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1、第五讲第五讲地下水污染修复技术与方法地下水污染修复技术与方法 目录目录31、总论、总论o 污染场地的概念污染场地的概念 污染污染场地概念的确定对于污染场地的识别、场地概念的确定对于污染场地的识别、管理、治理和修复至关重要。本质上是特定的空管理、治理和修复至关重要。本质上是特定的空间或区域（包含土壤、地下水和地表水）所含有间或区域（包含土壤、地下水和地表水）所含有害物质的浓度超过环境背景值，并对此空间或区害物质的浓度超过环境背景值，并对此空间或区域的人体健康及自然环境已经造成或可能造成负域的人体健康及自然环境已经造成或可能造成负面影响面影响。41、总论、总论 美国美国的污染场地划分为七个主要的修
2、复计划：的污染场地划分为七个主要的修复计划：超级基金场地修复计划，它主要遵循环境应超级基金场地修复计划，它主要遵循环境应对、赔偿和责任综合法案；资源保护和回对、赔偿和责任综合法案；资源保护和回收法修复场地（收法修复场地（RCRA sites），它主要遵循），它主要遵循资源保护和回收法案中规定的校正行动计划；资源保护和回收法案中规定的校正行动计划；地下存储罐污染场地；国防部污染场地；地下存储罐污染场地；国防部污染场地； 能能源部污染场地；其他联邦政府机构的污染场地源部污染场地；其他联邦政府机构的污染场地；州政府、棕地和个人污染场地。；州政府、棕地和个人污染场地。51、总论、总论污染场地修复技术污
3、染场地修复技术是指可改变待处理污染物的结构，或减是指可改变待处理污染物的结构，或减小污染物毒性、迁移性，或数量的单一，或系列的化学、小污染物毒性、迁移性，或数量的单一，或系列的化学、生物，或物理处理技术单元。场地污染的修复应对措施可生物，或物理处理技术单元。场地污染的修复应对措施可分为分为3类类：对正在产生的危害及时清除和转移，比如污染土地的清对正在产生的危害及时清除和转移，比如污染土地的清挖等挖等; 对场地的用途进行限制或禁入对场地的用途进行限制或禁入；采用工程手段对场地进行修复采用工程手段对场地进行修复。第一第一种属于清除行动，第二种是制度控制，第三种是工程种属于清除行动，第二种是制度控制
4、，第三种是工程修复修复61、总论、总论制度控制和工程控制属于修复行动。制度控制是制度控制和工程控制属于修复行动。制度控制是依据法律和行政的手段和方法来保护人类健康和依据法律和行政的手段和方法来保护人类健康和场地的环境安全制度控制是；而工程控制是采取场地的环境安全制度控制是；而工程控制是采取物理的手段，比如封盖、包裹、泥浆墙、抽提井物理的手段，比如封盖、包裹、泥浆墙、抽提井或者处理的方法来降低污染物的水平或限制暴露或者处理的方法来降低污染物的水平或限制暴露途径进而管理环境和健康风险。途径进而管理环境和健康风险。71、总论、总论地下水修复的分类地下水修复的分类根据根据修复工程实施的对象不同，可以分
5、为修复工程实施的对象不同，可以分为污染源污染源修复和地下水修复修复和地下水修复。污染源修复是针对污染场地。污染源修复是针对污染场地中的土壤、沉积物、污泥、固体基质废物或非水中的土壤、沉积物、污泥、固体基质废物或非水相液体等进行的修复。污染源治理是针对场地内相液体等进行的修复。污染源治理是针对场地内已有污染的修复行动。根据修复处理工程的位置已有污染的修复行动。根据修复处理工程的位置可以分为原位修复技术与异位修复技术；根据修可以分为原位修复技术与异位修复技术；根据修复原理可分为物理技术、化学技术、热处理技术复原理可分为物理技术、化学技术、热处理技术、生物技术、自然衰减和其他技术等。、生物技术、自然
