地下水污染的控制与修复.ppt

1、地下水污染控制与修复、赵勇胜吉林大学环境资源学院2007年5月、一、地下水污染防治预警系统地下水污染防治规划二、地下水污染场地监测、控制和管理国际地下水污染场地管理法规的建立三、 地下水污染的控制和修复技术异位处理技术原位修复技术地下水污染修复技术效果分析地下水污染修复的终点4、地下水污染控制和修复的基本原则5、地下水污染调查的一些思路6、结语、内容、发达国家的经验表明，地下水被污染，其管理和恢复非常困难，管理费用庞大，所需时间长。 例如美国的超级基金项目是世界上规模最大、投资最多的环境污染修复计划，在20世纪的最后20年里，美国的土壤和含水层污染管理费用达到了7500亿美元，只去除由漏油引起

2、的土壤和地下水的污染费用就是11 一、地下水污染防治、地下水污染预警系统地下水污染预警是指，当自然力或人类活动作用于地下水环境时，监测、分析、评价、预测地下水及其环境发生的影响变化，并确定其变化趋势和速度动态过程后，及时给出相应水平的预警信息，以达到地下水污染防治的目的根据预警理论，利用随机、非确定性模型预警地下水水质，建立修正机软件系统，为合理利用和管理地下水资源提供依据。 开发了地下水预警系统软件，使地下水监测资料分析具有实时性、动态性的特点，并加强了地下水监测作为国民经济的服务。 此外，还可以利用该系统进行反馈分析，为地下水资源的保护和开发利用提供决策支持。 一、地下水污染防治，一、地下

3、水污染防治，地下水污染防治规划优先考虑地下水饮用水源地保护、地下水现状使用功能保护、地下水系统完整性、地下水和地表水的统一并存。 评价地下水的现实和潜在(或修订用途)利用价值，多种利用功能地下水的空间分布。 制定国家地下水污染防治区划方案，确定在重点流域、重点地区开展地下水污染防治区划。 确定地下水污染防治分区，确定不同分区的污染防治等级。 区分地下水污染防治的敏感带、缓冲带和一般带，根据不同带提出相应的污染防治措施。 一、地下水污染的预防、国际地下水污染场所的管理发达国家对地下水污染的监测、控制和管理十分严格，已形成系统的法律法规，束缚了排污者的行为。 从地下水污染的监测到污染的控制和修复都

4、有具体的要求和标准。 基于风险评估的污染场地控制和修复、地下水污染场地人体健康或生态风险评估、风险评估结果，最终确定地下水污染场地是否需要修复、采用何种技术进行修复等。 制定地下水污染管制标准、地下水污染整备标准等法规，以法律形式规范地下水污染场所管理。 二、地下水污染场地的监测、控制和管理，部分国家和地区地下水污染场地的管理制定土壤和地下水污染治理法，对地下水污染场地进行较严格的治理。二、地下水污染场所监测、控制和管理、台湾地区地下水污染场所管理地下水污染控制标准重金属8项：砷、镉、铬、铜、铅、汞、镍、锌单环芳烃2项：苯、甲苯多环芳烃1项：奈氯化烃2-二氯乙烷，1， 1-二氯乙烯、顺- 1，

5、2 -二氯乙烯、反- 1，2 -二氯乙烯、总酚、四氯乙烯、三氯乙烯、氯乙烯农药8个项目： 2，4 -地我国地下水污染场所规定的确立我国目前地下水发达国家的经验表明，今后我国必然面临地下水污染场所的控制和修复问题。 因此，我们需要尽早展开相关研究，探讨适合中国实际的地下水污染场所控制和修复的方法和技术。 特别是首先探讨确定地下水污染场地控制、管理的法律法规，需要确定是采用基于风险评价的污染场地管理，还是基于制定一系列控制标准进行管理。 有了地下水污染场所管理的法规，地下水污染控制和修复技术的确定等，可以保证这项工作的后续开展。 二、地下水污染场所监测、控制和管理、地下水污染场所控制技术阻隔法回收

