地下水污染与防治.ppt

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1、地下水污染与防治GroundwaterContamination马腾mateng@cug.edu.cn环境学院中国地质大学（武汉）武汉市，鲁磨路388号，430074第五讲地下水污染修复技术与方法目录1……总论2……监控条件下的自然衰减法(MNA)3……抽出处理法(PAT)4……渗透性反应墙法(PRB)5……生物修复法总论地下水环境修复技术是近年来环境工程和水文地质学科发展最为迅猛的领域之一1980年，美国国会首次把地下水净化列为国家最优先问题之一，通过了综合环境响应，赔偿和责任法案（简称CERCLA），即一般所谓超级基金

2、（Superfund）法案，用于支付净化废弃的有害废物场地1984年，美国国会通过了修订资源保护与恢复法案（简称RCRA），拓展了地下水净化计划3地下水环境修复技术不同的修复技术对于不同的介质和污染物适用性是不同的1.分离、活化和提取技术2.生物和化学反应技术必须建立监测系统，值得重视的共同点，以确认修复工程（或内在生物修复系统）的长效运行添加各种反应物，许多原位修复技术都需要4治理不同污染介质的技术类型5添加氧化/还原剂后潜在的地球化学变化6地下水污染修复中的新材料生物质树皮/富含丹宁酸的物质木质素几丁质/甲壳质死的生物

3、体苔鲜海草/海藻/褐藻酸废弃的茶叶等岩土材料沸石粘土泥有铁氧化物包壳的砂粉煤灰菱铁矿黄土等781、生物质富含丹宁酸物质丹宁酸中多羟基酚是吸附重金属的活性组分二者可发生离子交换作用发生,并形成螯合物可溶性酚引起的水变色问题，可用预处理如甲醛、酸、碱预处理，排除有色化91、生物质木质素木质素的成本比活性炭约低20倍对Pb,Zn的吸附能力分别为186，95mg/g硫酸木质素对Hg的吸附能力为150mg/g甲壳质和海味处理工艺废弃物几丁质存在于螃蟹的外骨骼、其他甲壳动物和一些真菌细胞壁中,在自然界中的丰度仅次于植物纤维素甲壳质不但

4、廉价,数量丰富,它对重金属的吸附能力也很强，相当于几丁质的56倍10111、生物质死生物Matis和Zouboulis(1994)研究了死生物对金属离子的吸附能力死细胞聚集重金属的能力与活细胞相当甚至更强谷壳作为水稻商业性收割的副产品,稻壳具有与绿藻相似的结构与藻类对Cr和Pb的吸附能力相近,但它对Cd的吸附能力几乎是藻类的两倍122、地质材料沸石最早用于重金属污染治理的地质材料斜发沸石是40多种天然沸石中储量最丰富的一种沸石的吸附特性源于它们的离子交换能力132、地质材料粘土具有比表面积大、孔隙率高、极性强等特征,对水中

5、各种类型的污染物质有良好的吸附蒙脱石具有最小的结晶度,最大的表面积和最强的阳离子交换能力,从而应具有最强的吸附能力对重金属的吸附能力归因于细粒的硅酸盐矿物的净负电荷结构性能142、地质材料152、地质材料粉煤灰火电厂的废物，含有碳和硅氧化物、铝氧化物、铁氧化物及钙、镁、钠、钾、硫的氧化物潜在优势：金属被吸附后，它容易固化因为粉煤灰所含火山灰颗粒，在有水的情况下能与石灰反应形成水泥质的硅酸钙水化物值得注意：可能含有重金属及痕量放射性元素162、地质材料黄土分布广，成本低富含碳酸盐和粘土矿物，偏碱性，且具有大孔隙、松软和较大湿

6、陷性重金属（Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、As）及非离子型有机污染物（甲苯）17马兰黄土离石黄土18主要修复方法异位修复方法焚烧、置换、部分热解吸技术等原位（就地）修复方法监控条件下的自然衰减法（MNA）渗透性反应墙（PRB）异位+原位修复方法抽出处理法（PAT）191、监控条件下的自然衰减法（MNA）监测条件下的自然衰减法（MNA,MonitoredNaturalAttenuation）美国EPA的定义依赖自然衰减作用，在同其他更有效的方法所用时间相比属合理的时间限定内，使特定地点达到修复目的包括污染物的生物降解、扩散

7、、稀释、吸附、挥发、及化学或生物固定、转化或破坏等这些作用在无人为干扰的可行条件下，能够降低土壤和地下水中的污染物的数量、毒性、迁移性、体积或浓度2004-11-11212004-11-1122监测条件下的自然衰减法优点污染物最终能被转化成无毒的副产物无须人为介入不会涉及到废物的重新产生或迁移费用低克服机械化修复设施所带来的局限2004-11-1123监测条件下的自然衰减法局限性时间很长进行长期监测并负担相关费用，实施机构负责受当地的水文地质条件的自然变化及人为因素的影响有利的水文和地球化学条件可能随着时间而发生变化，从而

8、导致曾经稳定化了的污染物重新发生运移，对修复成果产生负面的影响含水层的各向异性可能使场地特征复杂化生物降解的中间产物可能会比原来的化合物更毒2004-11-1124主要的自然衰减作用非降解性作用仅引起污染物的浓度降低，而系统中的污染物总量并未改变的那些作用过程，包括水动力学弥散（机械弥散和扩散）、吸附、