6、衰减和其他技术等。81、总论、总论土壤及地下水污染的修复土壤及地下水污染的修复的意义的意义污染污染场地所存在的生态与环境问题受到广泛关注场地所存在的生态与环境问题受到广泛关注，污染场地风险管理与修复技术成为土地功能恢，污染场地风险管理与修复技术成为土地功能恢复和污染控制的重要研究内容复和污染控制的重要研究内容。土壤。土壤及地下水污及地下水污染的修复技术主要有化学修复、生物修复及化学染的修复技术主要有化学修复、生物修复及化学与生物相结合的修复。与生物相结合的修复。91、总论、总论污染场地的污染场地的管理管理 加拿大加拿大对污染场地的管理方法主要程序是识别对污染场地的管理方法主要程序是识别可疑场地
7、、场地历史调查、初步采样测试、场地可疑场地、场地历史调查、初步采样测试、场地分类、详细采样测试、场地再分类、制定修复管分类、详细采样测试、场地再分类、制定修复管理措施、实施修复管理措施、确认采样和最终报理措施、实施修复管理措施、确认采样和最终报告、长期监测的告、长期监测的10步管理流程。步管理流程。101、总论、总论美国的法律法规对污染场址的全过程管理都给予美国的法律法规对污染场址的全过程管理都给予了明确的法律规范，设立污染场地管理与修复基了明确的法律规范，设立污染场地管理与修复基金金(超级基金超级基金)。美国采用的基于健康风险评价的。美国采用的基于健康风险评价的污染场地修复，制度控制和工程控
8、制相结合的综污染场地修复，制度控制和工程控制相结合的综合修复行动为我国提供了很好的经验。通过制定合修复行动为我国提供了很好的经验。通过制定相关法律、法规，规范污染场地修复的标准，采相关法律、法规，规范污染场地修复的标准，采用相关财政刺激政策等。我国在污染场地修复方用相关财政刺激政策等。我国在污染场地修复方面，除考虑自身条件外，可以充分借鉴和吸收美面，除考虑自身条件外，可以充分借鉴和吸收美国在污染场地修复和管理方面的先进经验。国在污染场地修复和管理方面的先进经验。111、总论、总论英国在环境保护法英国在环境保护法1990：污染土地：污染土地II A部分明确规部分明确规定应遵循污染者责任原则，即任
9、何把污染物排放到土壤表定应遵循污染者责任原则，即任何把污染物排放到土壤表面和地下的个人和单位，都有修复土地并支付费用的责任面和地下的个人和单位，都有修复土地并支付费用的责任和义务。英国对棕色土地和义务。英国对棕色土地”监测、利用与监管，建立污染监测、利用与监管，建立污染场地健康风险评价方法，以及健康基准值与土壤污染指导场地健康风险评价方法，以及健康基准值与土壤污染指导值及污染土地风险评价模型等污染土地风险管理与修复技值及污染土地风险评价模型等污染土地风险管理与修复技术体系。污染土地的风险管理包括识别由于污染物造成的术体系。污染土地的风险管理包括识别由于污染物造成的任何无法接受的风险、采取行动减
10、少和控制这些风险使之任何无法接受的风险、采取行动减少和控制这些风险使之达到一个可接受的水平，从而达到再利用的目的。污染土达到一个可接受的水平，从而达到再利用的目的。污染土地风险管理程序分下列三个阶段：风险评价、评估和选择地风险管理程序分下列三个阶段：风险评价、评估和选择修复技术与实施修复。修复技术与实施修复。122、土壤与地下水修复技术、土壤与地下水修复技术132、土壤与地下水修复技术、土壤与地下水修复技术142、土壤与地下水修复技术、土壤与地下水修复技术152、土壤与地下水修复技术、土壤与地下水修复技术162、土壤与地下水修复技术、土壤与地下水修复技术172、土壤与地下水修复技术、土壤与地下
11、水修复技术182、土壤与地下水修复技术、土壤与地下水修复技术192、土壤与地下水修复技术、土壤与地下水修复技术202、土壤与地下水修复技术、土壤与地下水修复技术212、土壤与地下水修复技术、土壤与地下水修复技术222、土壤与地下水修复技术、土壤与地下水修复技术233 项目设计书编写项目设计书编写o生态环境生态环境地质调查项目设计书编写提纲地质调查项目设计书编写提纲 o第一章第一章 绪言绪言 o1、目的任务，包括任务来源、任务书的主要内容、工作起止时间及成果提交时间、目的任务，包括任务来源、任务书的主要内容、工作起止时间及成果提交时间等。等。 o2、工作区范围和地理条件：主要包括工作区的地理位置
