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News随着工業生(shēng)産的高速發展,我國(guó)地下水污染的問(wèn)題日(rì)益突出,地下水污染所帶來(lái)的對環境和經濟發展的影(yǐng)響也日(rì)益顯露。因此,加強對地下水污染的治理(lǐ)和相(xiàng)應技術(shù)的開發就(jiù)成爲一種迫切的需要。客觀上講,我國(guó)目前在地下水污染調查及地下水污染物遷移轉化模式方面做了不少基礎性工作(zuò),但(dàn)在具體(tǐ)的地下水污染治理(lǐ)技術(shù)方面做的工作(zuò)卻不多,而國(guó)外,尤其是歐美國(guó)家自(zì)20世紀70年(nián)代以來(lái)在地下水點源污染治理(lǐ)方面取得(de)了很大(dà)的進展,且逐漸發展形成較爲系統的地下水污染治理(lǐ)技術(shù)。地下水污染治理(lǐ)技術(shù)歸納起來(lái)主要有:物理(lǐ)處理(lǐ)法、水動力控制法、抽出處理(lǐ)法、原位處理(lǐ)法。
地下水污染處理(lǐ)技術(shù)方法研究
1、物理(lǐ)法
物理(lǐ)法是用物理(lǐ)的手段對受污染地下水進行治理(lǐ)的一種方法,概括起來(lái)又可(kě)分(fēn)爲:
(1)屏蔽法
該法是在地下建立各種物理(lǐ)屏障,将受污染水體(tǐ)圈閉起來(lái),以防止污染物進一步擴散蔓延。常用的灰漿帷幕法是用壓力向地下灌注灰漿,在受污染水體(tǐ)周圍形成一道帷幕,從(cóng)而将受污染水體(tǐ)圈閉起來(lái)。其他(tā)的物理(lǐ)屏障法還(hái)有泥漿阻水牆、振動樁阻水牆、闆樁阻水牆、塊狀置換、膜和合成材料帷幕圈閉法等,原理(lǐ)都(dōu)與灰漿帷幕法相(xiàng)似。總的來(lái)說(shuō),物理(lǐ)屏蔽法隻有在處理(lǐ)小範圍的劇(jù)毒、難降解污染物時才可(kě)考慮作(zuò)爲一種永久性的封閉方法,多數情況下,它隻是在地下水污染治理(lǐ)的初期,被用作(zuò)一種臨時性的控制方法。
(2)被動收集法
該法是在地下水流的下遊挖一條足夠深的溝道,在溝内布置收集系統,将水面漂浮的污染物質如(rú)油類污染物等收集起來(lái),或将所有受污染地下水收集起來(lái)以便處理(lǐ)的一種方法。被動收集法一般在處理(lǐ)輕質污染物(如(rú)油類等)時比較有效,它在美國(guó)治理(lǐ)地下水油污染時得(de)到過廣泛的應用。
2、水動力控制法
水動力控制法是利用井群系統,通過抽水或向含水層注水,人(rén)爲地改變地下水的水力梯度,從(cóng)而将受污染水體(tǐ)與清潔水體(tǐ)分(fēn)隔開來(lái)。根據井群系統布置方式的不同,水力控制法又可(kě)分(fēn)爲上遊分(fēn)水嶺法和下遊分(fēn)水嶺法。上遊分(fēn)水嶺法是在受污染水體(tǐ)的上遊布置一排注水井,通過注水井向含水層注入清水,使得(de)在該注水井處形成一地下分(fēn)水嶺,從(cóng)而阻止上遊清潔水體(tǐ)向下補給已被污染水體(tǐ);同時,在下遊布置一排抽水井将受污染水體(tǐ)抽出處理(lǐ)。而下遊分(fēn)水嶺法則是在受污染水體(tǐ)下遊布置一排注水井注水,在下遊形成一分(fēn)水嶺以阻止污染羽流向下遊擴散,同時在上遊布置一排抽水井,抽出清潔水并送到下遊注入。同樣,水動力控制法一般也用作(zuò)一種臨時性的控制方法,在地下水污染治理(lǐ)的初期用于防止污染物的擴散蔓延。
3、抽出處理(lǐ)法
抽出處理(lǐ)法是當前應用很普遍的一種方法,可(kě)根據污染物類型和處理(lǐ)費用來(lái)選用,大(dà)緻可(kě)分(fēn)爲三類:
(1)物理(lǐ)法。包括:吸附法、重力分(fēn)離(lí)法、過濾法、反滲透法、氣吹法和焚燒法等。
(2)化學法。包括:混凝沉澱法、氧化還(hái)原法、離(lí)子交換法和中和法等。
