地下水污染原位修复技术在离子型稀土矿区的工程应用

为解决离子型稀土矿区地下水酸化以及高浓度氮污染问题,探索可行的原位修复技术路线,选择广东省某典型离子型稀土历史遗留矿区,优选并联合运用多项原位修复技术,集成了“植物修复+原位化学耦合微生物+可渗透反应墙”技术体系,实施了地下水污染修复试点工程,周期为7个月。植物修复工程选种对氮素具有较强吸收能力的香根草、芒草等草本植物,植株密度4株·m⁻²,草籽撒播量25 g·m⁻²,有效减少了表层土壤氮素向下迁移污染地下水;原位化学耦合微生物工程针对NH₄⁺-N高浓度污染区共布设300口注射井,通过间歇性曝气以及碱剂、微生物菌剂、零价铁高压注射,动态调控好氧硝化和厌氧反硝化作用,工艺参数为地下水pH=7~8、含水层有效菌含量>10⁵ CFU·g⁻¹、Fe含量>2 mg·g⁻¹,靶向削减地下水污染高值;可渗透反应墙工程布设于试点区域下游,规格为20 m×10.5 m×4.9 m,分区填充微生物菌剂11 t、零价铁20 t、碱剂3 t、玉米芯22 t、沸石400 t、生物炭100 t,实现了地下水末端深度修复。修复后,试点区域地下水NH₄⁺-N高值区污染削减超过90%,反应墙下游水质优于Ⅲ类标准(GB/T 14848-2017),NH₄⁺-N和NO₃⁻-N最高去除率分别达到99.7%和96.9%。结果表明,试点工程修复效果显著,在相关应用案例中处于领先水平,具有很强的工程示范意义和推广应用价值。     

广东省地下水环境监测井现状及管理对策

在广东省范围内开展了地下水环境监测井资料收集和现场排查,统计可用监测井3 620个,分析监测井的数量、分布、功能和监测情况。结果表明,尚存在环评井建设与监测任务落实不到位、地下水环境监测井管理体制不够健全、监测井信息化管理水平低、监测网络布局不完善等问题。结合地下水污染防治管理需求,针对性提出了完善监测井管理法规标准体系、加强地下水环境监测井建设与维护、推进监测井信息化建设与数据共享、完善地下水环境监测网络等对策。     

典型离子型稀土矿区氮污染地下水原位微生物修复技术研究

针对离子型稀土矿区地下水高浓度氮污染,选择广东某离子型稀土矿历史遗留开采区作为试验场地,采用曝气-注液一体化装置,通过间歇性曝气以及微生物菌剂、零价铁、碱剂注液,开展原位硝化、反硝化修复试验.结果表明:原位曝气注碱有效改善了离子型稀土矿区地下水水化学条件,使DO浓度≥2 mg/L、pH提至7～8,为微生物生长代谢创造有利条件,单次曝气增氧和碱剂注射的有效作用时间分别约为3和7 d.通过间歇性曝气注液可动态调节地下水好氧/厌氧条件,实现同区域地下水硝化和反硝化反应的原位转换,逐步去除地下水中的氮污染.经过多轮次注射后,NH4+-N浓度最低降至0.27 mg/L,最大去除率为99.5％,TN最大去除率为76.7％,可达到GB/T 14848-2017《地下水质量标准》Ⅲ类水质修复目标.研究显示,原位微生物修复技术能够有效修复离子型稀土矿区氮污染地下水,实际应用中应当采用间歇性曝气注液与多轮次注射的方式,以实现地下水水质稳定达标.     

基于数值模拟的稀土矿区地下水修复方案优化

文章通过构建某离子型稀土矿区地下水流数值模型,模拟预测矿区地下水流场与径流特征,结合流场、流线等预测结果,优化地下水污染修复设计方案。原位阻隔帷幕长度由160 m调整为95 m,帷幕底部由20 m深度调整至深入相对隔水层0.5 m,水泥旋喷桩顶线由地表调整为114 m标高;原位化学耦合微生物注射井由均匀布设调整为在矿区重污染区域集中布设排井,保证修复期内地下水能全部流经原位注射修复区域;改进型可渗透反应墙长度由56 m调整为41.5 m,隔水墙深度至相对隔水层0.5 m,顶线标高自修复单元两侧延伸至101.4 m标高;考虑矿区内地下水溢出量,生态沟处理规模由232 m³/d调整为262 m³/d。通过优化,既保证矿区地下水污染修复设计方案的科学合理,又减少工程量节约成本,对同类地下水污染修复方案制定具有重要参考意义。