12、、坐标范围、涉及图幅及、工作区范围和地理条件：主要包括工作区的地理位置、坐标范围、涉及图幅及编号、行政区划、自然地理、气象水文、交通条件及社会经济概况等。编号、行政区划、自然地理、气象水文、交通条件及社会经济概况等。 o第二章第二章 以往工作程度以往工作程度 o1、以往区域基础地质工作情况：包括各种比例尺区域地质调查、区域化探、遥感、以往区域基础地质工作情况：包括各种比例尺区域地质调查、区域化探、遥感地质等，并对其成果作简要叙述地质等，并对其成果作简要叙述. o、以往水工环地质工作：总结以往的水工环地质调查成果，分析测区内存在的、以往水工环地质工作：总结以往的水工环地质调查成果，分析测区内存在
13、的问题，编制区域问题，编制区域“水、工、环水、工、环”地质工作程度图地质工作程度图. o3、已进行的其它调查工作：包括矿产勘查、土壤调查等、已进行的其它调查工作：包括矿产勘查、土壤调查等. o对其工作中存在的问题，应予以阐述。对其工作中存在的问题，应予以阐述。243 项目设计书编写项目设计书编写o第三章第三章 测区地质背景及生态环境地质问题分析测区地质背景及生态环境地质问题分析 o主要从区域地貌、地质构造背景和地质环境条件来分析说明工作部署的主要从区域地貌、地质构造背景和地质环境条件来分析说明工作部署的依据。依据。 o、区域地貌条件：重点阐明地理地貌对生态系统的自然控制与影响特、区域地貌条件：
14、重点阐明地理地貌对生态系统的自然控制与影响特征征. o2、区域地质条件：重点阐明区域地质背景、区域地球物理和地球化学特、区域地质条件：重点阐明区域地质背景、区域地球物理和地球化学特征、遥感地质特征等征、遥感地质特征等. o3、区域水文地质环境地质条件、区域水文地质环境地质条件. o以上内容阐述要与生态环境地质问题相关，力求文字精练。以上内容阐述要与生态环境地质问题相关，力求文字精练。 o4、存在的生态环境地质问题、存在的生态环境地质问题 o结合野外踏勘，在充分对已有各种资料进行二次开发的基础上，深入分结合野外踏勘，在充分对已有各种资料进行二次开发的基础上，深入分析测区内可能存在的生态环境地质问
15、题及其产生的各种原因。问题分析析测区内可能存在的生态环境地质问题及其产生的各种原因。问题分析要透，不能泛泛而谈。要透，不能泛泛而谈。253 项目设计书编写项目设计书编写o第四章第四章 工作部署工作部署 o1、工作部署原则、工作部署原则 o根据任务书的要求，有针对性的阐述总体工作思路和部署原则，根据任务书的要求，有针对性的阐述总体工作思路和部署原则，说明各项工作间的衔接及施工顺序。说明各项工作间的衔接及施工顺序。 o2、总体工作部署、总体工作部署 o根据项目的要求和上述部署原则，对不同层次及各类地区工作作根据项目的要求和上述部署原则，对不同层次及各类地区工作作出总体部署；并视具体情况分年度提出各
16、工作阶段的主要内容，出总体部署；并视具体情况分年度提出各工作阶段的主要内容，并附相应的工作部署图。并附相应的工作部署图。 o3、年度工作安排、年度工作安排 o说明年度工作安排的主要工作内容和工作量，当年工作安排要详说明年度工作安排的主要工作内容和工作量，当年工作安排要详细具体。细具体。263 项目设计书编写项目设计书编写o 第五章第五章 调查内容、技术路线和工作方法调查内容、技术路线和工作方法 o 1、调查内容：根据测区地质条件和存在的生态环境地、调查内容：根据测区地质条件和存在的生态环境地质问题，明确调查内容。调查内容要分类详细阐述。质问题，明确调查内容。调查内容要分类详细阐述。 o 2、技
17、术路线：依据测区特点和调查内容，采用高效实、技术路线：依据测区特点和调查内容，采用高效实用的技术路线。用的技术路线。 o 3、工作方法：详细说明采用的工作方法和各自的技术、工作方法：详细说明采用的工作方法和各自的技术要求。工作方法要分类叙述。要求。工作方法要分类叙述。 o 4、图件编制：要明确编制哪些图件，需要采集哪些数、图件编制：要明确编制哪些图件，需要采集哪些数据，及对数据采集的要求。实现野外调查资料现场数字据，及对数据采集的要求。实现野外调查资料现场数字化。化。273 项目设计书编写项目设计书编写o 第六章第六章 实物工作量实物工作量 o 列表说明总体工作部署和年度各类实物工作量。列表说
