地下水污染及防治.docx

2010 年 春 季学期研究生课程考核(读书报告、研究报告)考核科目：地下水污染及其防治学生所在院(系)：市政环境工程学院学生所在学科：市政工程学 生 姓 名：张翔学 号：09S027064学 生 类 别：非定向考核结果：阅卷人地下水污染及其防治09S0270641 张翔摘要：简要介绍了地下水污染的污染源、污染途径、地下水污染的危害及其防治方法。关键字：地下水污染，污染源，污染途径，防治方法目 录目 录- 1 -1 地下水污染源- 3 -1.1 工业“三废”污染源- 3 -1.1.1 工业废水- 3 -1.1.2 工业废气- 3 -1.1.3 工业废渣- 3 -1.2城市生活污染源- 4 -1.2.1 生活污水- 4 -1.2.2 生活垃圾- 4 -1.3农业污染源- 4 -1.3.1 农药污染- 5 -1.3.2 化肥污染- 5 -1.3.3 污水灌溉- 5 -1.4 重金属及放射性污染源- 5 -2 地下水污染途径- 5 -2.1 间歇入渗型- 5 -2.2 连续入渗型- 6 -2.3 越流型- 6 -2.4 径流型- 6 -3 地下水污染的危害- 7 -4 地下水污染治理技术- 8 -4.1 物理法- 8 -4.2 水动力控制法- 8 -4.3 抽出处理法- 9 -4.3.1 抽出处理物化方法- 9 -4.3.2 抽出处理生物方法- 10 -4.4 原位处理法- 11 -4.4.1 原位生物修复技术- 11 -4.4.2 原位物理化学处理技术- 13 -5 地下水污染防治的非技术方法- 14 -参考文献- 15 - 纵观人类历史，可以说，人类的生存与发展从根本上依赖于水的获取和对水的控制。正是由于水资源的战略性、有限性和脆弱性，使全世界出现了严重水危机，联合国环境规划署前署长、环境运动的元老穆斯塔法托尔巴曾指出，“我们过去经常认为，能源和水是21世纪的关键问题。现在我们认为，水将是个关键问题。”随着工业生产的高速发展，我国地下水污染的问题日益突出，地下水污染所带来的对环境经济问题的影响也日趋显露。就水体污染而言，地下水的污染与地表水的污染相比更具有隐蔽性和难以逆转性。即地下水受某些组分严重污染，往往是无色、无味的，即使人类饮用了有害或有毒组分污染的地下水，对人体的影响也只是慢性的长期效应，不易觉察，且地下水一旦受污染，便很难治理及恢复。因此，加强对地下水污染的治理和相应技术的开发就成为一种迫切的需要。1 地下水污染源向水体排放或释放污染物的来源和场所都称为水体污染源，这是造成水体污染的罪魁祸首。各种水体及其循环过程中涉及到许多类型复杂的污染源，从不同的角度可将水体污染分为多种不同的类型，就地下水污染而言，按污染源的行业类型及其排放物的种类来分，污染源主要有以下几种:1.1 工业“三废”污染源工业“三废”(废水、废气、废渣) 是地下水污染的主要因素之一。1.1.1 工业废水如: (1)工业电镀废水，其主要污染成分有CN，Cr，Cd，Ni，Zn，Hg 以及“三酸”(HCl，H2SO4，HNO3)等；(2)工业酸洗污水，主要成分为三酸；(3)冶炼工业废水，主要污染物有铜、铝、锌、镍、镉等金属污染物质；(4)轻工业废水，主要污染物为碱类、脂、醇、醛类、氨氮、染料、硫等；(5)石油化工有机废水，污染物成分以各种硝基、氨基化合物、油类、苯酚类、醇类、酸碱类、氯化物、氰化物、各种金属化合物、有机化合物、芳烃类及其衍生物。这些有毒有害废水，若不经过处理而排入城市下水道、江河湖海或直接排到水沟、大渗坑里，都是导致地下水化学污染的主要原因。