。常用的化肥有氮肥、磷肥、鉀肥等, 土壤中這些剩余的肥料將隨下滲水一起淋濾滲入地下水中引起地下水污染。污水 灌溉雖然在一定程度上可以使土壤肥力增加, 但另一方面因污水含有各種有毒有害物質(zhì), 長期使用污水灌溉可能引起對農(nóng)作物、土壤及地下水的污染。3)生活污染

人類生活活動會產(chǎn)生各種廢棄物和污水, 污染環(huán)境。特別是城市, 由于人口密集, 面積狹小, 相對來說生活污染比較嚴(yán)重。城市生活垃圾、廢塑料、廢紙、金 屬、煤灰、渣土等, 若直接堆放、掩埋, 將會造成地下水的污染。城市生活污水包括城市居民生活污水、科研、文教單位實驗室排放的污水、醫(yī)院污水等, 若未經(jīng)處理直接排放, 將直接或間接對地下水造成污染, 進(jìn)而對城市下游人們用水產(chǎn)生極大的威脅 4)自然界自身污染

自然界中本身就存在著許許多多種對人類有毒有害的化學(xué)物質(zhì), 正常情況下它們以一種相對穩(wěn)定的狀態(tài)存在于大自然中, 對人類不構(gòu)成威脅, 有些元素 還是人類生存所必須的微量元素。但是由于人類活動改變了這些微量元素的穩(wěn)定存在條件, 這些元素及其化合物就會超量的釋放出來, 污染地下水在有些地區(qū),由于特殊的地質(zhì)環(huán)境, 地下水天然背景不良, 有毒有害成分超標(biāo)。根據(jù)中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院調(diào)查統(tǒng)計, 我國部分地區(qū)分布有高砷水、高氟水、低碘 水等。全國約有 1億多人在飲用不符合標(biāo)準(zhǔn)的地下水, 使這些地區(qū)長期以來一直遭受砷中毒(皮膚癌)、地甲病、地氟病、克山病等地方病的困擾。

三、地下水污染的危害

地下水的污染從污染類型來分可分為有機(jī)污染和無機(jī)污染。石油及化工產(chǎn)品苯及同系物、苯酚、高分子聚合物等有機(jī)物都是生物難以降解的, 對人類健康危害極大的, 有許多是致癌物質(zhì), 可以說地下水中石化產(chǎn)品的廣泛存在, 是構(gòu)成全球性惡性腫瘤的一個重要因素。人及動物飲用農(nóng)藥污染的地下水會引起各種怪病, 如怪胎、腫瘤、皮膚及神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。農(nóng)業(yè)灌溉水、農(nóng)村家畜產(chǎn)生的有機(jī)廢水、城鎮(zhèn)居民產(chǎn)生的生活垃圾和生活污水。其中含有纖維素、淀粉、尿素、洗滌劑, 還含有多種微生物, 這些污染物質(zhì)滲入地下水中引起水的理化指標(biāo)變差, COD、BOD升高, 嚴(yán)重者出現(xiàn)水質(zhì)渾濁、惡臭以至于不能引用, 并且由于微生物的作用使含氮的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}和硝酸鹽, 長期飲用高硝酸鹽濃度的地下水會引起消化道疾病、嬰兒高鐵血紅蛋白癥, 導(dǎo)致嬰兒窒息或死亡。

地下水中含有超量的汞、鉻、鎘、砷及鉛等金屬元素及其化合物。每一種物質(zhì)的超量存在都會對人及動物造成嚴(yán)重的危害。這些金屬元素及其化合物 在自然界生物體內(nèi)都有蓄積作用, 即通過生物鏈的傳遞使污染物的濃度不斷擴(kuò)大, 造成的危害也就越來越大。它們可以在人體肝、腎、脾以及腦組織、骨 組織等重要部位富集, 長期飲用汞含量超標(biāo)的地下水可引起肝炎、腎炎、運(yùn)動失調(diào)等疾病, 往往導(dǎo)致死亡或遺患終生。鎘在人體中有很強(qiáng)的富集作用, 飲用被鎘污染的水往往引起慢性中毒, 損害人的肝、腎和骨骼等。砷及其化合物都是強(qiáng)毒性的, 攝入超量的砷會引起慢性中毒, 潛伏期可長達(dá)幾年甚至幾十年, 最終將造成癌變或畸變。

