水土环境污染的控制与修复

水土环境污染的控制与修复第一页，共二十一页，2022年，8月28日●引言●我国地下水、土壤的污染问题●水土污染的预防和控制●水土污染的恢复治理●地下水污染的基础理论研究第二页，共二十一页，2022年，8月28日0.引言●土壤和地下水的污染问题十分严重和普遍●地下水和土壤一旦遭受污染，治理和恢复非常困难

●很难监测发现●累积和滞后效应●污染具有复杂性、隐蔽性和难以恢复的特点

第三页，共二十一页，2022年，8月28日1.我国地下水、土壤的污染问题（1）对于地下水、土壤的污染，还没有进行有效的管理，造成了严重的污染。（2）没有系统、全面的地下水、土壤污染的监测网络，对整体污染的现状和趋势不清。（3）对于地下水、土壤的污染没有完善的法规制度（4）例行的污染监测分析项目不能适应快速的经济发展，给饮用水的安全带来了潜在的危险。第四页，共二十一页，2022年，8月28日2.水、土污染的预防和控制（1）污染预防控制的行政法规手段法律和法规是污染预防和控制的关键，包括：污染物排放的限制、废物的减量化、资源化和无害化等等行政法规手段是环境污染预防和控制的驱动力

（2）地下水的脆弱性评价

地下水的脆弱性评价是地下水开发利用和生态环境规划的依据，它包括了含水层被污染的敏感性和污染泄漏的潜在风险。

国外现状与存在问题第五页，共二十一页，2022年，8月28日2.水、土污染的预防和控制（3）地下水的预警系统利用地下水的长期动态监测资料（量和质），根据预警理论建立地下水的状态和趋势预警模型，并进行预警。为地下水的可持续利用提供决策支持。

数值模型：确定性的模型，要求有高的水文地质研究程度，是强有力的方法；

预警系统：非确定性的模型，要求有空间和时间上的系列资料，具有实时性、动态性的特点。第六页，共二十一页，2022年，8月28日3.水、土污染的恢复治理（1）点源、非点源污染点源污染包括：固体废物场地、地下储存罐（UST）和管道泄漏污染等。其中以固体废物场地、地下储存罐的污染问题最为突出。非点源污染主要来自许多扩散性的污染来源。如降水或融雪水在径流过程中携带污染物，最后进入地表水和地下水中、以及农业灌溉导致的化肥、除草剂、农药污染等。●固体废物填埋场的污染●农业灌溉对土壤和地下水的污染第七页，共二十一页，2022年，8月28日3.水、土污染的恢复治理固体废物填埋处理的研究

（a）场地的选择、评价;（b）土壤、地下水污染的监测和分析;（c）垃圾场地环境污染的模拟预报;（d）污染场地的控制和治理措施等第八页，共二十一页，2022年，8月28日3.水、土污染的恢复治理（2）污染场地的原位修复方法和技术异位（exsitu）处理方法：如抽取－处理方法(Pumpandtreat)，即把污染了的地下水抽取出来，然后再利用物理、化学或生物学的方法进行处理；第九页，共二十一页，2022年，8月28日3.水、土污染的恢复治理（2）污染场地的原位修复方法和技术原位（insitu）处理方法：污染土壤气体提取法(SVE)井中汽提（In-wellVaporStripping）方法空气搅动法（AirSparging）原位冲洗加热方法处理墙方法原位稳定—固化方法电动力学方法原位微生物处理方法植物处理方法等等

第十页，共二十一页，2022年，8月28日3.水、土污染的恢复治理地下可渗透反应屏障（PRB）技术

PRB是一个填充有活性反应介质材料的被动反应区，当污染地下水通过时污染物质能被降解或固定。污染物质依靠自然水力运输通过预先设计好的介质时，介质对溶解的有机物、金属、核素及其他污染物进行降解、吸附、沉淀或去除。屏障中含有可降解挥发性有机物的还原剂、固定金属的螯(络)合剂、还有可提供微生物生长繁殖所需要的营养物和氧气、用以增强生物处理的其他物质等。第十一页，共二十一页，2022年，8月28日第十二页，共二十一页，2022年，8月28日3.水、土污染的恢复治理自然衰减（NA）及本能修复方法自然衰减（naturalattenuation）是指在没有人为作用的情况下，环境中的一些自然过程使污染物的质量、毒性、迁移能力、体积和浓度减少。这些作用过程包括：生物降解、弥散、稀释、吸附、挥发，以及化学和生物化学稳定作用等。在环境污染的治理中，人们很少考虑环境的这一特性。实际上，许多污染物在土壤和地下水中的自然衰减是快速的，有的甚至超过了工程治理去除的速度（PatrickV.Brady和RobertD.Waters,2000）。

第十三页，共二十一页，2022年，8月28日污染场地的自然衰减第十四页，共二十一页，2022年，8月28日3.水、土污染的恢复治理自然衰减（NA）及本能修复方法污染场地的本能修复方法（intrinsicremediation），即通过对污染场地天然衰减能力的研究，寻求能够增强环境对污染物衰减能力的方法和措施，如改变场地的水文地质、地球化学、以及微生物学条件，以增强污染物的衰减能力。第十五页，共二十一页，2022年，8月28日3.水、土污染的恢复治理（3）地下水资源可持续利用及其对生态环境影响●水资源的管理、优化和决策水资源供需目标、经济目标，生态环境目标。●采用人工方法对水资源进行调节以达到最优化，如人工补给地下水等。●节约用水，开展节水方法技术的研究工作。●对天然劣质地下水的改良和再利用技术第十六页，共二十一页，2022年，8月28日4.地下水污染的基础理论研究(1)多相流理论研究;(2)非确定性模型理论;(3)溶质在地下环境介质中的迁移转化理论第十七页，共二十一页，2022年，8月28日4.地下水污染的基础理论研究(1)多相流理论研究

●包气带水流和溶质运移●NAPL(NonaqueousPhaseLiquid)污染存在的问题：

●使用达西定律描述气体的运动●气相运移的模型在实际应用中的不确定性●在非饱和带中，S-k-p关系的确定上述各方面的工作都可以是未来研究的课题，任何重大的突破都对水流模型和溶质迁移模型带来新的飞跃。

第十八页，共二十一页，2022年，8月28日4.地下水污染的基础理论研究(2)非确定性模型理论●地下水水流和污染质运移模型存在着非确定性●目前使用的解析模型、数值模型的模拟结果的准确程度也值得探讨（W.Kinzelbach，1998）●非确定性模型的重要性第十九页，共二十一页，2022年，8月28日4.地下水污染的基础理论研究(3)溶质在地下环境介质中的迁移转化理论溶质（污染质）在地下水中的运移受多种因素的影响：对流、弥散和化学反应等。●在弥散理论方面，在微观弥散过程、宏观弥散以及尺度效应等方面还有许多问题有待解决。●在污染质与介质的作用方面，有待于解决的难题就更多一些，如：采用热力学理论还是化学动力学方法研究污染质与介质的作用;如何定量的描述作用的过程;微生物反应过程;反应参数的选择和获取;与对流-弥散模型的偶合等等。

第二十页，共二十一页，2022年，8月28日谢谢！

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