1.1.2 工业废气一些典型的工业废气，SO2、H2S、CO、CO2、氮氧化物、苯并芘等物质会对大气产生煤烟型严重污染，这些污染物随降雨下落，通过地表径流进入水循环中，对地表水和地下水造成二次污染。1.1.3 工业废渣工业废渣包括高炉矿渣、钢渣、粉煤灰、硫铁渣、电石渣、赤泥、洗煤泥、硅铁渣、选矿场尾矿及污水处理厂的淤泥等。如冶金工业产生含氰化物垃圾造纸工业产生含亚硫酸垃圾； 电子工业产生含汞垃圾； 石油化工产生多氯联苯(PCBS) ； 农药废物含酚、酚焦油垃圾及富含矿物油、碳氢化合物溶剂等垃圾； 燃煤热电厂粉尘淋滤产生As，Cr，Se，Cl等。这些废渣有的天然堆放，有的埋入地下，如遇隔水不好地层，经风吹、雨水淋滤，其中的有毒有害物质如重金属、挥发性酚、氰化物等进入水体和土壤。其中部分随降水直接入渗，部分随地表径流往下游迁移并下渗，从而对地下水形成面状和线状污染。如沈阳、锦州、吉林等城市铬渣堆积如山，形成地下水的重要污染源。1.2城市生活污染源长期以来，城市的生活污水没有经过任何处理而直接排放，只是靠地表水体的自净能力来消除其中的污染物质，但水体的自净能力是有限的。据统计，我国约有80% 以上的河流遭到污染，有的污染相当严重，甚至不能用于灌溉农田，同时也污染了地下水源。1.2.1 生活污水生活污水主要是SS (悬浮固体)、BOD (生化需氧量)、NH4-N (氨氮)、ABS (合成洗涤剂)、P、Cl、细菌等。生活污水和医院排放的废水中所含污染物多为氨氮、磷、合成洗涤剂、厌氧细菌、挥发性酚、汞、病毒及放射性物质，多数排入河道、沟渠或渗坑，对地表水和地下水产生污染。任意堆放的未经处理的生活垃圾通过风吹、降水淋溶，其中的有毒有害物质进入水体，也污染了地表水和地下水。1.2.2 生活垃圾生活垃圾一般用埋填法处理，而这些大量被填埋于城市周围的垃圾，随着日晒雨淋及地表径流的冲洗，其溶出物会慢慢渗入地下，污染地下蓄水层。生活废弃物中富含有机物质和盐类，在微生物的作用下分解成有机氮氨氮亚硝酸盐氮硝酸盐氮，故而在地下水中三氮检出率为10%46%，细菌总数和大肠菌群检出率为10%26%。因而生活垃圾，还有居民区的化粪池都是造成有机物污染的主要渠道。1.3农业污染源由于农业活动而造成的地下水污染源主要包括土壤中剩余农药、化肥、动植物遗体的分解以及不合理的污水灌溉等。它们引起大面积浅层地下水质恶化，其中最主要的是NO3-N的增加和农药、化肥的污染。1.3.1 农药污染农药污染对人类及动物有致癌、致畸、致突变的作用。据报道，在30年前使用于DDT 的地方，目前地下水中仍然存在这种农药，且有的地方每升地下水中DDT含量超标几千倍。如今广泛使用的农药，经大气降水淋渗，较大面积地以“源”的形式构成对地下水的污染。1.3.2 化肥污染一方面过量使用氮肥可使水的NO3含量、永久硬度和矿化度升高，另一方面，造成水体富营养化，当无机氮含量超过300mg/m、总磷在20mg/m时，就会出现富营养化，引起水生生物大量死亡。1.3.3 污水灌溉许多污水中含有有毒元素及化合物，在地下水埋藏较浅，包气带渗透性较好的砂土地带，常常带来地下水的严重污染。如西安市六座污水库、20 余座污水塘，蓄水30 万m以上，使渭河一、二阶地受到广泛污染。1.4 重金属及放射性污染源重金属如Hg、Cd、Pb、Cr、Zn、Co、Ni、Sn及类金属As等，以Hg、Cd、Cr及As 的污染最为突出；放射性污染主要是由放射性核元素引起的一类特殊污染，包括放射性水污染。天然放射性核元素以及核武器试验的沉降物、其他工业中的放射性废水及废弃物都会污染地下水，引起癌症和遗传病变。2 地下水污染途径地下水污染途径是复杂多样的。