四、地下水污染防治措施

地下水污染的治理修復(fù)技術(shù)對于地下水污染的治理有著明顯作用，國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了廣泛的研究, 取得了很大的進(jìn)展, 并且逐漸發(fā)展成為較為系統(tǒng)的地下水污染治理技術(shù)地下水污染治理技術(shù)歸納起來主要有: 物理處理法,穩(wěn)定和固化技術(shù)、抽出處理法以及原位處理法。1)物理處理法

物理法是利用物理手段對受污染的地下水進(jìn)行治理的一種方法, 主要包括屏蔽法、被動收集法和水動力控制法等。屏蔽法是在地下建立各種物理屏障, 將受污染的地下水體圈閉起來, 以防止污染物進(jìn)一步擴(kuò)散蔓延。它只在處理小范圍的劇毒、難降解污染物時才可考慮作為一種永久性的封閉方法, 在多數(shù)情況下只是在地下水污染治理的初期被用作一種臨時性的控制方法。被動收集法是指在水流的下游挖一條足夠的溝道, 在溝內(nèi)布置收集系統(tǒng), 將水面漂浮的污染物質(zhì),如油類污染物質(zhì)等, 或?qū)⑺惺芪廴镜牡叵滤占饋硪员闾幚淼囊环N方法。水動力控制法是利用井群系統(tǒng), 通過抽水或是向含水層注水, 人為的改變地下水的水力坡度, 從而將受污染的水體與清潔的水體分隔開來, 以達(dá)到使清潔水體免遭污染的目的。2)穩(wěn)定和固化技術(shù)

穩(wěn)定化是指將污染物轉(zhuǎn)化為不易溶解、遷移和毒性比較小的狀態(tài)或者形式。而固化是指將污染物質(zhì)包存起來, 呈小顆粒狀或者大塊形狀, 使污染物質(zhì) 處于穩(wěn)定狀態(tài), 不再影響周圍環(huán)境。穩(wěn)定化和固化技術(shù)通常用于重金屬離子和放射性物質(zhì)的穩(wěn)定化和固化處理。一般的步驟包括:(1)中和過量的酸度;(2)破壞金屬絡(luò)合物;(3)控制金屬的氧化還原態(tài);(4)轉(zhuǎn)化為不溶性的穩(wěn)定形態(tài);(5)采用固化劑形成穩(wěn)定的固體形態(tài)物質(zhì)。3)抽出處理法

抽出處理法即是將埋藏在地下的受污染的地下水抽到地表進(jìn)行處理的技術(shù)。受污染的地下水抽出后的處理方法與地表水的處理相同, 可以根據(jù)除去污染物的基本原理大致分為以下幾類:(1)物理法,包括吸附法、重力分離法、過濾法、反滲透法、氣提法、空氣吹脫法和焚燒法;(2)化學(xué)法, 包括混凝沉淀法、氧化還原法、離子交換法和中和法等;(3)生物法, 包括活性污泥法、生物膜法、厭氧消化法和土壤處置法。由于抽出處理法需要將污染的地下水抽出地面, 因此處理成本高, 并且地下水被抽出后, 就會改變地下水原有的天然流場, 可能會引發(fā)一系列的問題, 如地面塌陷等。因此, 這些因素是在選擇該項處理技術(shù)時必須要加以考慮的。4)原位處理技術(shù)

原位處理法是地下水污染治理技術(shù)研究的熱點(diǎn), 不但處理費(fèi)用相對節(jié)省, 而且還可減少地表處理設(shè)施, 最大程度的減少污染物的暴露, 減少對環(huán)境的擾動, 是一種很有前景的地下水污染處理技術(shù)。原位處理技術(shù)又包括物理化學(xué)處理法及生物處理法?；钚詽B濾墻(或稱活性反應(yīng)滲透格柵)就是一種原位被動修復(fù)技術(shù), 一般安裝在地下蓄水層中, 垂直于地下水流方向。當(dāng)?shù)叵滤髟谧陨硭ζ露茸饔孟峦ㄟ^活性滲濾墻時, 污染物與活性墻體材料發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)而被除去, 從而達(dá)到修復(fù)的目的。生物修復(fù)就是利用原生微生物在污染場地不同區(qū)域的好氧、兼氧、厭氧微生物反應(yīng)降解污染物質(zhì)的污染水體的修復(fù)方法。一般單純的利用原生微生物降解污染物的效率低, 所需時間長。因此, 通常是人為的強(qiáng)化原生微生物降解污染物的效率。對于難降解的污染物, 原生微生物的降解速率并不高, 有必要馴化培養(yǎng)一些具有特定性能、能高速分解難降解化合物并能與原生微生物共存的特異微生物。將這些高效的微生物添加到污染的地下水環(huán)境中來降解那些難降解的有機(jī)物, 從而使污染的地下水得到凈化。

