场地污染土壤和地下水修复中受监控的自然修复/恢复技术的应用与研究进展

场地污染土壤和地下水的修复可以分为两个阶段,第1阶段是以消除对人体可能产生的健康风险为主要目标的工程修复,第2阶段是以消除对生态环境的影响为主要目标的自然修复/恢复.受监控的自然修复/恢复技术和强化自然修复/恢复技术具有成本低廉、修复作用持续等优点,在场地污染土壤和地下水的修复中具有广泛的应用潜力,其在消除生态影响和规避修复工程风险方面的作用是工程修复无法取代的.介绍了受监控的自然修复/恢复技术的4种主要途径及其在欧美国家污染土壤和地下水修复中的应用情况,提出了受监控的自然修复/恢复技术的方法步骤,以及这项技术在中国污染土壤和地下水修复中的应用潜力,以期为中国在受监控的自然修复/恢复技术上的科学研究和修复实践提供参考.     

基于MCDA的沙漠地区污染场地地下水修复技术优化方法

针对近年来频频出现的污染企业向沙漠地区地下排污造成地下水污染这一问题,以腾格里沙漠地区某化工厂地下水污染为研究案例,提出适合沙漠地区地下水污染修复技术的优选方法。在综合考虑修复技术的经济、技术和社会效益基础上,利用层次分析法建立修复技术优化指标体系,运用多准则决策分析模型(multiple criteria decision analysis,MCDA)中的消去和选择转换法(ELECTREII)对修复技术组合进行优选排序,确定适合该地区的最优修复技术方案。结果表明,5种地下水修复备选技术中可渗透反应墙、抽出-处理、监测自然衰减技术较为理想,综合考虑该污染场地特征以及地下水治理要求,得出最佳修复方案为:对高污染浓度区域采用抽出-处理技术+可渗透反应墙技术联合修复;对于低污染区域采用监测自然衰减技术。该优化方法可为沙漠地区地下水污染修复技术的选取提供借鉴。     

基于蒙特卡罗法和层次分析法的污染场地地下水修复技术筛选方法研究

在工业转型发展过程中,出现了大量遗留污染场地,对地下水造成严重污染,并加重水资源短缺,而现阶段缺乏易操作的污染场地地下水修复技术筛选方法。为筛选有效的污染场地地下水修复技术,建立了基于层次分析法(AHP)与蒙特卡罗法(MC)的污染场地地下水修复技术筛选方法。该方法利用AHP构建指标体系,结合MC进行抽样,避免了定性描述和单一数值评价带来的不确定性。将该方法用于某铬渣污染场地地下水修复技术的筛选,发现化学氧化/还原是最适宜的修复技术,筛选结果符合实际。     

应用可渗透反应墙技术原位修复地下水污染

可渗透反应墙是20世纪末出现的一种地下水原位修复技术,是目前地下水修复研究领域中的热点.可渗透反应墙设置在受污染的地下水流动路径的横截面上,通过墙体或反应器内填充的反应材料与地下水的接触,降解和滞留水中的污染组分,达到修复地下水的目的.填充的反应材料,根据受污染地下水中主要污染组分的不同而有所不同,零价金属、螯合剂、吸附剂或者微生物等是目前的主要选择.污染区的水文地质条件是可渗透反应墙应用的前提;反应材料和系统结构的筛选、反应器尺寸和水力停留时间的确定是其设计的关键;数值模拟、柱体实验是完善设计的重要辅助手段.     

地下水中BTEX的原位生物修复研究进展

BTEX是苯、甲苯、乙苯和二甲苯的统称,存在于原油和石油产品中,其作为化工原料,广泛应用于农药、塑料及合成纤维等制造业.BTEX已成为地下水中普遍存在的污染物,自然衰减或生物修复工程已成功应用于地下水中BTEX的去除.自然衰减受BTEX污染的地下水具有良好的效果,但相比之下,生物修复工程更快、更有效.综述了在好氧和厌氧条件下,地下水中BTEX原位生物修复过程的微生物降解机制.     

地下水环境中甲基叔丁基醚运移过程的动力学模型

建立了地下水环境中甲基叔丁基醚(MTBE)运移过程的变系数动力学模型,并对模型进行了验证和参数灵敏度分析.模拟结果表明,地下水流速和阻滞系数对于MTBE的运移过程影响最为显著,而水动力弥散系数的影响较小,忽略其变化不会对预测地下水环境中污染物运移的环境动力学行为造成太大误差.由此得到的结论可定量研究MTBE在地下水环境中的对流.扩散特征,还可为MTBE污染地下水的预测预报、修复治理等研究提供科学依据.     

