浅析地下水污染治理技术的研究进展

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摘 要：地下水不仅是一种宝贵的自然资源，还是环境构成的基本要素，是自然界水循环的重要组成部分，是人类依赖于生存和社会发展的重要基础，与人类活动和生存紧密相关，但这种资源受工业、农业、城市化进程的加快和人类的活动的影响，储量越来越少污染越来越严重。本文主要对目前国内外在地下水污染治理过程中所采用的技术进行综述。

关键词：地下水、污染、治理技术、PRB、复合治理

Research Progress on the treatment technology of groundwater pollution

Sun Decheng 1 ， Zheng Jixing 2 ， sun Naren 2

（1. Inner Mongolia University for the Nationalities 028000； 2. Tongliao Municipal Water Affairs Bureau 028000）

Abstract： groundwater is not only a kind of precious natural resources， the basic factor is the environment， is an important part of the water cycle in nature， is the important foundation of human survival and social development depend on， and closely related to human activities and survival， but this resource by industry， urbanization， city agriculture and the acceleration of the human activities， have become less and less pollution is more and more serious. This paper reviews the current groundwater pollution in the process of technology.

Keywords： groundwater， pollution， control technology， PRB， composite governance

目前人类对地下水资源的掠夺性开发利用，地下水资源储量越来越少，污染越来越严重。我国地下水污染面积不断扩大和更加严重，目前在我国平原地区很难找出一块未被污染的地下水区域。在水资源相对短缺的北方地区，污染状况更加令人触目惊心[1]。我国目前地下水污染的治理技术方面刚刚起步，治理技术还没有完善和没有形成一个完整的体系，对地下水资源的科学开采利用和地下水污染的综合治理是重要系统工程。

1、研究地下水污染治理技术重要性

随着工业生产的高速发展、农业生产的不断进步和国民生活水平的不断提高，我国地下水污染问题日益突出，地下水污染所带来的对环境和经济发展的影响日益突出，所以加强对地下水污染的治理和相应技术的研究就成为一种迫切的需要。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的工作却不多[2]。而国外，尤其是欧美国家在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。

2、地下水污染治理技术

地下水污染治理技术种类繁多，根据目前国内外地下水污染治理中常用的技术进行归纳阐述。

2.1 物理治理技术

地下水污染的物理治理技术是指用物理的手段和技术对受污染地下水进行治理的一种技术，概括起来有展蔽治理技术、被动收集治理技术和原位物理治理技术等。

2.1.1 展蔽治理技术

这种治理技术只能处理小范围的剧毒、难降解污染物时应用，是临时性的地下水污染初期治理方法。这种方法常用的有灰浆帷幕法、泥浆阻水墙、振动桩阻水墙、板桩阻水墙、块状置换、膜和合成材料帷幕圈闭法等多种[1]。其原理基本相似，在受污染地下水周围用压力法建立各种物理屏障，将受污染水体圈闭起来，防止受污染水进一步扩散蔓延。

2.1.2 被动收集治理技术

这种治理技术是一般在处理轻质污染物（如油类）效果显著，国外应用较广。基本原理是在地下水流的下游挖一条足够深的沟道，在沟内布置有效的收集系统，将水面漂浮的污染物质或被污染水地下收集起来进行处理的一种技术。

2.2 化学治理技术

这种技术是使用化学原理来治理地下水污染的技术。利用地下水污染区的井群系统，确定地下水污染源的种类和性质，根据氧化还原法和中和法等化学原理确定治理污染物的化学药品和添加量，用自然填充或加压填充等方法对受污染地下水注入有效化学药品与水体污染物进行化学反应，将污染物消除。目前常用的有有机粘土法和电化学动力治理技术及原位化学治理技术等。

2.3 生物降解治理技术

利用天然存在的或特别培养的生物（植物、微生物和原生动物）在可调控环境条件下将土壤和地下水体中的有毒有害污染物降解转化为无毒无害物质的治理技术[3]。地下水中微生物有自然降解污染物的能力，利用抽出技术和井群系统等技术，有治理效果的生物注入被污染的地下水体中，对水体中的污染物进行降解达到净化目的。目前常用的有天然生物治理技术和原位生物治理技术等。