五、地下水污染的預(yù)防措施

在掌握了一些處理技術(shù)后, 還要加強(qiáng)行政管理、經(jīng)濟(jì)管理和法律管理, 盡量做到預(yù)防為主, 防治結(jié)合, 把污染的危害減小到最低限度 1)完善地下水環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)體系建設(shè): 面對地下水污染的嚴(yán)峻形勢, 以及地下水環(huán)境管理中存在的諸多問題, 應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)地下水污染防治的有關(guān)法律法規(guī)體系建設(shè), 為地下水環(huán)境的保護(hù)提供完備的法律依據(jù)與政策支持。

2)加強(qiáng)地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè): 國家應(yīng)加大對地下水環(huán)境監(jiān)測基礎(chǔ)設(shè)施的投入, 建立完備的地下水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò), 統(tǒng)一地下水監(jiān)測的有關(guān)技術(shù)規(guī)范, 不斷完善水環(huán)境監(jiān)測體系。對現(xiàn)有多部門建設(shè)的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效集成, 建成國家地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)公用平臺。

3)進(jìn)行系統(tǒng)的全國地下水污染情況調(diào)查: 我國還從未系統(tǒng)的開展過全國地下水污染調(diào)查工作。水質(zhì)總體狀況、污染來源不清, 難以劃分地下水質(zhì)量區(qū)域、科學(xué)制定水資源保護(hù)與防治規(guī)劃。因此急需開展全國地下水污染調(diào)查評價, 并建立地下水污染區(qū)域的評價指標(biāo)體系, 為地下水污染的防治工作提供基礎(chǔ)資料。4)建立全國地下水污染預(yù)警與應(yīng)急預(yù)案, 實現(xiàn)

大區(qū)域范圍內(nèi)的地下水污染信息進(jìn)行實時監(jiān)控, 對地下水污染嚴(yán)重的地區(qū)及時預(yù)報, 使我們能夠在第一時間掌握地下水污染的情況并及時采取措施控制污染的蔓延。

5)加大宣傳力度, 提高公眾環(huán)保意識?？赏ㄟ^廣播、電視、報紙等信息媒體及培訓(xùn)班等不同宣傳手段提高全社會對地下水污染危害的認(rèn)識, 增強(qiáng)全民的環(huán)境意識, 提高公眾環(huán)境保護(hù)的參與意識。

六、結(jié)束語

地下水是水資源的重要組成部分, 在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步中發(fā)揮著重要的作用。然而由于受到人類生產(chǎn)、生活的影響, 地下水污染問題日益突出, 嚴(yán)重威脅著人類的生存與發(fā)展。為保障人類的健康和經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展, 必須對地下水污染的治理及預(yù)防措施展開深入的研究。對于已經(jīng)污染的地下水, 要查明污染源, 切斷污染途徑, 努力開發(fā)研究有效的污染治理技術(shù)。對于沒有污染的區(qū)域, 要未雨綢繆, 防范于未然, 積極采取預(yù)防措施, 避免污染的發(fā)生。全面貫徹預(yù)防為主, 防治結(jié)合的方針。

參考文獻(xiàn)