按水力学上的特点分类，地下水污染大致可分为四类。2.1 间歇入渗型其特点是，污染物通过大气降水或灌溉水的淋滤，使固体废物、地层土壤或地层下的朽害或有毒组分，周期性地从污染源通过包气带渗入含水层。这种渗入多半是呈非饱和状态的淋雨状渗流形式，或者呈短期间的饱水状态连续渗流形式。这种途径引起的地下水污染，其污染组分原来是呈固态形式贮存于固体废物或土壤里的。此种污染，无论在其范围或程度上，均可能有季节性变化。主要污染对象是潜水。2.2 连续入渗型其特点是，污染物随污水或污染溶液不断地渗入含水层。在这种情况下，或者包气带完全饱水，呈连续渗入的形式渗入含水层，或者包气带上部的饱水呈连续渗流的形式，下部不饱水呈淋雨状的渗流形式渗入含水层。这种类型的污染，其污染组分是液态的。最常见的是污水聚积地段(污水池、污水渗坑、污水快速渗滤场、污水管道等) 的渗漏，以及被污染地表水体和污水渠的渗漏，其主要污染对象也多半是潜水。2.3 越流型其特点是，污染物通过层间越流的形式转移入其它含水层。这种转移或者是通过天然途径(水文地质天窗)，或者通过人为途径(结构不合理的井管、破损的老井管等)，或者人为开采引起的地下水动力条件的变化而改变了越流方向，使污染物通过大面积的弱隔水层越流转移到其他含水层。其污染来源可能是地下水环境本身的，也可能是外来的，它可能污染承压水或潜水。研究这一类型污染的困难之处是难于查明越流具体的地点及地质部位。2.4 径流型其特点是，污染物通过地下径流的形式进入含水层，即或者通过废水处理井，或者通过岩溶发育的巨大岩溶通道，或者通过废液地下储存层的隔离层的破裂进入其它含水层。海水入侵是海岸地区地下淡水超量开采而造成海水向陆地流动的地下径流。此种类型的污染，其污染物可能是人为来源也可能是天然来源，可能污染潜水或承压水。其污染范围可能不很大，但其污染程度往往由于缺乏自然净化作用而显得十分严重。3 地下水污染的危害由于地表水资源的可使用量在一定的空间和时间范围内是有限的，则地下水污染和地下水超采就会相互影响，即污染使可供水源减少，以致增加对地下水的开采需求，从而造成地下水过量开采；而地下水不合理开采或过量开采，也会引起地下水水位下降及其自净能力的削弱，更会加剧地下水污染程度。因此城市地下水严重污染不仅会导致传染疾病等社会公害的发生，还会因失去作为水资源的经济价值，加剧本地区水资源的短缺局面。(1)严重损害居民的身心健康，导致霍乱、血吸虫病、痢疾等疾病的流行。水资源是人类的生命之源，人们的生存离不开水。但是饮用了被污染的水，人们就会产生疾病甚至死亡。据最精确的估计，全世界每年大约有2.5亿人新患上经水传染的疾病，其中大约1000万人死于非命 每三年相当于一个加拿大。例如，在我国根据饮用水卫生标准规定，每升水中的硝酸盐不应超过20 mg氨，相对于世界卫生组织、欧共体国家和美国不应超过10mg氨的规定，已经是很低的标准。但是即使按低标准衡量，我国城市由工业和农业污染引起地下水硝酸盐超标地区仍然很多，如北京、西安、沈阳、兰州、银川、呼和浩特等北方城市有大面积超标区，有的超标指数高达4-5倍。人们饮用被硝酸盐污染的地下水后可以导致癌症，还可能引起高铁(变性)血红蛋白症，而导致患者死亡。疾病给广大居民身心带来极大损害，同时也增加了巨额医疗费用。(2)由于地下水平均循环时间很长，在接近水位地方的往往是一年左右，而在深处蓄水层的循环时间可以长达数千年，所以一旦被污染，很难被清除，当然更无法被有效利用。但是水资源作为工业的血液和农业的命脉，支撑着人类社会经济的发展，一旦可用地下水资源受到严重污染，就会严重制约城市经济发展和社会进步。