地下水水環(huán)境修復(fù)

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1、水污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)——地下水按地下水的貯存埋藏條件分類1.包氣帶水結(jié)合水（分吸濕水、薄膜水）毛管水（分毛管懸著水與毛管上升水）重力水（分上層滯水與滲透重力水）2.飽水帶水潛水承壓水（分自流溢水與非自流溢水）主要內(nèi)容：地下水污染修復(fù)第一節(jié)地下水環(huán)境生態(tài)修復(fù)技術(shù)第二節(jié)地下水常見污染及修復(fù)技術(shù)第三節(jié)污染地下水的空氣吹脫修復(fù)技術(shù)第一節(jié)地下水環(huán)境生態(tài)修復(fù)技術(shù)原位修復(fù)異位修復(fù)1.1地下水原位修復(fù)技術(shù)原位？——是在基本不破壞土壤和地下水自然環(huán)境的條件下，將受污染的地下水原位進(jìn)行修復(fù)?？煞譃椋涸还こ绦迯?fù)原位自然修復(fù)1.1.1原位工程修復(fù)工藝類型原位工程修復(fù)設(shè)計典型原位工程

2、修復(fù)系統(tǒng)一、工藝類型包氣帶(Vadosezone)：位于地球表面以下、潛水面以上的地質(zhì)介質(zhì)。包氣帶污染修復(fù)常采用生物曝氣法。包氣帶(Vadosezone)的示意圖。潛水層和承壓層水污染修復(fù)：一種工藝是向地下水層鉆井注入空氣，提供氧氣，同時利用回收井，抽取地下水，進(jìn)行循環(huán)；通過滲透，提供微生物需要的各種營養(yǎng)。一、工藝類型氧氣氧氣潛水層和承壓層水污染修復(fù)：第二種工藝，是利用曝氣井和抽提井組合，在注入空氣的同時,在另一側(cè)，抽提蒸氣和空氣，加快循環(huán)。一、工藝類型蒸汽空氣空氣空氣一、工藝類型潛水層和承壓層水污染修復(fù)：第三種方法是使用暫時的物理屏障以減緩并阻滯污染物在地

3、下水中的進(jìn)一步遷移，該方法在一些受有毒有害污染物污染的地點已取得成功的經(jīng)驗?？蓾B透反應(yīng)墻(Permeablereactivebarrier,PRB)PRB主要由透水反應(yīng)介質(zhì)組成,通常置于地下水污染羽狀體下游,與地下水流垂直。污染物去除機理包括生物和非生物兩種,污染地下水在自身水力梯度作用下通過PRB時,產(chǎn)生沉淀、吸附、氧化還原和生物降解反應(yīng),使水中污染物得到去除。多個原位反應(yīng)器連接方式：串聯(lián)并聯(lián)有效性經(jīng)濟(jì)性安全性添加介質(zhì)的種類：PRB技術(shù)應(yīng)用實例三氯乙烯PRB技術(shù)應(yīng)用實例PRB技術(shù)應(yīng)用實例二、原位工程修復(fù)設(shè)計設(shè)計的主要內(nèi)容：將電子受體、微生物營養(yǎng)和活性微生物

4、有效輸送至受污染的目標(biāo)區(qū)域。確定設(shè)計目標(biāo)：對已知的材料包括現(xiàn)場地質(zhì)和水力數(shù)據(jù)、污染評價報告、現(xiàn)場可行性研究結(jié)果和修復(fù)的要求進(jìn)行仔細(xì)分析；確定修復(fù)工程需要達(dá)到的具體目標(biāo)。二、原位工程修復(fù)設(shè)計確定修復(fù)工藝和參數(shù)：根據(jù)具體情況合理選擇修復(fù)工藝；確定了生物修復(fù)工藝，即可選擇相應(yīng)的工藝參數(shù)。生物修復(fù)需要進(jìn)行的時間可以根據(jù)總的需氧量和氧的輸送速率來“粗略的估算”。二、原位工程修復(fù)設(shè)計主要設(shè)計步驟如下：①確定是否需要向修復(fù)區(qū)域輸送微生物營養(yǎng)；②預(yù)料修復(fù)過程中可能出現(xiàn)的化學(xué)和微生物學(xué)方面的變化，設(shè)計對應(yīng)的措施；③設(shè)計輸送系統(tǒng)；④執(zhí)行長期監(jiān)測計劃。二、原位工程修復(fù)設(shè)計三、典型

5、原位工程修復(fù)系統(tǒng)典型原位修復(fù)系統(tǒng)包括地下水回收井、地面處理單元、營養(yǎng)添加單元、電子受體添加單元、回注地下受污染區(qū)域等，如圖所示。143562提高修復(fù)效率的措施①可以采用純氧代替空氣或者過氧化氫，提高DO的濃度。②也可以采用硝酸鹽代替氧和過氧化氫作為電子受體。③可以注入甲烷，提高甲烷細(xì)菌的活性。④采用厭氧、好氧和共代謝組合的方法。設(shè)計中需要注意的問題：①最佳氧化還原條件的創(chuàng)造和維護(hù)，最佳地質(zhì)條件如pH值、DO和溫度等；②有效投加方式；③微生物和營養(yǎng)物質(zhì)等在水平和垂直方向的傳遞和分布?？傊都?、傳質(zhì)和混合是原位修復(fù)技術(shù)成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。1.1.2原位自然修復(fù)原位

6、自然生物修復(fù)是利用土壤和地下水原本就存在的自然野生微生物降解土壤和地下水中污染物。一、自然生物修復(fù)反應(yīng)參數(shù)自然生物修復(fù)的能力可以根據(jù)現(xiàn)場的一些參數(shù)進(jìn)行估計，以苯污染修復(fù)為例，主要的生物反應(yīng)和相應(yīng)的參數(shù)詳細(xì)列如下。（一）好氧生物氧化7.5O2＋C6H6→6CO2＋3H2O質(zhì)量比:O2:C6H6=3.1:1每消耗1mg/L的DO就可以降解0.32mg/L的苯。如果背景DO是4.0mg/L，好氧降解的容量是0.32×4／1=1.28mg/L。(二)反硝化反應(yīng)6NO3-＋H+＋C6H6→6CO2＋6H2O＋3N2質(zhì)量比：NO3-：C6H6=4.8:1每消耗1mg/L

7、的NO；可以降解0.2lmg/L的苯。如果背景NO3是12mg/L，則生物降解容量是0.21×12/1=2.52mg/L。二、自然生物修復(fù)評價(一)現(xiàn)場污染物消失速率的檢測需要建立有關(guān)受污染區(qū)域的特征和污染物狀況的數(shù)據(jù)庫。污染物的位置和來源，溶解性污染物的位置和濃度等。土壤分布的地理特征，水力參數(shù)如水力學(xué)滲流系數(shù)和水力梯度，以及地下水的生物數(shù)據(jù)。(二)表征生物反應(yīng)指標(biāo)變化趨勢的調(diào)查生物反應(yīng)的趨勢可以采用監(jiān)測DO、Eh、pH、溫度、電導(dǎo)率、堿度、NO3-、SO42-、硫化物、Fe2+、CO2、CH4和Cl-，以及污染本身濃度等參數(shù)。(二)表征生物反應(yīng)指標(biāo)變化趨

8、勢的調(diào)查根據(jù)數(shù)據(jù)，勾畫出相應(yīng)的變化曲線就可以清晰地確