1] 張華海 1貴州野生珍貴植物資源 [M ].北京: 中國林業(yè) 出版社, 2000190-91.[ 2] 禹玉婷, 徐剛標(biāo), 等.珙桐研究進(jìn)展 [ J].經(jīng)濟(jì)林研究, 2006, 24(4): 92-94.[ 3] 肖開煌, 蘇智先, 等.不同海拔珙桐群落喬木物種多樣 性與土壤因子關(guān)系研究 [ J].云南大學(xué)學(xué)報, 2007 , 29(4): 408-413.[ 4] 張家勛, 李俊清, 等.珙桐的天然分布和人工引種分析 [ J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報, 1995, 17(1): 25-30.[ 5] 范川, 李賢偉, 等.珙桐的研究現(xiàn)狀與展望 [ J].林業(yè)科 技, 2004, 29(6): 55-57.[ 6] 馬宇飛, 李俊清.湖北七姊妹山珙桐種群結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展 [ J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2005, 27(3): 12-16.[ 7] 彭玉蘭, 胡運(yùn)乾, 等.光葉珙桐的等位酶分析及其生物 地理學(xué)意義 [ J].云南植物研究, 2003, 25(1): 55-62.[ 8] 楊心兵, 劉勝祥, 等.湖北省后河自然保護(hù)區(qū)光葉珙桐種 群結(jié)構(gòu)的研究 [ J].生物學(xué)雜志, 2000 , 17(1): 15-17.[ 9] 陳波濤, 楊成華, 等.大方箐梁子珙桐調(diào)查 [ J].貴州林 業(yè)科技, 1994, 23(3): 30-31.[ 10] 吳征鎰.中國種子植物屬的分布區(qū)類型 [ J].云南植物 研究, 1991.增刊 4: 1-1

第五篇：地下水污染防治工作情況匯報

地下水污染防治工作情況匯報

地下水污染防治工作情況匯報

尊敬的******主任，各位領(lǐng)導(dǎo)：

大家好！下面，我代表******市政府，將******市水源地保護(hù)與地下水污染防治工作情況做以匯報，不當(dāng)之處，敬請批評指正。

一、******市地下水及水源地基本情況

我市可開發(fā)利用的地下水包括三部分：一是淺層地下水，年補(bǔ)給量5.48億立方米，可開采量5.21億立方米；二是中深層地下水，年補(bǔ)給量6401萬立方米，可開采量3851萬立方米；三是巖溶地下水，由于特殊的水文地質(zhì)條件，在******市城區(qū)一帶擁有較為豐富的巖溶地下水，年補(bǔ)給量2.34億立方米，可開采量2.2億立方米。目前，全市地下水年補(bǔ)給總量8.46億立方米，可開采量7.8億立方米。

******市轄6縣（市）4區(qū)和1個******新區(qū)，共有10個飲用水水源地，除******縣為河流型飲用水水源地外，市城區(qū)及其余5個縣（市）均為地下水飲用水水源地。根據(jù)長期監(jiān)測結(jié)果，全市9個地下水飲用水水源地水質(zhì)均達(dá)到《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-93）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，******縣丹河飲用水水源地水質(zhì)基本達(dá)到Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)。目前，******市城區(qū)共有新城、峰林、太行、中站、中馬5個水廠，管網(wǎng)長度879.22公里，日供水設(shè)計能力32.8萬立方米，裝備能力23.8萬立方米，實際日供水15.7萬立方米，擔(dān)負(fù)著全市居民生活用水和工業(yè)生產(chǎn)供水任務(wù)。2012年，******市城區(qū)地下水質(zhì)量級別為良好（Ⅰ類），與上年相比，******市城區(qū)地下水水質(zhì)級別不變，水質(zhì)保持穩(wěn)定。

我市作為******省政府批準(zhǔn)的中原經(jīng)濟(jì)區(qū)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型示范市，堅持把生態(tài)文明建設(shè)融入經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展全過程，作為改善地下水質(zhì)量和保護(hù)水源地的重要舉措，強(qiáng)力推進(jìn)城市水系建設(shè)，通過一系列水利工程的實施，到2015年，我市將形成貫穿城區(qū)東西總長達(dá)48公里的水體景觀、南北總長達(dá)50公里的城市帶狀公園，初步建成城市水系，打造泛舟河上、人水相依的宜居之城，打造碧波蕩漾、河清水秀的中原明珠，打造水在城中、城在水中的新******；加快建設(shè)北部山區(qū)綠色生態(tài)屏障等景觀，積極創(chuàng)建國家森林城市，形成綠色生態(tài)網(wǎng)絡(luò)體系。到2015年，中心城區(qū)綠化覆蓋率達(dá)到44%，空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)比例和主要河流地表水責(zé)任目標(biāo)斷面達(dá)標(biāo)率超過省定目標(biāo)，大幅度改善水資源環(huán)境質(zhì)量，為我市地下水質(zhì)量及水源地保護(hù)提供堅強(qiáng)保障，使******的天更藍(lán)、水更清、人與自然更和諧。

