地下水污染主要指人類活動引起地下水化學成分、物理性質和生物學特性發(fā)生改變而使質量下降的現(xiàn)象。地表以下地層復雜，地下水流動極其緩慢，因此，地下水污染具有過程緩慢、不易發(fā)現(xiàn)和難以治理的特點。地下水一旦受到污染，即使徹底消除其污染源，也得十幾年，甚至幾十年才能使水質復原。至于要進行人工的地下含水層的更新，問題就更復雜了。

預防保護

應以預防為主。為此，必須進行必要的監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)地下水遭受污染，就應及時采取措施，防微杜漸。最好是盡量減少污染物進入地下含水層的機會和數量，諸如污水聚積地段的防滲，選擇具有最優(yōu)的地質、水文地質條件的地點排放廢物等。地下水污染治理技術歸納起來主要有：物理處理法、水動力控制法、抽出處理法、原位處理法。

物理法

物理法是用物理的手段對受污染地下水進行治理的一種方法，概括起來又可分為：

屏蔽法

該法是在地下建立各種物理屏障，將受污染水體圈閉起來，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，在受污染水體周圍形成一道帷幕，從而將受污染水體圈閉起來。其他的物理屏障法還有泥漿阻水墻、振動樁阻水墻、板樁阻水墻、塊狀置換、膜和合成材料帷幕圈閉法等，原理都與灰漿帷幕法相似。

總的來說，物理屏蔽法只有在處理小范圍的劇毒、難降解污染物時才可考慮作為一種永久性的封閉方法，多數情況下，它只是在地下水污染治理的初期，被用作一種臨時性的控制方法。

被動收集法

該法是在地下水流的下游挖一條足夠深的溝道，在溝內布置收集系統(tǒng)，將水面漂浮的污染物質如油類污染物等收集起來，或將所有受污染地下水收集起來以便處理的一種方法。被動收集法一般在處理輕質污染物 - 如油類等時比較有效，它在美國治理地下水油污染時得到過廣泛的應用。

水動力控制法

水動力控制法是利用井群系統(tǒng)，通過抽水或向含水層注水，人為地改變地下水的水力梯度，從而將受污染水體與清潔水體分隔開來。根據井群系統(tǒng)布置方式的不同，水力控制法又可分為上游分水嶺法和下游分水嶺法。

上游分水嶺法是在受污染水體的上游布置一排注水井，通過注水井向含水層注入清水，使得在該注水井處形成一地下分水嶺，從而阻止上游清潔水體向下補給已被污染水體；同時，在下游布置一排抽水井將受污染水體抽出處理。

而下游分水嶺法則是在受污染水體下游布置一排注水井注水，在下游形成一分水嶺以阻止污染羽流向下游擴散，同時在上游布置一排抽水井，抽出清潔水并送到下游注入。同樣，水動力控制法一般也用作一種臨時性的控制方法，在地下水污染治理的初期用于防止污染物的擴散蔓延。

穩(wěn)定化與固化技術

穩(wěn)定化是指將污染物轉化為不易溶解、遷移和毒性比較小的狀態(tài)或者形式。而固化是指將污染物質包存起來，呈小顆粒狀或者大塊形狀，使污染物質處于穩(wěn)定狀態(tài)，不再影響周圍環(huán)境。穩(wěn)定化和固化技術通常用于重金屬離子和放射性物質的穩(wěn)定化和固化處理。一般的步驟包括：

- 1中和過量的酸度；

- 2破壞金屬絡合物;；

- 3控制金屬的氧化還原態(tài)；

- 4轉化為不溶性的穩(wěn)定形態(tài)；

- 5采用固化劑形成穩(wěn)定的固體形態(tài)物質。

抽出處理法

抽出處理法是當前應用很普遍的一種方法，可根據污染物類型和處理費用來選用，大致可分為三類：

①物理法：包括：吸附法、重力分離法、過濾法、反滲透法、氣吹法和焚燒法等。

②化學法：包括：混凝沉淀法、氧化還原法、離子交換法和中和法等。

③生物法：包括：活性污泥法、生物膜法、厭氧消化法和土壤處置法等。受污染地下水抽出后的處理方法與地表水的處理相同，需要指出的是，在受污染地下水的抽出處理中，井群系統(tǒng)的建立是關鍵，井群系統(tǒng)要能控制整個受污染水體的流動。