2.4 水动力控制治理技术

这种治理技术一般用作临时性的控制地下水污染，在地下水污染的初期能够有效防止污染物的扩散蔓延。这种技术能利用井群系统，通过抽水或向含水层注水，人为地改变地下水的水力梯度，从而将受污染水体与清洁水体分离隔开。根据井群系统布置方式不同此法分为上游分水岭法和下游分水岭法。上游分水岭治理法的原理是受污染水体的上游布置一排注水井，并注入清水，在此处形成地下分水岭，阻止上游清洁水体向下补给已污染水体，同时在受污染水体下游布置一排抽水井，将受污染水体抽出处理[1]。下游分水岭治理法是注水井布置在受污染水体下游，将抽水井布置在受污染水体上游，原理与上游分水岭治理法相同。

2.5 抽出治理技术

这种治理技术当前应用很普遍，将受污染地下水抽出后进行处理，处理方法与处理地表水相同。根据所抽出的地下水污染物种类和类型来选择治理技术。一般有吸附法、重力分离法、过滤法、吹气法等物理治理技术；氧化还原法、中和法和离子交换法等化学治理技术；厌氧消化法、活性污泥法和生物膜法等生物治理技术。

2.6 原位治理技术

2.6.1 原位物理化学治理技术

目前国内外经常使用此类治理技术，包括渗透性治理床物理技术，这种技术主要适用于较薄、较浅受污染含水层，在受污染地下水下游挖一条深沟，沟内填充灰岩、活性炭和沸石等，受污染水流入沟内后与该介质发生反应，达到净化的目的。还有填充化学药物治理技术，通过井群系统对受污染地下水体灌注对污染源有效治理效果的化学药物，用化学反应原理对地下水污染源进行净化[5]。此外还有土壤改性治理技术和冲洗治理技术等多种治理技术。

2.6.2 原位生物治理技术

这种技术是地下水自然生物降解过程中的人工强化过程。首先通过大量的研究，确定原位微生物种类及降解污染物的能力，再确定其所需氧气及其养分配比，然后用于实际地下水污染治理过程。这种治理能激发受污染水体原位微生物的生长，强化污染物的自然生物降解过程[5]。这种技术的工艺种类很多，有生物充气治理技术、溶气水供氧治理技术、过氧化氢供氧治理技术等。但一般情况下原位生物治理要与井群系统配合运行效果更佳。

2.7 复合治理技术

复合治理技术是在物理治理技术、化学治理技术、生物治理技术、PRB技术和抽出治理技术等多种治理技术中能同时使用两种或以上治理技术的方法。如渗透性反应屏复合治理技术中同时应用了物理吸附、氧化-还原反应、生物降解等几种技术；抽出处理复合治理技术中，对受污染的地下抽出水同时应用物理、化学和生物降解治理技术。在实际治理地下水污染的过程中基本上都是采用复合治理技术，复合治理效果比单一治理效果显著。

2.8 PRB治理技术

可渗透反应墙（Permeable reactive barrier PRB）是一种将溶解的污染物从污染水体和土壤中去除的钝性处理技术。近年来国内外流行的地下水污染原位治理技术中，PRB治理技术具有对多种污染物治理效果好、安装施工方便、性价比较高等优点，目前欧美一些发达国家已对其做了大量的实验和工程技术研究，并已经进入商业应用阶段[4]。在我国目前PRB治理技术仍然处于试验摸索阶段，今后通过大量的研究，PRB治理技术在地下水污染物治理方面将起到重要作用。

3、结语

地下水是地球水资源的重要组成部分，是人类生存、生活和生产活动必不可少的宝贵的自然资源。它具有很高的生态价值和经济价值。这种资源随着社会的发展储蓄量越来越少、污染越来越严重，对地下水资源的科学利用和有效的预防和治理污染是人类面临的重大责任。■

参考文献

1、徐凤兰，叶丹，曹德福.浅析地下水污染及其防治[J].地下水.2005，（1）：50～52

2、杨强，李金轩，丁伟翠.浅析地下水污染的主要途径、危害及防治[J].地下水.2007，（3）：72～76

3、李静，张甲耀，夏盛林，等.污染地下水的生物修复技术[J].农业环境保护.1997，（6）：283～285

4、罗育池，李传生.prb技术及其在地下水污染修复中的应用[J].安徽农业科学.2007，35（27）：8656～8658

5、王战强，张英，姜斌，等.地下水有机污染的原位修复技术[J].环境保护科学.2004，（30）：10-12

作者简介：

孙德成（1961-），男，单位：内蒙古民族大学，教授，主要从事动物营养与饲料学方向的教学和研究工作。

郑继兴（1973-），男，单位：内蒙古通辽市水务局，助理工程师，主要从事水利工程方面的工作。

孙娜仁（1988-），女，单位：内蒙古通辽市水务局，主要从事水利工程方面的工作。