二、主要措施

（一）加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，強(qiáng)化宣傳教育。為切實加強(qiáng)對飲用水源地保護(hù)工作的組織領(lǐng)導(dǎo)，我市成立了以市長為組長、主管市長為副組長，相關(guān)部門負(fù)責(zé)人為成員的環(huán)境綜合整治領(lǐng)導(dǎo)小組，將飲用水源地和地下水保護(hù)工作納入環(huán)境綜合整治工作中。市>環(huán)境保護(hù)、水利、黃河河務(wù)等部門建立了河流突發(fā)水污染事件通報與溝通協(xié)作機(jī)制，確保河流突發(fā)水污染事件報送渠道暢通、應(yīng)急處置及時。市環(huán)境保護(hù)、住房城鄉(xiāng)建設(shè)、水利等部門在水法宣傳周、“6·5”世界環(huán)境日、“世界水日”和“中國水周”等時期，開展全方位、多層次宣傳，進(jìn)一步強(qiáng)化各級各部門“抓一方發(fā)展、保一方凈土”的責(zé)任意識，增強(qiáng)企業(yè)“節(jié)能減排、循環(huán)發(fā)展”的理念，倡導(dǎo)群眾“珍愛家園、保護(hù)環(huán)境”的行為，使珍惜水資源、保護(hù)水環(huán)境日益成為社會共識。

（二）堅持科學(xué)規(guī)劃，實施整體推進(jìn)。一是制定了《******市環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃》、《******市農(nóng)村環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃》，加強(qiáng)水源地保護(hù)與地下水污染防治。完成了******市水資源評價、水資源開發(fā)利用評價、水資源配置、節(jié)約用水、水資源保護(hù)等規(guī)劃編制工作和******市城市供水水源地保護(hù)區(qū)保護(hù)方案編制工作，為開展地下水管理和保護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)。二是科學(xué)劃定飲用水源保護(hù)區(qū)。2007年，省政府印發(fā)的《******省城市集中式飲用水源保護(hù)區(qū)劃》（******政辦〔2007〕125號），將******市城區(qū)4個集中式飲用水水源地劃定為一級保護(hù)區(qū)，將******市地下水飲用水源地劃定為一級保護(hù)區(qū)、二級保護(hù)區(qū)和準(zhǔn)保護(hù)區(qū)，將******市地下水飲用水源地劃定為一級保護(hù)區(qū)、二級保護(hù)區(qū)。******、******縣、******縣、******縣縣城飲用水水源地保護(hù)區(qū)劃定方案于2013年1日上報省政府待批，各縣（市）鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中式飲用水水源地保護(hù)區(qū)劃定正在開展。三是做好突發(fā)水污染事件應(yīng)急工作。2010年，我市制定了《******市城市供水系統(tǒng)重大事故應(yīng)急預(yù)案》（焦政辦〔2010〕4號），相關(guān)部門按照預(yù)案要求，積極做好物資、設(shè)備等各項應(yīng)急工作，強(qiáng)化水源水質(zhì)動態(tài)監(jiān)測和水情變化監(jiān)測，建立水源地預(yù)警機(jī)制。各水廠分別建立了供水系統(tǒng)重大事故、防投毒、漏氯、停電等多項應(yīng)急搶險預(yù)案，完善了水源地危險化學(xué)品管理制度，確保飲用水水源地水質(zhì)安全。

