地下水修复技术创新产业发展的当务之急

时间：2012-08-31 11:39

来源：中国水网

作者：郑岩

近日，《陕西省地下水污染防治规划实施方案（2012-2020年）》获批复，陕西省计划实施地下水污染调查、典型场地地下水污染预防示范、地下水污染修复示范项目以及农业面源污染防治示范等六大地下水污染防治项目，预计总投资30.12亿元。而自去年《全国地下水污染防治规划(2011-2020年)》实施以来，我国正在有计划的开展地下水污染修复及示范工程建设，旨在恢复示范区地下水使用功能，为开展全国地下水污染修复工作积累经验。

地下水污染来源

目前我国地下水污染主要来自于四个方面。一是由于地下淡水的过量开采，造成沿海地区海咸水入侵和倒灌。二是工业“三废”，化工、冶炼等工业生产形成的废水、废气、废渣等不经处理直接排放，随降雨及地表径流进入水循环，对地下水造成污染。三是农业污染，土壤中剩余农药、化肥、动植物遗体的分解以及不合理的污水灌溉等污染地下水。四是城市生活污染，生活垃圾随着日晒雨淋及地表径流的冲洗，其溶出物渗入地下，污染地下水。多种污染来源，致使我国地下水污染物成分复杂，修复难度大。

地下水修复技术

我国目前在地下水污染调查及地下水污染物迁移转化模式方面做了不少基础性工作，但在具体的地下水污染治理技术方面做的工作却不多，与欧美国家系统的地下水污染治理技术相差很远。目前地下水污染治理技术主要有：物理处理法、水动力控制法、抽出处理法和原位处理法。

物理法包括屏蔽法和被动收集法两个方向。屏蔽法是在地下建立各种物理屏障，将受污染水体圈闭起来，以防止污染物进一步扩散蔓延，是用于地下水污染治理初期的临时性控制方法。常用的有灰浆帷幕法、泥浆阻水墙、振动桩阻水墙、膜和合成材料帷幕圈闭法等。被动收集法，是在地下水流的下游挖一条足够深的沟道，在沟内布置收集系统，将水面漂浮的污染物质收集起来，或将所有受污染地下水收集起来以便处理的一种方法。被动收集法一般在处理轻质污染物（如油类等）时比较有效，它在美国治理地下水油污染时得到过广泛的应用。

水动力控制法是利用井群系统，通过抽水或向含水层注水，人为地改变地下水的水力梯度，将受污染水体与清洁水体分隔开来，主要包括上游分水岭法和下游分水岭法两种方法。

抽出处理法是将受污染地下水抽出后进行处理，方法与地表水的处理相同，是目前普遍应用的一种方法。受污染地下水的抽出处理，井群系统的建立是关键，井群系统要能控制整个受污染水体的流动。处理后地下水直接使用或用于回灌。根据污染物类型和处理费用目前的处理大致分为物理法、化学法和生物法三类。

原位处理法，以其处理费用相对节省、减少地表处理设施、最大程度地减少污染物的暴露、减少对环境的扰动等优点，成为地下水污染治理技术研究的热点。原位处理技术包括物理化学处理法及生物处理法，目前常用的是自然衰减法（MNA）和渗透性反应法（PRB）。

地下水修复案例

目前在我国开展的污染场地修复项目中，一般只重视土壤修复而规避地下水的修复，加之地下水修复技术落后、费用高，致使截至目前我国可借鉴的地下水修复案例少之又少。

Chem-Dyne超级基金场地——俄亥俄州汉密尔顿

在美国环境保护署和俄亥俄州环境保护局对其进行关闭之前，Chem-Dyne公司一直作为危险废物处理厂在经营。化学品在砂砾石含水层表面上的泄漏和倾倒的造成了地下水超过40英亩的烟羽污染区域。修复计划要求对受污染的水源进行抽取和处理，并通过注入处理后的水来增加对含水层的清洗程度。北水国际设计和监督各种监测井、水井、开采井、抽水井和注水井的安装工作。该系统于1987年2月开始运作，有超过三分之一的处理水重新注入。均衡的处理水已经排放到了福特运河，并流入迈阿密河。1992年10月，烟羽污染已经充分冲淡，从污染处理厂的水可以直接排放到地表，无须注入，与此同时注入井关闭。处理后的水污染物含量目前符合NPDES限制，并可以排放到福特运河。

北京市非正规垃圾填埋场地下水污染原位修复示范工程

由北京市水利规划设计研究院和轻工业环境保护研究所组成的科研团队，研发了人工强化氨氮转化与去除技术、地下水硝酸盐污染原位微生物强化去除技术、流化床与人工湿地联用净化处理技术，分别对土壤和地下水中的氨氮及硝酸盐进行修复，并建立三处示范工程。其中北京市丰台区北天堂非正规垃圾填埋场地下水污染原位修复示范工程已经取得了阶段性成果。该项目研究成果将全面提升北京市地下水管理、保护和利用水平，提高首都安全供水保障能力。同时，也将对全国其它城市地下水资源的管理与保护提供借鉴和示范，推动我国相关学科领域的技术进步。

北京师范大学水科学研究院王红旗教授指出，地下水污染物成分及移动地质条件复杂，修复难度大，而我国地下水修复技术落后，因此地下水修复技术创新是产业发展的当务之急。环保企业是地下水修复技术的主导者，企业要结合修复项目开展地下水修复技术研发，加大资金的投入，形成行业内自己的核心技术竞争力，以此争取市场份额。

编辑：郑岩