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环境保护的污染地下水修复技术研究

来源:用户上传      作者:刘利军

  摘要:当前我国越来越多的工业污水、生活废水等污染物随着工业化的发展渗入到底下,对地下水造成了很大的影响,而被污染了的地下水直接或间接应用到人们的生活和生产之中,污染了的地下水修复问题迫切需要被解决。通过搜集诸多地下水修复方面科学技术的实验研究资料,本文将较为常用的地下水修复技术大致分为三种:原位修复技术、异位修复技术和自然衰减,仔细分析了这三种方法的优势、劣端及其各自的适用范围,希望能够对我国地下水污染修复技术研究提供一些借鉴。
  关键词:地下水污染;修复技术;类型;研究综述
  中图分类号:X523 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)06-0-01
  DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.067
  Research on environmental protection for polluted groundwater remediation technology
  Liu Lijun
  (Hu‘nan Aburu Environmental Technology Co.,Ltd.,Changsha Hu’nan 410000,China)
  Abstract:At present, more and more pollutants such as industrial sewage and domestic wastewater infiltrate to the bottom with the development of industrialization,which has a great impact on groundwater,and polluted groundwater is directly or indirectly applied to people’s lives.And in production,the problem of remediation of polluted groundwater urgently needs to be resolved.Through the collection of many experimental and scientific research data on groundwater remediation,this paper divides the more commonly used groundwater remediation technologies into three types:in-situ remediation technology,ex-situ remediation technology, and natural attenuation,and carefully analyzes these three methods.The advantages and disadvantages of each are extremely applicable,and they hope to provide some reference to the research of groundwater pollution remediation technology in China.
  Key words:Groundwater pollution; remediation technology;Type;Research review
  1 原位修复技术
  1.1 污染土壤气相抽提技术
  污染土壤气相抽提技术的适用范围比较狭小,通常用在土体中易揮发污染物质的处理过程。污染土壤气相抽提技术一般会和空气扰动修复联合应用。把能挥发的气体抽出,抽出的、被污染了的气体必须经过处理后达到排放标准才可以排入大气中。在被污染了的土体旁边钻井泵入空气,使包气带中的空气流动速度加快,从而提升治理的工作效率。但是,这个方法只能应用在挥发、半挥发的污染物,对这些物质的处理有着较为理想的效果,但是对于低渗透及非均质环境中的污染物质不适用,去除效果不好。
  1.2 空气扰动技术
  对于地下水中挥发、半挥发的有机污染物质可以采用空气扰动的技术对其进行处理修复。该技术最好应用于那些渗透性比较好、土质相对均质的土壤环境。该技术作用的原理是:含水层中注入空气,使水位提高并将注气井作为中心,地下水中的污染物质随着空气向四周和上方运动进入包气带当中,并和污染土壤气相抽提相结合,处理地下水当中的污染物,这样就可以对地下水进行修复。
  1.3 可渗透反应墙技术
  这种技术的使用机理是:在地下水水力梯度的下游开挖沟槽,并构成反应墙,在污水流经反应墙的过程中,地下水中的污染物质被吸附、氧化以及生物降解等一系列的处理过程。依据反应墙当中填充物质的区别,发生的反应类型,可以将其分成不同种类,比如:微生物反应墙、物理反应墙等不同种类的反应墙。因为使用该技术的成本比较低,不使用地表处理的设备就可以对不同的污染物质进行处理,适用的范围比较大。
  1.4 原位微生物修复技术