（三）采取有效措施，加強(qiáng)地下水管理和保護(hù)。一是認(rèn)真落實取水許可、水資源有償使用、水資源論證和用水定額制度。近年來，全市共發(fā)放取水許可證500余套，審批水量2億余立方米，2012年，共征收水資源費(fèi)3600萬元。二是開展市城區(qū)供水管網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)自備井封閉工作，嚴(yán)格控制地下水開采。2006年以來，市城區(qū)共封閉自備井132眼，在供水管網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)不再審批開鑿新的自備井，全面實現(xiàn)集中供水。三是實施引水補(bǔ)源工程，增加地下水回補(bǔ)量。建設(shè)了******引黃補(bǔ)源生態(tài)治理工程和******縣引黃續(xù)建配套工程，2012年，共引黃河水約3000萬立方米。利用現(xiàn)有灌區(qū)回補(bǔ)地下水，如：廣利灌區(qū)年引補(bǔ)源水量4000余萬立方米，有效回補(bǔ)地下水。四是大力發(fā)展節(jié)水灌溉，減少農(nóng)業(yè)開采地下水量。截止2012年底，全市共發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉面積120.15千公頃，其中噴灌5.24千公頃，低壓管灌73.55千公頃，渠道防滲40.02千公頃，微灌及其它節(jié)水灌溉面積1.34千公頃，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉面積占全市有效灌溉面積的74%，農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)達(dá)到0.6，年減少地下水開采2億立方米以上。

（四）嚴(yán)格環(huán)境準(zhǔn)入，控制水源地新污染產(chǎn)生。一是嚴(yán)格建設(shè)項目環(huán)境準(zhǔn)入。在項目環(huán)評審批中，認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家產(chǎn)業(yè)政策、建設(shè)項目分類管理和分級審批各項規(guī)定，禁止在飲用水源地保護(hù)區(qū)內(nèi)新建各類建設(shè)項目。二是強(qiáng)化建設(shè)項目“三同時”和驗收管理。規(guī)范建設(shè)項目的環(huán)保審查、環(huán)境影響評價及環(huán)?？⒐を炇粘绦颍椖框炇蘸蠹皶r移交轉(zhuǎn)入日常監(jiān)管。三是強(qiáng)化執(zhí)法監(jiān)督工作。通過大力度的水源地環(huán)境執(zhí)法，督促項目建設(shè)單位按規(guī)定辦理有關(guān)環(huán)保手續(xù)，認(rèn)真落實環(huán)?！叭瑫r”制度，及時解決項目建設(shè)過程中水環(huán)境污染問題。四是開展水源地建設(shè)項目環(huán)保巡回服務(wù)和環(huán)保預(yù)評估。對重點(diǎn)建設(shè)項目開展上門咨詢服務(wù)和預(yù)評估活動，對擬上項目提前把關(guān)，切實做好環(huán)保政策指導(dǎo)。2009年以來，共否決不符合環(huán)保要求的水源地建設(shè)項目120個。

（五）強(qiáng)化綜合整治，提升達(dá)標(biāo)水平。一是開展重點(diǎn)工業(yè)源環(huán)境綜合整治。2011年以來，全市共完成工業(yè)治理項目374個，關(guān)閉企業(yè)64家，淘汰落后生產(chǎn)工藝5項，搬遷污染企業(yè)12家，完成農(nóng)村連片環(huán)境綜合整治項目9個。開展了大沙河上游清水專項行動，通過集中治理大沙河兩岸企業(yè)污水和生活污水排放，保證大沙河水質(zhì)安全。二是加強(qiáng)工業(yè)固廢污染整治，嚴(yán)防廢渣液滲漏污染地下水。對******電廠王掌河灰場提出了具體的整治任務(wù)，焦煤集團(tuán)電冶分公司、******佰利聯(lián)化學(xué)股份有限公司、多氟多化工股份有限公司等工業(yè)固廢排放企業(yè)，通過實施清潔生產(chǎn)審核和技術(shù)改造，最大限度減少固體廢物產(chǎn)生量，防止固廢堆存引起地下水污染。三是開展飲用水源地專項執(zhí)法檢查。徹底排查與清理飲用水水源保護(hù)區(qū)內(nèi)的排污企業(yè)，整治影響飲用水質(zhì)安全的違法排污企業(yè)和建設(shè)項目，確保飲用水安全。******市、******市和解放區(qū)三個飲用水源保護(hù)區(qū)內(nèi)的56家養(yǎng)殖企業(yè)全部關(guān)閉搬遷到位。四是加快環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。截止2012年底，全市共建成12座污水處理廠，日處理污水能力達(dá)到49.5萬噸，各縣（市）均有污水處理廠；建成7座垃圾填埋場，日處理垃圾1665噸；建成醫(yī)療廢物處理中心，日處理醫(yī)療廢物5噸。