18、明总体工作部署和年度各类实物工作量。 o 第七章第七章 经费预算经费预算 o 按中国地质调查局项目设计预算编制暂行办法编写按中国地质调查局项目设计预算编制暂行办法编写。 o 第八章第八章 组织管理和项目组人员设置组织管理和项目组人员设置 o 1、组织管理、组织管理 o 2、项目人员组成及分工、项目人员组成及分工 283 项目设计书编写项目设计书编写o 第九章第九章 质量保证和安全生产措施质量保证和安全生产措施 o 、保障任务完成，提高工作质量的具体措施、保障任务完成，提高工作质量的具体措施。含技术措施，各种新技术方法的应用，提高。含技术措施，各种新技术方法的应用，提高工作人员水平所采用的技术培
19、训措施等。工作人员水平所采用的技术培训措施等。 o 、安全及劳动保护措施。、安全及劳动保护措施。 o 、项目全面质量管理办法及措施。、项目全面质量管理办法及措施。293 项目设计书编写项目设计书编写o 第十章第十章 预期成果及提交时间预期成果及提交时间 o 、成果资料、成果资料 o 调查报告、图件，包括电子版和纸介质形式。调查报告、图件，包括电子版和纸介质形式。电子版格式要执行中国地质调查局的有关要求电子版格式要执行中国地质调查局的有关要求。此外，还包括原始资料和其它技术文件。此外，还包括原始资料和其它技术文件资料资料o 2、提交成果时间、提交成果时间 303 项目设计书编写项目设计书编写o
20、第十一章第十一章 设计附图设计附图 o 1、交通位置图（可附插图）、交通位置图（可附插图） o 2、以往地质研究程度图、以往地质研究程度图 o 3、工作布置图、工作布置图 o 4、其它需要的图件、其它需要的图件地下水环境修复技术地下水环境修复技术31治理不同污染介质的技术类型治理不同污染介质的技术类型 添加氧化添加氧化/还原剂后潜在的地球化学变化还原剂后潜在的地球化学变化 34地下水污染修复中的地下水污染修复中的新材料新材料35p 生物质生物质36p 生物质生物质38p 生物质生物质39p 地质材料地质材料40p 地质材料地质材料41p 地质材料地质材料42p 地质材料地质材料43p 地质材料
21、地质材料n 分布广，成本低分布广，成本低n 富含碳酸盐和粘土矿物，富含碳酸盐和粘土矿物，偏碱性，且具有大孔隙、偏碱性，且具有大孔隙、松软和较大湿陷性松软和较大湿陷性n 重金属（重金属（Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、As）及非离子）及非离子型有机污染物（甲苯）型有机污染物（甲苯）44主要修复方法主要修复方法一、水力学方法一、水力学方法2004-11-1146水力学方法水力学方法1、排水系统、排水系统l重力排水、浅井群井、深井重力排水、浅井群井、深井2、注水系统、注水系统l补给水塘、注水井补给水塘、注水井3、设置低水力传导系数的屏障、设置低水力传导系数的屏障可单独或联合使用构成水动力屏障系统可单独
22、或联合使用构成水动力屏障系统2004-11-1147水动力屏障系统水动力屏障系统1、重力排水、重力排水2004-11-1148水动力屏障系统水动力屏障系统1、重力排水、重力排水2004-11-11水动力屏障系统水动力屏障系统1、重力排水、重力排水2004-11-1150水动力屏障系统水动力屏障系统1、重力排水、重力排水2004-11-1151水动力屏障系统水动力屏障系统2、抽水井、抽水井 2004-11-1152水动力屏障系统水动力屏障系统2、抽水井、抽水井 2004-11-1153水动力屏障系统水动力屏障系统2、抽水井、抽水井 2004-11-1154水动力屏障系统水动力屏障系统2、抽水井、