而为了维持城市正常运转，人们不得不花费人力、物力和财力寻找新的水源。例如唐山市1970年代一化工厂堆放的铬酸酐废渣污染了当地的地下水，导致该市地下水被铬污染面积达14km，六价铬的最高含量达每升45mg，超过国家规定饮用水标准的900倍，导致许多自来水厂不得不被迫关闭，重新寻找水源。在很多情况下，人们不得不采取措施加大可利用地区地下水的开采量，以致引起地下水过量开采，进而逐步增加开采经济成本。4 地下水污染治理技术客观上讲，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，而国外，尤其是欧美国家自20世纪70年代以来在地下水点源污染治理方面取得了很大进展，且逐渐发展成较为系统的地下水污染治理技术。地下水污染治理技术归纳起来主要有：物理法、水动力法、抽出处理法和原位处理法。4.1 物理法物理法是用物理的手段对受污染地下水进行治理的一种方法，概括起来可分为：(1)屏蔽法该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。常用的灰浆帷幕法是用压力向地下灌注灰浆，在受污染水体周围形成一道帷幕，从而将受污染水体圈闭起来。其他的物理屏障法还有泥浆阻水墙、震动粧阻水墙、块状置换、膜和合成材料帷幕圈闭法等，原理都与灰浆帷幕法相似。总的来说，物理屏蔽法只有在处理小范围的剧毒、难降解污染物时才可考虑作为一种永久性封闭方法，多数情况下，他只是在地下水污染治理的初期，被用作一种临时性的控制方法。(2) 被动收集法该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如油类污染物等收集起来，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，她在美国治理地下水油污染时得到过广泛的应用。4.2 水动力控制法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，从而将受污染水与清洁水体分隔开来。根据井群系统布置方式的不同，水力控制法又可分为上游分水岭法和下游分水岭法。上游分水岭法是在受污染水体上游布置一排注水井，通过注水井向含水层注入清水，使得在该注水井处形成一地下分水岭，从而阻止上游清洁水体向下游补给已被污染水体；同时，在下游布置一排抽水井将受污染水体抽出处理。而下游分水岭法则是在受污染水体下游布置一排注水井注水，在下游形成一分水岭以阻止污染物向下游扩散，同时在上游布置一排抽水井，抽出清洁水并送到下游注入。同样，水动力控制法一般也用作一种临时性的控制方法，在地下水污染治理的初期用于放置污染物的扩散蔓延。4.3 抽出处理法目前较为常用的地下水净化技术，依然是传统的抽出处理法。在这一过程中，污染的地下水被从蓄水层抽出来，然后通过地上处理设施处理，使溶于水中的污染物得以去除。抽出处理技术也主要分为物理化学处理、生物处理法等。4.3.1 抽出处理物化方法物理化学方法主要包括空气吹脱、炭吸附、化学氧化等技术。吹脱方法早期应用于去除水中溶解的CO、H2S、NH3等气体，同时增加水中的溶解氧来氧化水中的金属。在20世纪70年代中期，这项技术开始用于受低浓度挥发性有机物污染的水处理。但该法把水中有机物转移到空气中，需要尾气处理装置，增加了处理成本否则又会造成新的污染。Victor Omskov等人利用空气吹脱的方法，能对水中的三氯乙苯、氯苯、l，3一二氯苯有很好的去除效果，去除率为3085；去除效果随着温度的升高而更好。