處理后地下水的去向有兩個，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稀釋受污染水體，沖洗含水層；另一方面還可加速地下水的循環(huán)流動，從而縮短地下水的修復時間。

原位處理法

原位處理法是地下水污染治理技術研究的熱點，不但處理費用相對節(jié)省，而且還可減少地表處理設施，最大程度地減少污染物的暴露，減少對環(huán)境的擾動，是一種很有前景的地下水污染治理技術。原位處理技術又包括物理化學處理法及生物處理法。

加藥法

通過井群系統(tǒng)向受污染水體灌注化學藥劑，如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物或使無機化合物形成沉淀等。

滲透性處理床

滲透性處理床主要適用于較薄、較淺含水層，一般用于填埋滲濾液的無害化處理。具體做法是在污染羽流的下游挖一條溝，該溝挖至含水層底部基巖層或不透水粘土層，然后在溝內填充能與污染物反應的透水性介質，受污染地下水流入溝內后與該介質發(fā)生反應，生成無害化產物或沉淀物而被去除。

常用的填充介質有：a.灰?guī)r，用以中和酸性地下水或去除重金屬；b.活性炭，用以去除非極性污染物和CCl4、苯等；c.沸石和合成離子交換樹脂，用以去除溶解態(tài)重金屬等。

土壤改性法

利用土壤中的粘土層，通過注射井在原位注入表面活性劑及有機改性物質，使土壤中的粘土轉變?yōu)橛袡C粘土。經改性后形成的有機粘土能有效地吸附地下水中的有機污染物。

沖洗法

對于有機烴類污染，可用空氣沖洗，即將空氣注入到受污染區(qū)域底部，空氣在上升過程中，污染物中的揮發(fā)性組分會隨空氣一起溢出，再用集氣系統(tǒng)將氣體進行收集處理；也可采用蒸汽沖洗，蒸汽不僅可以使揮發(fā)性組分溢出，還可以使有機物熱解；另外，用酒精沖洗亦可。理論上，只要整個受污染區(qū)域都被沖洗過，則所有的烴類污染物都會被去除。

射頻放電加熱法

通入電流使污染物降解。原位物化法在運用時需要注意的是堵塞問題，尤其是當地下水中存在重金屬時，物化反應易生成沉淀，從而堵塞含水層，影響處理過程的進行。

原位生物修復的原理實際上是自然生物降解過程的人工強化。它是通過采取人為措施，包括添加氧和營養(yǎng)物等，刺激原位微生物的生長，從而強化污染物的自然生物降解過程。通常原位生物修復的過程為：先通過試驗研究，確定原位微生物降解污染物的能力，然后確定能最大程度促進微生物生長的氧需要量和營養(yǎng)配比，最后再將研究結果應用于實際。

強化供氧技術

生物氣沖技術

該技術與原位物化法中的氣沖技術相似，都是將空氣注入受污染區(qū)域底部，所不同的是生物氣沖的供氣量要小一些，只要能達到刺激微生物生長的供氣量即可。

溶氣水供氧技術

這是由維吉尼亞多種工藝研究所 - Virginia PolytechnicInstitute的研究人員開發(fā)的技術，它能制成一種由2/3氣和1/3水組成的溶氣水，氣泡直徑可小到55μm。把這種氣水混合物注入受污染區(qū)域，可大大提高氧的傳遞效率。

過氧化氫供氧技術

該技術是把過氧化氫作為氧源注入到受污染地下水中，過氧化氫分解以后產生氧以供給微生物生長。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解速度，使之與微生物的耗氧速度相一致。

