【文章內容簡介】 術與原位物化法中的氣沖技術相似，都是將空氣注入受污染區(qū)域底部，所不同的是生物氣沖的供氣量要小一些，只要能達到刺激微生物生長的供氣量即可。②溶汽水供氧技術。這是由維吉尼亞多種工藝研究所的研究人員開發(fā)的技術，它能制成一種由2/3氣和1/3水組成的溶汽水，汽泡直徑可小到55 μm。把這種汽水混合物注入受污染區(qū)域，可大大提高氧的傳遞效率。③過氧化氫供氧技術。該技術是把過氧化氫作為氧源注入受污染地下水中，過氧化氫分解以后產生氧以供給微生物生長。過氧化氫常常要與催化劑一起注入，催化劑用以控制過氧化氫的分解速度，使之與微生物的耗氧速度相一致。強化營養(yǎng)物供應的技術包括有滲透墻技術等。該技術是在污染區(qū)域內垂直于地下水流方向建一道滲透墻，先將滲透墻內的水抽出，添加營養(yǎng)物后再回灌入滲透墻。這時，添加了營養(yǎng)物的滲透墻就成了一個營養(yǎng)物擴散源，在滲透墻下游就會形成一個生物活躍區(qū)，從而強化了生物降解過程。另外，強化措施還可以從微生物的角度入手?？梢韵仍诘乇碓O施中對微生物進行選擇性培養(yǎng)，然后再通過注射井注入到受污染區(qū)域，或直接引進商品化菌種，都可以起到強化生物降解過程的作用。美國采用生物處理系統(tǒng)治理地下水污染。美國三谷市拉彭特谷縣水管局會同巴爾德溫帕克可運行單位管理委員會，正在進行一項試驗工程，它將使用生物處理系統(tǒng)來去除圣加布里埃爾地下水中的高氯酸鹽和另一種常見的污染物氮以及今年初剛發(fā)現的名為亞硝基二甲胺氮（NDMA）的混合物。，治理地下水中的高氯酸鹽是一個全國性的問題。無疑，南加州在探索處理技術方面走在了全國前列。該系統(tǒng)構思獨特，效果顯著。他指出，生物降解法和離子交換法這兩種人們一致看好的處理高氯酸鹽的方法各有利弊。生物降解法在處理過程中使用微生物來消除高氯酸鹽；離子交換法則是先吸附住高氯酸鹽后再將其去除掉。離子交換法的不足之處是最終必須將廢水中的聚集的高氯酸鹽清除掉后才能排放，而生物降解法則不存在這一問題，但必須先弄清處理時化學物質的相互作用是否會把新的污染物引入水中。這種新型處理系統(tǒng)由殺菌和過濾等流程組成。二、地下水污染修復生物修復描述了在地下水和土壤中進行的微生物自然降解過程，該過程是在厭氧（缺氧）條件下進行的。既需要電子給予者（如氧），也需要電子接收者（如氫）。多數情況下由于這些基本要素的需要（氧或氫），土壤很快會變得貧乏。氧或氫會以最快的速度阻止自然微生物污染的擴散并達到降解目的。通過固有細菌和自然土壤過程（固有衰減）使土壤和地下水污染物衰減的很大優(yōu)勢是避免了昂貴的泵吸系統(tǒng)、相關工作、維修和加工處理成本。缺點是固有衰減的速度很慢，除有限環(huán)境中所有條件都適宜外，固有衰減不是一個很好地去除污染物的“方法”。加利福尼亞洲的一個名為Regenesis的基礎公司研制出一系列從地下水中快速降解和分離污染物的產品，其降解速度遠大于固有衰減。其中最有名的產品是氧釋放化合物（ORC）和氫釋放化合物（HRC），它們能有效地促進燃料、溶劑和許多其它類型地下水污染物的固有衰減。在世界范圍內已有9000多個項目正在使用這兩種產品。Regenesis公司的另一目標是處理帶有溶解金屬的地下水污染物，包括：從填土地滲透濾液；陰溝污泥的土地應用；從尾礦和其它廢礦淋濾液；從工業(yè)廢水滲漏和從工業(yè)金屬加工廠滲漏（如金屬加工車間，電鍍車間等）。在含水層中溶解金屬受到一系列地球化學因素的影響，包括pH、Eh、絡合作用、吸附作用和離子交換。通過沉淀、氧化、吸附和絡合作用處理和控制這些因素的能力可直接影響地下水中溶解金屬的物理狀態(tài)、流動性和存在形式。Regenesis公司于2003年研制出一種慢釋放、無毒的金屬修復化合物（MRC），這種化合物通過原位固定作用從地下水中分解出溶解金屬，為溶解氫提供了一種發(fā)酵性基質來保證氯化物的生物降解作用。對金屬污染物修復的主要設計方案在復合金屬和溶解羽處理方面很適宜，能快速、有效地從地下水中分解出金屬物質且費用很低。向受污染土壤注入MRC化合物后，MRC化合物在還原條件下從地下水中分解出溶解金屬。它的活性成分是一種有益健康、環(huán)保安全的有機硫化合物。當MRC化合物變?yōu)闅溲趸飼r，在微生物生物降解作用下將緩慢釋放有機硫化合物，與金屬離子接觸時單向與其發(fā)生反應產生一種金屬—有機硫混合物（絡合物）。隨后這種金屬—有機硫混合物穩(wěn)固的吸附于土壤并保持穩(wěn)定狀態(tài)，有效地實現了地下水凈化。