23、抽水井 2004-11-1155水动力屏障系统水动力屏障系统3、抽水和注水系统、抽水和注水系统 2004-11-1156水动力屏障系统水动力屏障系统3、抽水和注水系统、抽水和注水系统 2004-11-1157水动力学方法水动力学方法不足不足l许多污染物在水中的溶解度相当低，极难从许多污染物在水中的溶解度相当低，极难从地下冲洗出来；地下冲洗出来；l污染物通过扩散进入地下水滞留区，冲洗十污染物通过扩散进入地下水滞留区，冲洗十分困难；分困难；l将吸附在土壤上的污染物冲洗下来是一个相将吸附在土壤上的污染物冲洗下来是一个相当慢的过程。当慢的过程。l由于含水介质的的差异，很难预测污染物和由于含水介质的的差
24、异，很难预测污染物和水运动的路径水运动的路径58抽出抽出-处理法处理法(Pump And Treatment)59抽出抽出-处理法处理法(Pump And Treatment)2004-11-1161二、生物修复法：植物二、生物修复法：植物&微微生物生物运用植物和与之相关的微生物来原位处理受运用植物和与之相关的微生物来原位处理受到污染的水与土壤，它是能够有效、便宜清到污染的水与土壤，它是能够有效、便宜清除多种有机和无机废物的新技术除多种有机和无机废物的新技术从本质上而言，植物修复法是运用人类的主从本质上而言，植物修复法是运用人类的主动性，来提高自然区的自然衰减，它是介于动性，来提高自然区的自然
25、衰减，它是介于工程方法和自然衰减之间的一种方法工程方法和自然衰减之间的一种方法2004-11-1162植物修复法的机制植物修复法的机制降解降解转移转移固定（可容性）固定（可容性） 2004-11-11631、污染物的降解、污染物的降解植物通过呼吸作用提供了更多的氧气进入土植物通过呼吸作用提供了更多的氧气进入土壤，加快了土壤中细菌的活性，同时，通过壤，加快了土壤中细菌的活性，同时，通过他们的根系来为土壤的细菌提供营养，使细他们的根系来为土壤的细菌提供营养，使细菌更有效的降解污染物菌更有效的降解污染物在植物生长过程中产生酶，污染物在酶的作在植物生长过程中产生酶，污染物在酶的作用下能被分解成单分子的
26、物质（如用下能被分解成单分子的物质（如H2O、CO2、乙醇及其它），这些物质够进入到植、乙醇及其它），这些物质够进入到植的机体内，甚至能促进植物的生长的机体内，甚至能促进植物的生长2004-11-11642、污染物的转移、污染物的转移把污染区的污染物质通过植物的作用转移到把污染区的污染物质通过植物的作用转移到别的地方，使该区的污染不再那么严重别的地方，使该区的污染不再那么严重有些植物可吸收土壤或地下水中单分子污染有些植物可吸收土壤或地下水中单分子污染物，污染物质被保存在植物的体内，随着污物，污染物质被保存在植物的体内，随着污染物质的富集，便会引起植物的中毒现象。染物质的富集，便会引起植物的中毒
27、现象。此时，可通过收获这些植物，通过燃烧或别此时，可通过收获这些植物，通过燃烧或别的方法来从植物体内分解出这些物质的方法来从植物体内分解出这些物质 2004-11-11653、对污染物的可容性、对污染物的可容性 利用植物及一些添加物质使环境中的利用植物及一些添加物质使环境中的金属流动性降低，生物可利用性下降，金属流动性降低，生物可利用性下降，使金属对生物的毒性降低使金属对生物的毒性降低Cunningham等研究了植物对环境中等研究了植物对环境中土壤铅的固定，发现一些植物可降低土壤铅的固定，发现一些植物可降低Pb的生物可利用性，缓解的生物可利用性，缓解Pb对环境中对环境中生物的毒害作用生物的毒害作用2004-11-1167植物的选择标准植物的选择标准易适应土壤和污染场所的条件易适应土壤和污染场所的条件易于生长和供养易于生长和供养生长迅速且纤维根系发达生长迅速且纤维根系发达能够为土壤提供良好的覆盖效果，为防止土能够为土壤提供良好的覆盖效果，为防止土壤被风或水的侵蚀壤被风或水的侵蚀较低的维护费用较低的维护费用适于家畜食用或作为野生动物的草料适于家畜食用或作为野生动物的草料美学的价值美学的价值68生物修复法生物修复法分子微生物分子微生物69联用技术联用技术谢谢！谢谢！