活性炭吸附是目前利用微孔吸附原理，去除有机污染应用最为广泛的方法之一。早在19世纪60年代，伦敦就开始利用动物炭用于饮用水来去除色度和味；20世纪2030年代粉末活性炭用于食品和饮料工业生产超纯水。1966年，美国马萨诸塞州的第一座砂滤一粉末活性炭串联过滤设备的建立，将颗粒活性炭运用于饮用水除污染处理系统中。Mark H stenzel 利用活性炭吸附的方法处理受污染的地下水，来满足工业用水的要求，并且得出部分氯代脂肪烃和芳香烃物质的吸附等温线，讨论了生产规模粒状活性炭系统设计及实用性。此外，活性炭是微生物生长的良好载体，只要合理运作，活性炭上的微生物对提高水处理效果，特别是延长活性炭使用周期都会起到积极的作用，这种活性炭与微生物的协同技术成为生物活性炭。目前，已得到很多应用。但是采用该法时，应避免预氯化处理，否则微生物就不会在活性炭上生长，因而失去生物活性炭的生物氧化作用。化学氧化被广泛应用于地下水污染物的去除方面，在地下水处理中比其他方法有更大的优点。近来，化学法的改进使得这种方法在地下水处理中越来越广泛。其中三种化学氧化物质在工业和地下水处理方面被广泛的应用，还有氧气用于去除地下水中的铁和锰。氯气氧化虽然成本较低，但是会产生“三致”副产物。其他化学氧化法虽然降解有机污染物的能力较强，但又存在成本过高问题。Cater采用一种带Uv灯的臭氧氧化工艺，研究了地下水中一些难降解物质如汽油、挥发性有机物、多氯联苯等，在O3和Uv光作用下的结构变化及反应速率。光氧化催化是以N型半导体为敏化剂的一种光敏化氧化。光敏化氧化的突出特点是氧化能力极强，能将地下水中难降解有机污染物氧化去除。膜过滤法是新兴的高效分离、浓缩、提纯、净化技术，系用高分子薄膜作介质，以附加能量为推动力，对双组分或多组分溶液进行表面过滤分离的物理处理方法。膜过滤技术是解决目前饮用水水质不佳的有效途径之一，但在目前情况下，其成本及操作维护费用太高，限制了其推广使用。其他开展研究的抽出处理物化处理技术主要有：吸附和离子交换、超声波等。4.3.2 抽出处理生物方法抽出处理生物方法将受污染地下水从含水层抽出来，然后利用微生物将有机物降解为简单的化合物，最后变为CO2、H2O、CH4等。Edward J Bouwer等报道生物方法被广泛应用于饮用水处理，能去除水中的可生物降解有机物、合成有机物、氨、硝酸盐、铁和锰等污染物质。特别是对于地下水中最常见的卤代碳氢化合物，用常规的吹脱和炭吸附的方法去除效果不太理想，而生物方法被认为是一种有效、廉价的地下水净化方法。姜巍等人利用装填固体填料硫和石灰石的生物膜反应器，去除地下水中硝酸盐氮。结果表明，基于电子供体硫的自养反硝化菌，对水中的硝酸盐氮有很好的去除效果。谢天强等人利用生物膜处理石油污染地下水，结果表明，该方法对地下水微量有机污染物有很好的去除作用。由于空气氧化接触过滤法中在除锰方面发现一些新问题。一方面，地下水一般为铁锰共存，为排除铁快速氧化对锰氧化的干扰，接触氧化法采用一级曝气、过滤除铁，二级曝气、过滤除锰的分级去除方法，工艺流程仍然比较复杂。运行费用也偏高；另一方面，锰难以氧化，在滤层中不能快速氧化为MnO2而成为附着于滤料上的锰质活性滤膜，除锰能力形成周期较长，而且由于经常性反冲洗等外界因素的干扰，有效的锰质活性滤膜很难形成并保持稳定。因此，我国的张杰院士等于20世纪90年代，在我国率先开展了地下水生物法除锰新技术的理论及应用研究。张杰院士等通过对除锰滤池进行了大量的研究，他们发现，滤料表面附着大量的微生物，这些微生物具有氧化锰的能力，称之为锰氧化细菌。而且，锰的去除量与滤池中锰氧化细菌的数量成正比。