（六）建立工作機(jī)制，加強(qiáng)水環(huán)境監(jiān)管。一是建立“常規(guī)化明查、常態(tài)化暗訪、反時差檢查”環(huán)境監(jiān)管制度，推行“責(zé)任化、精細(xì)化、規(guī)范化、網(wǎng)格化、信息化”監(jiān)管，將所有區(qū)域和污染源進(jìn)行分片包干，責(zé)任到人。二是建立政府領(lǐng)導(dǎo)約談機(jī)制。對問題突出的縣（市）區(qū)，約談相關(guān)縣（市）區(qū)主管領(lǐng)導(dǎo)。三是建立“區(qū)域限批、掛牌督辦、黑名單”制度。對一些環(huán)境問題突出的地方和工業(yè)企業(yè)，實行地方“區(qū)域限批”、實施工業(yè)企業(yè)“掛牌督辦”或列入環(huán)?！昂诿麊巍?。四是開展工業(yè)集聚區(qū)及周邊地下水環(huán)境監(jiān)測工作。市環(huán)保部門每年對工業(yè)集聚區(qū)及周邊村莊集中飲用地下水進(jìn)行布點(diǎn)監(jiān)測，調(diào)查地下水質(zhì)量現(xiàn)狀，掌握地下水變化趨勢，適時開展地下水污染預(yù)警預(yù)報，確保飲水安全。五是建立水環(huán)境生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。2003年，我市在全國率先實行了以控制斷面濃度為主要扣繳依據(jù)的流域水環(huán)境生態(tài)補(bǔ)償，有力促進(jìn)了河流水質(zhì)大幅度改善，提高了各級政府和企業(yè)落實環(huán)保責(zé)任的積極性。

（七）強(qiáng)力推進(jìn)南水北調(diào)替代地下水水源地建設(shè)。******市城區(qū)南水北調(diào)替代地下水水源地建設(shè)工程包括府城水廠和蘇藺水廠兩個水廠建設(shè)、口門與兩水廠的管網(wǎng)連接、水廠與城區(qū)管網(wǎng)之間連接等工程。設(shè)計日供水能力61萬立方米，預(yù)計>投資9.31億元，建設(shè)用地330畝，供水范圍以塔南路-解放路-民主北路為分界線，將全市分東西兩個供水區(qū)域，供水面積140平方公里。目前，我市先期建設(shè)府城水廠一期，規(guī)模6.5萬立方米/日，投資估算1.93億元，今年5月底前完成勘察、測量、環(huán)評、可行性研究、初步設(shè)計和施工圖設(shè)計招標(biāo)工作，2013年8月20日前完成施工、監(jiān)理和設(shè)備招標(biāo)工作，2014年7月完成主體施工，2014年9月30日前完成水廠生產(chǎn)運(yùn)行聯(lián)合試車，正式供水。

（八）全面加強(qiáng)南水北調(diào)總干渠兩側(cè)水源保護(hù)管理。南水北調(diào)中線工程總干渠在******市境內(nèi)全長76.41公里，沿線有4個分水口門，分別向******市城區(qū)及******、******縣、******縣供水，年供水量2.69億立方米，總干渠一級保護(hù)區(qū)面積16.54平方公里，二級保護(hù)區(qū)面積255.52平方公里。一是下發(fā)了《做好南水北調(diào)中線工程兩側(cè)水源保護(hù)工作的通知》，明確了各單位的工作職責(zé)，制定了水源保護(hù)區(qū)建設(shè)項目專項審核工作方案。二是建立了市縣兩級水源保護(hù)工作聯(lián)席辦公會議制度，定期會商，統(tǒng)一管理、統(tǒng)一協(xié)調(diào)南水北調(diào)水源保護(hù)工作。嚴(yán)格總干渠兩側(cè)水源保護(hù)區(qū)內(nèi)新建、擴(kuò)建項目的審批關(guān)，確保保護(hù)區(qū)內(nèi)不出現(xiàn)與文件相抵觸的新建、擴(kuò)建項目。三是針對總干渠兩側(cè)水源保護(hù)區(qū)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)的群眾建造住房、養(yǎng)殖場等現(xiàn)象，各級各部門根據(jù)職責(zé)，加大對違法違章建筑的查處和清理力度，有效遏制了水源保護(hù)區(qū)內(nèi)私搭亂建現(xiàn)象，建立了水源保護(hù)長效工作機(jī)制，確保水源保護(hù)區(qū)的水質(zhì)安全。