(3)生(shēng)物法。包括:活性污泥法、生(shēng)物膜法、厭(yàn)氧消化法和土(tǔ)壤處置法等。受污染地下水抽出後的處理(lǐ)方法與地表水的處理(lǐ)相(xiàng)同,需要指出的是,在受污染地下水的抽出處理(lǐ)中,井群系統的建立是關鍵,井群系統要能控制整個受污染水體(tǐ)的流動。處理(lǐ)後地下水的去(qù)向有兩個,一是直接使用,另一個則是用于回灌。用于回灌多一些的原因是回灌一方面可(kě)稀釋受污染水體(tǐ),沖洗含水層;另一方面還(hái)可(kě)加速地下水的循環流動,從(cóng)而縮短(duǎn)地下水的修複時間。
4、原位處理(lǐ)法
原位處理(lǐ)法是地下水污染治理(lǐ)技術(shù)研究的熱(rè)點,不但(dàn)處理(lǐ)費用相(xiàng)對節省,而且還(hái)可(kě)減少地表處理(lǐ)設施,最大(dà)程度地減少污染物的暴露,減少對環境的擾動,是一種很有前景的地下水污染治理(lǐ)技術(shù)。原位處理(lǐ)技術(shù)又包括物理(lǐ)化學處理(lǐ)法及生(shēng)物處理(lǐ)法。
(1)物理(lǐ)化學處理(lǐ)法
①加藥法。通過井群系統向受污染水體(tǐ)灌注化學藥劑,如(rú)灌注中和劑以中和酸性或堿性滲濾液,添加氧化劑降解有機(jī)物或使無機(jī)化合物形成沉澱等。
②滲透性處理(lǐ)床。滲透性處理(lǐ)床主要适用于較薄、較淺含水層,一般用于填埋滲濾液的無害化處理(lǐ)。具體(tǐ)做法是在污染羽流的下遊挖一條溝,該溝挖至含水層底部基岩層或不透水粘土(tǔ)層,然後在溝内填充能與污染物反應的透水性介質,受污染地下水流入溝内後與該介質發生(shēng)反應,生(shēng)成無害化産物或沉澱物而被去(qù)除。常用的填充介質有:a.灰岩,用以中和酸性地下水或去(qù)除重金屬;b.活性炭,用以去(qù)除非極性污染物和CCl4、苯等;c.沸石和合成離(lí)子交換樹(shù)脂,用以去(qù)除溶解态重金屬等。
③土(tǔ)壤改性法。利用土(tǔ)壤中的粘土(tǔ)層,通過注射井在原位注入表面活性劑及有機(jī)改性物質,使土(tǔ)壤中的粘土(tǔ)轉變爲有機(jī)粘土(tǔ)。經改性後形成的有機(jī)粘土(tǔ)能有效地吸附地下水中的有機(jī)污染物。
(2)生(shēng)物處理(lǐ)法
原位生(shēng)物修複的原理(lǐ)實際上是自(zì)然生(shēng)物降解過程的人(rén)工強化。它是通過采取人(rén)爲措施,包括添加氧和營養物等,刺激原位微生(shēng)物的生(shēng)長,從(cóng)而強化污染物的自(zì)然生(shēng)物降解過程。通常原位生(shēng)物修複的過程爲:先通過試驗研究,确定原位微生(shēng)物降解污染物的能力,然後确定能最大(dà)程度促進微生(shēng)物生(shēng)長的氧需要量和營養配比,最後再将研究結果應用于實際。現在所使用的各種原位生(shēng)物修複技術(shù)都(dōu)是圍繞各種強化措施來(lái)進行的,例如(rú)強化供氧技術(shù)大(dà)緻有以下幾種:
①生(shēng)物氣沖技術(shù)。該技術(shù)與原位物化法中的氣沖技術(shù)相(xiàng)似,都(dōu)是将空氣注入受污染區域底部,所不同的是生(shēng)物氣沖的供氣量要小一些,隻要能達到刺激微生(shēng)物生(shēng)長的供氣量即可(kě)。
②溶氣水供氧技術(shù)。這是由維吉尼亞多種工藝研究所(VirginiaPolytechnicInstitute)的研究人(rén)員(yuán)開發的技術(shù),它能制成一種由2/3氣和1/3水組成的溶氣水,氣泡直徑可(kě)小到55μm。把這種氣水混合物注入受污染區域,可(kě)大(dà)大(dà)提高氧的傳遞效率。
③過氧化氫供氧技術(shù)。該技術(shù)是把過氧化氫作(zuò)爲氧源注入到受污染地下水中,過氧化氫分(fēn)解以後産生(shēng)氧以供給微生(shēng)物生(shēng)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(fēn)解速度,使之與微生(shēng)物的耗氧速度相(xiàng)一緻。