于是，在滤池中接种锰氧化细菌，经过培养，滤料成熟后，对锰有极好的去除效果，在此基础上，提出生物固锰除锰技术。分别在鞍山大赵台、抚顺开发区水厂等地进行了现场研究，并通过大量的微生物学试验，证明了滤池中铁细菌的高效生物除锰作用，国内外一些学者也相继从不同角度对生物法进行了研究，在增强除锰效果及降低工程费用等方面取得了一些有价值的成果。目前，尽管铁细菌的筛选、驯化已获一定成功，但采用实验室筛选驯化菌种接种的方法，对于大中型除铁除锰滤池，尽管技术上可行，但菌种培养费用巨大，经济上不可行。4.4 原位处理法原位处理是利用物理化学方法或生物法在地下含水层直接净化的方法。这种方法比较新，已经吸引了很多研究注意力，而且应用的实例也在增加。4.4.1 原位生物修复技术地下水的原位生物修复法，主要依靠土著微生物的作用，将污染物质分解为无毒无害物质。该技术最初被用于修复碳氢化合物污染的地下水。近几年，逐步被用于修复其他类型污染的地下水。下面介绍几种原位生物修复法。(1) 生物通风技术生物通风技术指把空气注入受有机污染的包气带土层，促进有机污染物的挥发及好氧生物降解，这是一种治理包气带有机污染的技术。该技术去除污染物的主要机理是挥发和生物降解。研究表明，好氧生物降解是生物通风技术的主要贡献者。因为空气中的氧为微生物提供好氧环境，为污染物提供电子受体从而促进污染物的好氧生物降解。该技术设备费用低，不受外界气温影响等特点。但是难于控制质量，需频繁检测。(2) 曝气技术曝气技术处理地下水有机污染特别是石油烃污染很有效。石油烃在地下水中主要以吸附态和残余液态存在：吸附态的吸附在介质颗粒表面，残余液态的被截留在部分空隙里。这两种形式的石油烃不随水流动。该技术的主要机理为挥发、好氧生物降解和增加有机物的溶解。在去除地下水中石油烃方面，该技术比传统的抽出处理法更有效，但只适用于易挥发又能生物降解的石油烃，还必须严格控制空气注入速度，以防止挥发性物质转移到大气中。(3) 液体输送技术液体输送技术与传统的污水处理有类似之处，电子受体通常是氧气，并加入营养物质，以强化生物反应器中污染物降解过程。该技术在污染地区注入压缩空气和营养盐，微生物在含有营养盐的富氧地下水中，通过新陈代谢作用将污染物降解；在地下水流向的下游地区，用泵将地下水抽出地面，可以用其溶解营养盐再回灌到地下水中，如需要时也可对其进行进一步处理。其优点为：可以处理沉积物吸附和夹带的污染物、避免污染沉积物的迁移。但是该方法也可能导致微生物的过分生长，造成含水层的堵塞，致使后期的营养物无法注入。(4) 可渗透反应器可渗透反应器 是一个填充有活性反应材料的被动反应区，当受污染地下水通过时，污染物能被降解或固定。污染物靠自然水力传输通过预先设计好的介质时，溶解的有机物、金属、氮磷等污染物被降解、吸附、沉淀或去除。屏障中含有降解挥发性有机物的还原剂、固定金属的络(螯)合剂、微生物生长繁殖所需要的营养物和氧气，用以增强生物处理。多孔处理墙就是一种可渗透反应器，将混合介质以一定厚度填到地下水水位以下，形成多孔墙体，该墙体与地下水水流垂直，污染物流经处理墙时经生物或化学作用而去除。在地下水位较浅地区以锯末和泥土混合，就能构成一道松散多孔的脱氮墙，锯末降解缓慢，可以为反硝化菌创造厌氧环境，并提供碳源。地下水中的NO一流经脱氮墙时，通过生物和化学作用而得以去除，实地试验表明反硝化菌是完成脱氮的主要因素。使用该种方法的前提，是必须先了解地下水中污染物的种类和数量，以保证投入的反应物或吸附质能有效地发挥作用；同时又不会因反应物或吸附质投加过量，而引入新的污染物。