6、法水动力场综合方法、水力阻隔法示意图， 回收法形象地下水污染场所的修复技术异位修复技术污染土体挖掘提取处理insitu修复技术污染土体气体提取法井中汽提取法空气搅拌法insitu洗净处理墙反应带方法insitu微生物处理自然衰减方法植物处理方法，1 .异位处理技术污染土体挖掘方法污染范围小时挖掘污染源的污染土体该方法对地下水污染的控制和管理有效，但在污染面积大的地方挖除污染土体是不现实的，往往难以进行。 提取处理方法先提取被污染的地下水，然后在地表处理的方法。 通过不断提取污染地下水，逐渐减少污染晕影的范围和污染程度，通过将含水层介质中的污染物转化为水中来消除污染。 目前提取处理方法已应用于地

7、下环境易溶污染物的恢复和管理。 为了提高吸附在地层介质粒子上的有机污染物的溶解性能，加快萃取处理的速度，有时需要注入表面活性剂。 三、地下水污染控制和修复技术、三、地下水污染控制和修复技术、抽水前地下水流场图(2006.3.8 )、抽水后地下水流场图2 .原位处理技术污染土壤气体抽出法污染土壤气体抽出法(SVE )是当场恢复、处理土壤挥发性有机污染的新方法将包气带土(或土水)中的污染物放入气相中排出。 微生物排气法(Bioventing )也是SVE的一种方法，向包气带注入空气，提取提高地下氧浓度，加速非饱和带微生物的分解。 本方法适用于所有可降解污染物，但实际上常用于石油烃污染的治理，有成功

8、实例。三、地下水污染控制和修复技术、三、地下水污染控制和修复技术、原位处理技术井的蒸汽提取方法是使地下水在井中循环、使挥发性有机物VOCs气化， 可提取污染气体的2 .原位处理技术空气搅拌法空气搅拌方法：向含水层中注入气体(通常为空气或氧气)使地下水中的污染物气化的同时，通过增加地下氧浓度的方法加快饱和带、非饱和带的微生物分解作用。 汽化的污染物进入包气带，可以用SVE系统处理。 该方法也称为微生物搅拌(biosparging )，用于强调微生物过程，表明以微生物处理为主，挥发为辅助过程。 空气搅拌方法可以用于处理土壤、地下水中的大量挥发性、半挥发性污染物，例如汽油、与BTEX成分相关的其他燃

9、料、氯化溶剂。 三、控制和修复地下水污染的技术、三、控制和修复地下水污染的技术、用原位洗涤技术将液体注入或渗透到土壤中的冲洗液可以是水、表面活性剂、潜在溶剂等物质。 该方法加强了孔隙的清洗效果和作用，可以提高传统提取处理方法的处理效果。 该方法的应用成功与具体场所的情况密切相关。 该处理方法不受污染深度和位置的限制，但需要事先进行大量的数据采集和可行性研究。 三、地下水污染的控制和修复技术、二.原位处理技术处理墙/反应带方法在污染源下游挖沟后，填充反应介质，与流动的污染地下水反应，处理污染物。 反应中使用的填充介质包括零价铁、微生物、活性炭、泥炭、蒙脱石、石灰、锯末等。 污染物在处理墙上的反应

10、包括分解、吸附、沉淀等。 在一些情况下，通常采用“窄路和闸门”(funnel and gate )方法，以确保受污染的地下水充分地与处理墙壁的介质交互。 Suthersan等人(2002 )用地下反应带的方法处理受污染的地下水，利用注入井向污染源下游地带注入反应介质，形成“污染物反应带”，污染物和注入的介质发生物理、化学和生化作用，阻断、固定或分解地下水中的污染物。 三、地下水污染的控制和修复技术，二、原位处理技术如果原位微生物处理微生物的选择、控制和营养配合适当，大多数有机污染物都可分解为微生物。 从二十世纪七十年代开始，对污染含水层的微生物进行原位处理的研究开始，现在有很多利用微生物进行原