三、存在問題

近年來，雖然我市水源地保護(hù)和地下水污染防治工作取得了一些成績，但與全面建設(shè)中原經(jīng)濟(jì)區(qū)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型示范市和人民群眾期望和要求相比，還存在一些問題，主要表現(xiàn)為：一是局部區(qū)域地下水超采問題突出。由于我市南部平原區(qū)無地表水源，生產(chǎn)生活用水全靠地下水解決，造成地下水超采問題較為嚴(yán)重，形成了地下水漏斗區(qū)，地下水位自上世紀(jì)七十年代以來，以年均近30厘米的速度下降，為全省第二大地下水漏斗區(qū)。二是由于資金不足等原因，市縣城區(qū)部分道路雨污分流不到位，對河流和地下水水質(zhì)造成一定影響。三是大部分農(nóng)村污水收集、生活垃圾收集設(shè)施建設(shè)需要進(jìn)一步加強(qiáng)。四是******縣飲用水源來源為山西省晉城市丹河、白水河的河水以及青天河水庫的泉水，目前晉城市來水水質(zhì)時有超標(biāo)，不符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，由于我市屬缺水地區(qū)，該水源地暫無更好的替代水源。

四、下步工作措施

（一）進(jìn)一步加強(qiáng)水資源保護(hù)。完成水資源管理指標(biāo)方案編制工作，實施用水總量尤其是地下水用水總量控制制度。對******市城區(qū)、******縣、******縣、******城區(qū)等南水北調(diào)受水區(qū)，在抓好配套工程建設(shè)同時，早規(guī)劃，早布置，做好地下水限采和壓采工作。積極推進(jìn)小浪底北岸灌區(qū)、西霞院灌區(qū)、沁北引黃灌區(qū)、孤山水庫、九渡水庫以及其它水源工程建設(shè)，減少地下水開采并有效回補(bǔ)地下水。

（二）繼續(xù)深化水源地污染整治。強(qiáng)力開展以污染物總量減排、環(huán)境質(zhì)量改善為中心的“53120環(huán)境綜合整治工程”，即圍繞“化學(xué)需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物、主要防控重金屬”等5項（類）污染物總量削減，以大氣污染防治、流域水污染防治、重金屬污染防治為重點(diǎn)，完成120項污染整治任務(wù)，持續(xù)改善城市環(huán)境空氣質(zhì)量、水源地環(huán)境、流域地表水環(huán)境質(zhì)量。

（三）加快環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。將污水處理廠建設(shè)作為水污染防治工作重點(diǎn)來抓，采取強(qiáng)有力的措施，加快各污水處理廠和配套管網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)力度，確保今年年底前污水處理廠二期工程全部建成投運(yùn)。

（四）加強(qiáng)農(nóng)村水源地保護(hù)。推進(jìn)農(nóng)村生活垃圾戶分類、村收集、鄉(xiāng)轉(zhuǎn)運(yùn)、縣（市）集中處理，防止垃圾廢液疏漏。因地制宜開展農(nóng)村生活污水處理，對居住分散、經(jīng)濟(jì)條件差、邊遠(yuǎn)地區(qū)的村莊，推廣分散型、低成本、易管理的污水處理模式，提高農(nóng)村生活污水處理率。

（五）更加嚴(yán)格落實環(huán)保要求。杜絕在飲用水源保護(hù)區(qū)內(nèi)新建產(chǎn)生污染的項目，嚴(yán)格實施水污染物排放總量控制制度，嚴(yán)把環(huán)境準(zhǔn)入關(guān)，將新建項目總量審核與減排任務(wù)完成情況掛鉤，對未完成減排任務(wù)的地區(qū)實行區(qū)域限批。

（六）加強(qiáng)社會監(jiān)督。邀請市人大代表、政協(xié)委員對水源地重點(diǎn)區(qū)域、地下水污染情況進(jìn)行視察和調(diào)研；組織新聞媒體就水源地保護(hù)與地下水污染防治進(jìn)行宣傳報道；嚴(yán)肅查處人民群眾來電、來信、來訪反映的相關(guān)問題，在全社會營造人人關(guān)心支持水源地保護(hù)工作的強(qiáng)大合力。