4.4.2 原位物理化学处理技术原位物理化学处理就是利用物理化学、化学及电化学等方法，将含水层中污染物质固定、分离以及去除的技术。赵振业等人将二氧化氯氧化技术应用于原位处理受污染地下水：经射流器将二氧化氯气体连续投入到水力截获带。处理前后的水质变化经色一质联机分析，氧化前地下水中检测出l4种有毒性、致癌物质，经处理后已有5种致癌物质被去除，总油量已由初始的29.7mgL下降了50左右；在氧化过程中也产生了一系列次生产物，但没有一种是有毒、致癌物质。该法存在主要问题是，目前与传统的氯气相比，二氧化氯成本过高，影响了该法的推广。国外有些学者建立了含铁屑的原位反应墙修复系统，进行实验观测研究，尝试利用铁屑修复被污染的地下水。铁屑腐蚀电池处理污染水是基于氧化还原反应、铁屑中活性炭微粒的吸附与对反应的催化、卤族离子对氧化膜的破坏、微电池的电场效应等的原理。OHannesin和Gillhaml在强透水层中建立了原位“铁墙”(Iron wa11)修复系统。这个位于加拿大安太略省的小型反应墙，是用22的铁屑和78的粗砂构筑的，含水介质为中细砂，其地下水被TCE和PCE所污染，浓度分别为268mgL和58mgL。该反应墙设立后，监测到流经反应墙的污水中，TCE和PCE分别被去除90和86 ，而且经5a运行后去除率未见有明显降低。Puls R W 等人将铁屑一粗砂子一原地含水层介质组成的混合物，填入预先在含水层中打好的小钻孔中，利用形成的小型处理带处理含铬及卤代烃污染的地下水。这个小型的原位处理带，位于美国卡罗莱纳州北部海岸卫队后勤中心(Coast Guard Support Center)，该处的地下水污染，是由于含铬酸盐电镀废水的长期排放(达30a以上)入渗地下所致。试验3个月后检测发现，处理后的地下水中总铬浓度低于检出线，但同时有出现，且pH值上升、Eh值下降、溶解氧也被耗损。Puls等人根据该试验的监测结果总结出以下反应式：Fe0+CrO42-+4H2O(Fex，Cr1-x)O H3+5OH-但是用铁作为还原剂的实验研究，目前还存在的两个主要问题是：沉淀物聚集在铁粒表面，阻碍了反应的继续进行；其次，是对反应机理未很明确。此外还有电极法脱氮，该技术在土壤带水层内配置电极，通直流电流，产生水的电解，利用由阴极产生的氢进行生物学脱氮。目前该技术尚处于开发阶段。5 地下水污染防治的非技术方法(1) 加大宣传力度，提高公众环境意识要努力贯彻有关法规政策，坚决贯彻执行中华人民共和国水法、中华人民共和国环境保护法和水污染防治法。完善地方法规，实行谁污染谁治理，谁开发谁保护的原则。有步骤、有重点地解决水环境污染问题。小而散、多的污水厂建设不仅给国家和企业造成巨大的投资浪费。还由于企业负担过重、管理水平较低等原因，使预想的环境治理目标大打折扣。为此，笔者认为集中建设规模化污水厂，变“谁污染谁治理”为“谁污染谁掏钱”的政策时机已成熟。加快建设污水处理厂，处理工业废水及生活污水，是保护水环境的一个重要途径。在经济技术许可的情况下，在污染较为严重的城市，如榆次、介休、灵石、和顺，有计划地兴建一些污水处理厂，加快建设速度、提高处理能力加强水质监测、发现问题及时解决。(2) 统筹规划，合理开发地下水资源增强全民环保意识，强化节约用水，推广节水新技术，加强对用户尤其是大户的用水量控制，扶持企业搞环保，推广洁净新能源外，应把能源基地作为一个生态系统予以全面规划。把单个污染源的孤立治理，变以水系或地区为单位进行防治，以全面改善生态环境。此外，还要加强环境地质科学研究，尽快摸清各地区的水环境容量，并以其指导规划和建设。如工业布局要考虑环境承载能力，在水环境容量超负荷地区，要