关于制定地下水修复目标上限值(风险管制值)的建议

修复目标值是评判场地修复是否合格以及修复后地块能否安全利用的唯一标准,因此制定合理的修复目标值对于污染场地修复治理和安全利用起着至关重要的作用。大部分污染场地需要同时进行土壤和地下水修复,生态环境部发布了《建设用地土壤污染修复目标值制定指南(试行)》,然而地下水修复目标值制定的指南标准尚未发布。少数项目制定的地下水修复目标值过于宽松,无法保障地块的风险可控和安全利用。因此,建议借鉴土壤环境管理的思路,制定一个类似于“土壤管制值”的“地下水修复目标上限值(风险管制值)”。该值的制定不能只基于风险评估计算的结果,而应充分考虑每种污染物各自的理化性质、迁移转化归趋机制、环境赋存特征、健康和环境风险、国外同类标准的取值、检测方法的准确度和成本、经济社会承受能力等因素,力争做到合规合法、科学严谨、综合平衡。     

纳米铁原位注入技术对六价铬污染地下水的修复

纳米零价铁原位注入是六价铬污染地下水的有效修复技术之一。为验证其场地修复效果,在北京某电镀厂搬迁后的遗留六价铬污染场地,现场制备纳米铁并通过原位注入对场地内六价铬污染地下水进行原位修复现场中试研究。选取6 m×6 m实验场地,在地下水中六价铬污染浓度最高为2 mg·L~(-1)的中心点设置注射井并在四周设置4口监测井。实验结果表明,原位注入纳米铁药剂具有良好修复效果,修复后该实验场地范围内地下水中六价铬浓度均低于地下水质量Ⅳ类标准0.1 mg·L~(-1),注射井中六价铬还原率达到99%。通过对注射井及监测井地下水中pH、溶解氧、氧化还原电位等检测指标进行跟踪监测和相关性分析,发现氧化还原电位与污染物浓度变化相关性最强,可以作为污染物变化的表征因子。该中试研究结果对于六价铬污染地下水的原位修复具有重要的参考价值。     

地下水曝气理论模型研究进展

地下水曝气(Air Sparging,AS)是修复饱和土壤及地下水有机污染的有效技术.AS多相流动过程中气液流动以及污染物传质过程的模型研究是AS技术的关键因素,详细介绍了近年来AS系统的理论模型方法及研究进展,并对其效果进行评价.     

粤港澳大湾区典型化工地块地下水分层调查与风险评估

以粤港澳大湾区某典型有机化工地块为研究对象,采用丛式井分层调查不同深度地下水苯含量,并通过分层评估明确不同深度地下水的人体健康风险水平,确定苯的修复目标值、修复范围及相应策略.结果表明:该地块上层地下水苯最大质量浓度为7440.0μg/L,下层为30000.0μg/L,说明地下水受到苯污染,且下层地下水污染程度较上层更...     

铁屑耦合生物麦饭石的PRB系统修复含铬酸根与硝酸根地下水

针对污染地下水中铬酸根和硝酸根迁移速度快,可渗透反应墙(PRB)常规活性材料修复效果差等问题,以铁屑、麦饭石和硫酸盐还原菌(SRB)为活性材料,构建4组耦合PRB动态柱修复地下水中Cr(Ⅵ)和NO-3-N。结果表明,4#(铁屑、麦饭石和SRB)柱修复效果较1#(麦饭石)、2#(铁屑、麦饭石)和3#(麦饭石和SRB)柱好,且稳定,对Cr(Ⅵ)和NO-3-N平均去除率分别是97.7%和97.34%,可见,以铁屑、麦饭石和硫酸盐还原菌为活性材料的耦合PRB系统修复地下水中Cr(Ⅵ)和NO-3-N具有有效性与可行性。     

SEAR技术修复土壤和地下水中NAPL污染的研究进展

就SEAR技术修复土壤及地下水中NAPL污染的原理及发展现状进行了综述.SEAR技术可以快速有效地去除土壤和地下水中的NAPL污染源,适于多种污染物.该技术通过增溶和增流2种途径提高NAPL污染物的去除率.表面活性剂的选择和微乳液体系的调配是SEAR技术实施的关键环节.将SEAR技术用于高浓度NAPL污染源的治理,并与生物修复和自然降解相结合,是经济高效的治理方案.     

污染地下水原位治理技术--透水性反应墙法

20世纪90年代初期在美国和加拿大兴起的原位被动修复技术--透水性反应墙,是一种地下水污染原位处理方法.其通过在垂直于地下水流动方向设置活性渗滤墙,当地下水流通过活性渗滤墙时,污染物与墙体材料发生化学反应,从而达到环境修复的目的.该技术具有原理简单,施工方便,能持续原位处理,处理组分多,且运行费用低廉等特点,能有效吸附和降解多种重金属和有机污染物.该方法目前在欧美已开始进入广泛的工程应用阶段,正逐步取代运行成本昂贵的抽水处理技术,成为地下水修复技术的发展方向.系统介绍了透水性反应墙法,阐述了反应墙的类型、活性材料的选取、反应机理、反应墙的构建以及应用实例,同时分析了其存在问题并展望其今后的研究方向.     