11、位处理的实例。 大多数微生物原位处理采用好氧模式(不排除特殊情况下的厌氧处理方法)。 地下水中有氧含量，但微生物处理的需求不充分。 例如，氧化1mg的汽油污染物理论上需要2.5mg的氧。 因此，该处理方法需要将氧和营养物质注入地下。 三、地下水污染控制和修复技术、三、地下水污染控制和修复技术、营养物质、空气等、2 .原位处理技术如果有机污染物泄漏到土壤或地下水中，则存在一些天然过程分解和这些过程统称为自然衰减通过吸附土壤颗粒，使一部分污染物不移出场所，微生物分解是污染物分解的重要作用。 稀释和分散不能分解污染物，但可以有效降低很多地方的污染风险。三、地下水污染控制和修复技术、三、地下水污染控制

12、和修复技术、2 .原位处理技术植物处理方法使用植物净化受污染土壤和地下水。 其优点是利用植物的天然能力吸收、聚集、分解土壤和水环境中的污染物。 研究结果表明，植物工艺的处理方法可用于处理多种污染物，包括金属和放射性物质、各种有机化合物(如氯化溶剂、BTEX、PCBs、PAHs、农药、杀虫剂炸药、营养物质和表面活性剂)。 据资料显示，该方法适用于大面积到中表面土层(0-3英尺)的污染治理以及大量水体的低浓度污染问题，且处理目标要求也不够严格。 有植物根吸收法、植物吸收法、植物转化法、植物激化或植物辅助下微生物降解、植物稳定方法五种植物处理方法。 三、地下水污染控制和修复技术、三、地下水污染修复技

13、术效果分析污染物泄漏量大，污染初期采用提取处理方法非常有效，可以大幅减轻污染，去除污染物。 但是，在地下水污染修复的后期，提取处理方法的效果越来越差。 三、地下水污染的控制和修复技术，四、地下水污染修复终点污染修复终点或修复标准对地下水污染场所的修复非常重要。 根据健康风险评价制定，综合考虑不同场所可能的饮用水标准等，制定统一的地下水污染修复标准。 例如，不同的美国州对地下水污染的修复有不同的法规。 但是，整体地下水污染的去除标准(Cleanup Standard )是在基于地下饮用水中的化学物质的最大污染水平(MCLs )和基于非强制性感观的水质标准(SDWR )等现有标准进行毒性分析、污染

14、风险评价等的基础上制定的。 三、地下水污染控制与修复技术、美国部分污染物土壤地下水污染去除标准、三、地下水污染控制与修复技术、美国部分污染物土壤地下水污染去除标准、三、地下水污染控制与修复技术、(1)污染源去除至关重要。 控制和管理地下水的关键是首先清除、清除污染源，切断进入地下含水层的污染源，为后续污染管理奠定基础。 (2)控制污染光晕是前提。 在地下水污染的修复过程中，防止地下水污染进一步扩大，增大污染面积。 发达国家的经验表明，修复污染地下水是一个漫长的过程，因此采用科学的方法和技术控制污染光晕的扩大，避免进一步的危害是非常重要的，是污染管理的前提。 (3)排除污染物是最终目标。 排除污染源、污染光晕受到控制时，采用综合方法和技术进行污染修复。 目前条件下，污染场所修复标准不应制定，原则上应达到控制污染范围，逐步缓解和消除地下水污染。 四、地下水污染控制和修复的基本原则、四、地下水污染控制和修复的基本原则、调查的目的地下水状况污染调查地下水的质量调查？ 抽样代表区域的不同土地利用的不同结果的分析和利用了所有样品的分析指标是否相同？ 分析结果的动态反馈和调查分析表明，五、地下水污染调查的一些思路是： (1)中国地下水污染非常严重，存在大量污染场所，根据发达国家的经验，今后中国必然面临地下水