強化營養(yǎng)物供應技術

強化營養(yǎng)物供應技術有滲透墻技術等。該技術是在污染區(qū)域內垂直于地下水流方向建一道滲透墻，先將滲透墻內的水抽出，添加營養(yǎng)物后再回灌入滲透墻。這時，添加了營養(yǎng)物的滲透墻就成了一個營養(yǎng)物擴散源，在滲透墻下游就會形成一個生物活躍區(qū)，從而強化了生物降解過程。

另外，強化措施還可以從微生物的角度入手?？梢韵仍诘乇碓O施中對微生物進行選擇性培養(yǎng)，然后再通過注射井注入到受污染區(qū)域，或直接引進商品化菌種，都可以起到強化生物降解過程的作用。

總的來說，原位生物修復技術具體的工藝形式很多，但其原理無非都是自然生物降解過程的人工強化。一般情況下，原位生物修復要與井群系統(tǒng)配合運行，即通過抽水井與注水井的配合，以加速地下水的流動及氧和營養(yǎng)物的擴散，從而縮短處理時間。

操作方法

1.禁止企業(yè)事業(yè)單位利用滲井、滲坑、裂隙和溶洞排放、傾倒含有毒污染物的廢水、含病原體的污水和其他廢棄物。

2 在無良好隔滲地層，禁止企業(yè)事業(yè)單位使用無防止?jié)B漏措施的溝渠、坑塘等輸送或者存貯含有毒污染物的廢水、含病原體的污水和其他廢棄物。

3.在開采多層地下水的時候，如果各含水層的水質差異大，應當分層開采，；對已受污染的潛水和承壓水，不得混合開采。

4.興建地下工程設施或者地下勘探、采礦等活動，應當采取保護性措施，防止地下水污染。

5.人工回灌補給地下水，不得惡化地下水質。

相關圖書

基本信息

同名書籍

名：地下水污染

作者：（美）貝迪恩特，里法爾，紐厄爾，施周譯

出版社：中國建筑工業(yè)出版社

出版時間：2010-7-1

ISBN:9787112116485

開本：16開

定價：99.00元

內容簡介

修復

《地下水污染——遷移與修復 - 原著第二版》是一本可供研究人員和工程師參考的有關地下水污染與修復的全新的著作。該書理論聯(lián)系實際，著重闡述專業(yè)人員急需解決的地下水污染的預防、遷移與修復問題，尤其是非常復雜的污染物遷移問題。

該書新版內容主要包括新增一章有關污染物的吸附、生物降解及自然衰減過程：對風險評價管理的內容以及軍方和超級基金資助的多個示范項目修復的研究成果進行了大量補充。受非水相流體 - NAPLs、殘余油、非飽和層蒸汽、浮于含水層水面的泄漏汽油和沉滲到含水層底部的泄漏氯化溶劑等污染的污染源問題已引起人們越來越多的關注，本書對此進行了更新充實。所涵蓋的內容包括：

解析及數值分析方法的詳細介紹

大量的軍方和超級基金資助的示范項目的案例分析和實地研究，廢物場表征及其修復方案，包括表面活性劑和共溶劑土壤洗脫在內的最新修復方法。

本書可通過全球互聯(lián)網應用微軟表格處理軟件 - MicrosoftExcel編制的程序和工作表格，此外，還附有一套重新修編后的作業(yè)題和答案，其所涉內容廣泛，如地下水流動、井的水力學和污染物傳輸等。

本書既可用作水文地質學家、土木與環(huán)境工程師以及與地下水污染及其修復有關的專業(yè)人士的常用參考書，也是大學教學使用的理想教材。

圖書目錄

前言

致謝

第1章地下水污染緒論

第2章地下水水文學

第3章地下徑流和管井水力學

第4章地下水污染物來源及種類

第5章水文地質現(xiàn)場勘察

第6章污染物的遷移機理

第7章污染物歸趨過程

第8章生物降解與自然衰減模型

第9章非飽和帶的流動和遷移

第10章污染物遷移的數值模擬

第11章非水相流體 - NAPL

第12章自然衰減及基于風險水平的修復措施

第13章地下水修復的可選方案

第14章地下水保護法規(guī)

譯后記