原位热处理技术修复重质非水相液体污染场地研究进展

重质非水相液体(DNAPLs)是土壤及地下水中广泛存在的有机污染物,原位热处理技术是目前修复受DNAPLs污染土壤及地下水的最具潜力的技术之一。综述了国内外常用原位热处理技术的基本原理及其影响因素,介绍了相关现场应用实例,并展望了该技术未来的应用前景和发展趋势,以期为中国污染土壤及地下水的原位修复提供有益借鉴。     

SEAR技术修复土壤和地下水中NAPL污染的研究进展

就SEAR技术修复土壤及地下水中NAPL污染的原理及发展现状进行了综述.SEAR技术可以快速有效地去除土壤和地下水中的NAPL污染源,适于多种污染物.该技术通过增溶和增流2种途径提高NAPL污染物的去除率.表面活性剂的选择和微乳液体系的调配是SEAR技术实施的关键环节.将SEAR技术用于高浓度NAPL污染源的治理,并与生物修复和自然降解相结合,是经济高效的治理方案.     

连续管式原位注入化学氧化技术对某有机污染场地地下水的修复效果

针对传统地下水原位注入化学氧化技术存在注入深度浅、效率低等问题,采用连续管和高压水射流技术实现地下水原位修复药剂钻注一体化和水射流钻进,以提高效率和深层修复。以某退役化工厂地下水中的氯苯为目标污染物,基于自主开发的连续管式原位注入化学氧化技术开展了中试规模的实验研究,基于现场实验确定原位注入药剂影响半径并评估了修复效果。结果表明,药剂影响半径可达2 m,且药剂扩散趋势与场地总体地下水流场的流向基本吻合;经原位化学氧化处理后,实验区地下水中氯苯检测质量浓度低于400μg·L^-1,即采用连续管式原位注入化学氧化技术实现了实验区地下水中氯苯的有效去除。本研究可为连续管注入技术在地下水原位修复中的应用提供参考。     

土壤及地下水有机污染的化学与生物修复

本文综述了土壤及地下水有机污染的化学与生物修复技术研究的最新进展。比较详细地介绍了土壤及地下水有机污染的化学修复、生物修复、化学与生物相结合修复的具体方法、治理效率及其影响因素。     

修复铬污染地下水的可渗透反应墙介质筛选

通过实验研究筛选出一种经济、高效的用于修复铬污染地下水的可渗透反应墙(PRB)介质。实验以铬污染地下水为研究对象,分别对Fe0、Fe0+石英砂和包覆型零价铁填料进行了筛选实验,选取处理效果好且经济可行的包覆型零价铁材料作为PRB反应介质。结果表明,以包覆型零价铁材料作为PRB反应介质,大大提高了铁粉的利用效率,且缓解了系统堵塞严重的问题。以包覆型零价铁材料作为PRB反应介质修复Cr(VI)污染地下水是可行的。     

铁炭复配修复地下水中NO_3~--N的条件研究

采用了铁炭复配修复地下水中NO3--N,探讨了实验条件对修复效果的影响。结果表明,在pH值近中性条件(初始pH 6.42)下,反应时间为1 h时NO3--N修复率达到60.85%;Fe/C=1∶1时介质最佳用量分别为4~5 g;Fe/C=1/1.5时修复率为72.80%;反应速率在高振荡强度下大于低振荡强度;氧化铜的催化效果最好,可使修复率提高7.5个百分点。铁炭复配介质修复地下水中NO3--N是有效可行的,修复率随反应时间的增加而提高,在Fe/C=1∶1时修复率与介质用量呈正相关,无限减小Fe/C比并不能无限提高修复率,振荡强度对修复具有显著影响,低振荡强度下的修复过程较高强度存在滞后现象,并非所有金属氧化物催化剂对铁炭修复NO3--N均有促进作用。     

地下水中多环芳烃迁移转化研究

吸附和生物降解是受污染地下水中多环芳烃(PAHs)归宿的主要途径.论述了PAHs在含水层中吸附过程的特征、影响因素与研究方法,并比较各种研究方法的优缺点;分析了PAHs在含水层中生物降解过程机制以及研究进展;介绍了PAHs在地下水中迁移、转化数学模型与数值模拟的研究开发状况;指出了PAHs与固相介质的吸附机制和竞争吸附行为、高分子量PAHs的生物降解途径和机制及共存PAHs或与其他污染物在地下水中的迁移、转化、归宿与修复技术是深入研究的方向.