  原位微生物修复地下水污染技术依托于微生物降解技术。这种方式受污染物类型、土壤环境等因素的影响,通常情况下采用好氧降解的方式对地下水污染进行处理,某些特殊情况下可采用厌氧的方式进行降解。在采用好氧降解技术修复地下水污染的过程之中,受地下水中的含氧量与营养物质的影响,达不到微生物生存和降解污染物时对氧气与营养物质的需求,因此,需要在好氧微生物降解过程中人为加入氧气与营养物质。原位微生物修复技术具有操作简便、成本较低并且通常不会产生二次污染的优点,它是一种相对环保的修复地下水污染的方式,但是,因为微生物的降解过程比较漫长,周期性长,所以不能快速修复地下水污染。   1.5 原位电动修复技术
  原位电动修复技术在各种修复地下水的技术之中为绿色的一种修复技术,此技术的核心就是利用电化学动力理论,主要分为三种类型:①电渗析方式,主要处理地下污染水中的非离子态污染物;②电迁移方法,主要解决清理地下水中的带电离子;③电泳方式,主要用来处理一些依附在能移动的物体上的污染物。在电场的作用之下,金属带电的离子受到电场力的影响,金属带正电的离子在电场力的影响下向电解池的阴极做定向移动,金属带负电的离子向电解池中的阳极做定向移动,最后,将这些污染物在外力的作用下聚集在一起,进行集中处理。使用原位电动修复技术对地下水中带电的金属离子和对地下水有污染的有机物进行处理,这样的方式不但绿色环保,并且使用该技术处理污染物费用不高。
  1.6 原位化学氧化技术修复地下水污染的方式
  该技术通过应用芬顿试剂、高锰酸钾、臭氧和过硫酸盐等氧化剂处理地下水中的污染物质。原位化学氧化技术的工作原理是通过与地下水中的污染物质氧化反应进行。此技术应用的优点是工作周期短、成本较低并且处理地下水污染的效果明显。芬顿试剂的功能比较强大,它有很强的还原性能够还原许多的有机物,有着处理污染比较彻底、操作比较简单、反应条件要求比较低并且不会出现二次污染的特点,因此,原位化学氧化技术是目前应用比较广阔的一种方式。
  2 异位修复技术
  2.1 污染土体开挖法
  如果地下水被污染的范围相对较小,我们可以应用污染土体开挖的方式来对地下水污染进行处理修复。这种方式首先要做的就是挖开被污染了的土体,然后再通过其他方式对污染了的土体进行处理。这种处理的方式主要应用于地下水被污染面积比较小的情况。面对较大范围的地下水的污染,就不适合使用此种方式进行处理修复,因为较大面积污染会提升土体开挖的成本,并且即便资金充足,这样的情况下也难以处理被污染的地下水,因此,处理大范围的地下水污染不能使用污染土体开挖法。
  2.2 抽取处理修复污水
  将已经污染了的地下水抽出地表以后,在地表进行地下水污染的处理方式就是抽取处理污染的方式。将被污染的地下水抽取出地表之后,可以应用自然衰减修复技术配合处理地下水污染,比如:通过微生物降解、地下水天然的氧化作用等等。这种方式是通过抽取被污染的地下水,这样还可以使地下水被污染的范围受到控制、减小地下水的污染程度等。目前,这种抽取处理的方式大都被应用处理地下水中的易溶污染物质。
  2.3 自然衰减修复技术
  在污染物渗入地表的过程之中,土壤里自然存在的各种作用会将这些污染物进行降解或者改变,比如土壤的吸附、地下水的稀释和弥散以及微生物的降解等等。
  土壤当中存在的几种天然的降解处理污染物的环节就被称作自然衰减。土壤颗粒天然的吸附作用可以制止一些污染物的扩散,土壤当中的微生物可以对污染物进行分解,这种降解作用可以减小水污染;水的弥散与稀释作用能够减小地下水资源污染的风险。因为这些过程都是天然存在的,是不在人的干涉条件下发生的,因此这种治理方式也被称作“被动的修复”或“本能恢复修复”。
  3 结束语
  根据当前几年美国污染治理的数据报告来看,美国自从展开修复治理地下水污染的工作,各种治理地下水污染的技术之中异位修复技术所使用的次数一直都是最多的,但是,在使用此技术的过程中,必须强行抽取需要治理的地下水并进行回灌,这样的做法会对当地的水资源生态产生很大的影响,因此,目前正在逐渐减小该方法的使用次数。最近几年,各种治理地下水污染的技术不断被创新完善,正逐渐变得成熟,异位修复技术也不例外,当前该方法被使用的次数和之前相比来说也在慢慢增多。仔细分析目前地下水修复技术的发展趋势,更好的处理地下水污染的方式是把异位修复技术和原位修复技术或者是自然衰减修复技术配合使用,这样能够使这些修复地下水相辅相成、互相促进,可以最大程度解决地下水污染的问题。当前,最好的治理修复地下水污染的方式是将不同技术配合使用,比如地下水原位修复技术和其他多种修复技术联合在一起使用。
  参考文献
  [1]杨梅,费宇红.地下水污染修复技术的研究综述[J].勘察科学技术,2008(4):12-16+48.
  [2]赵勇胜.地下水污染场地污染的控制与修复[J].长春工业大学学报:自然科学版,2007,28(B07):116-123.
  [3]陈浙墩,白静洁.地下水污染治理技术的研究进展[J].环境与发展,2017,29(08):87+89.
  [4]刘志阳.地下水污染修复技术综述[J].环境与发展,2016,28(02):1-4.
  收稿日期:2020-04-07
  作者简介:刘利军(1983-),男,汉族,硕士,中级,研究方向為水污染治理。
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