絡合物生物降解的有機部分脫離硫和金屬殘留物，獨特地滲入土壤基質從而形成硫化物固體。有機部分與其它金屬硫化礦物一樣主要取決于標準土壤地化學作用，所以固定金屬在低氧還原條件下將保持穩(wěn)定，在氧化條件下可以保持穩(wěn)定。MRC化合物可有效地沉淀溶解砷、鉻、銅、鎘、汞、鉛和其它溶解金屬。在地下水中，通常氧是喜氧微生物的主要限速因素。沒有充足的氧仍可繼續(xù)進行污染物降解作用，但厭氧降解速度很慢且由于局部降解生成物或殘留物可形成堆積物質。Regenesis公司早在1995年就對氧釋放化合物（ORC）作過介紹，它是過氧化鎂的主要組成部分，在地下水中依靠水化作用可緩慢釋放氧分子。通過向過氧化鎂組織中添入磷酸鹽，ORC化合物能提供一個穩(wěn)定、可靠的溶解氧釋放。無需起泡、鼓泡或其它不可控制的氧消耗，ORC化合物可提供一種線性的長達6到9個月的氧釋放。氧釋放結束后加速降解作用仍可持續(xù)相當長的時間。在此期間喜氧微生物很活躍，加速了汽油和柴油機燃料（BTEX和MTBE）、添加劑、煤油，噴射燃料、凝析油、燃料油、潤滑劑、船用油、PAHs、殺蟲劑和工業(yè)溶劑（乙醇和酮）的固有衰減并沉淀一些非金屬（如砷）。ORC化合物在水井應用中具有良好的護壁作用，或者在地下水應用中可把它用作注入泥漿。更好的應用方法是使用手提式泵直接泵入和直接注入探測。Regenesis公司研制的氫釋放化合物（HRC）是一種特殊配制的能在地下水中緩慢釋放氫的環(huán)保安全多乳酸脂?？砂堰@種粘性液體直接注入受污染地下水和飽和土壤。這種化合物與水接觸后可緩慢釋放乳酸。由微生物產生溶解氫使乳酸發(fā)酵，在一個被稱為還原脫氯的自然過程中通過能夠降解氯化物的土壤細菌，把發(fā)酵乳酸當作一種高能量（食物）源。能用HRC化合物降解一系列氯化物，包括：脫脂劑（PCE，TCE，TCA及它們的壓裂產物）、四氯化鐵、三氯甲烷、亞甲氯化物、殺蟲劑、高氯化物、硝酸鹽、硝芳香爆炸物與染料和氟氯烷碳，并能沉淀特殊金屬和放射性核素。在還原脫氯中氯化物是在厭氧條件下被生物降解。在氯化污染物分子中用氫（H）代替氯（cl）實現氯化物脫氯。在一般含水層中（能量貧乏）進行的還原脫氯速度很慢，對大多數修復目的來說是不適宜的。HRC化合物通過多種數量級來增加脫氯的速度，在逐漸脫氯過程中快速去除污染物并最終形成無毒化合物，如乙烯和乙烷。在HRC化合物的影響下這種加速的降解過程可持續(xù)18個月，或者HRC化合物的另一種配制產品（延長釋放HRC－X）可持續(xù)3到5年。也可用HRC－X化合物降解同類污染物（HRC降解），但HRC－X化合物處理殘留非水相液體（DNAPLs）時費用非常昂貴。殘留DNAPLs可引起一個殘留、有害的地下水污染源，并增加了額外的去除污染物成本。HRC－X是一種經過檢驗的用于解決這一復雜問題的溶液。HRC化合物也被廉價地應用到野外工作中，HRC化合物進入地面后促進了污染物的生物降解并可持續(xù)相當長的時間，這就消除了多次注入的需要。低費用應用化合物、持續(xù)延長的釋放范圍、更多工作和保養(yǎng)費用的消除、局部斷裂的最小化和依靠外部電源的消除，所有這些使HRC在處理污染物上具有更大的優(yōu)勢。所以，可控釋放提供了另一個優(yōu)點，即在低滲透體系中可使污染物均勻地受到HRC化合物的影響，例如粉土、粘土和多孔巖石體系。實用性實例研究鉆井者認為Regenesis公司產品的優(yōu)勢在于，通過使用工業(yè)標準鉆機和設備可進行場地修復?？赏ㄟ^使用不同的技術進行場地修復，如直接－推進注入和鉆孔回填。其它方法包括坑道和過濾保護套應用，最普遍的使用方法是直接注入。這種應用過程包括用中空鉆桿把液態(tài)ORC和HRC化合物直接泵入處理區(qū)。該方法簡單、快捷、有應用價值并可在多個位置使用。使用直接注入法可把ORC和HRC化合物應用于更難達到的位置，包括一些裂隙基巖或鄰近大型建筑物的地下污染區(qū)。在這些位置常需要特殊的設備，如定向鉆進鉆機和在有效位置使用雙層封隔器。實際上，在水平/定向鉆進應用中也可把ORC化合物用作鉆探泥漿。在過濾/濾筒保護套結構中，把ORC保護套下入專用水井中并安裝在隔水層位置，使污染物流過氧化區(qū)實現降解。通過替換用過的保護套來補充ORC化合物繼續(xù)生物降解。在美國華盛頓第四平原服務站，由于其地下石油儲蓄罐泄漏而產生了大量BTEX化學物質，包括易揮發(fā)的單芳香碳氫化合物、甲苯、苯乙烷和二甲苯，通常在汽油和其它石油產品中可發(fā)現這些化學物質。地下含水層主要由沙子和礫石組成，這表明在這些污染物中進行的自然生物降解速度會很慢，通過提供額外的氧可加速自然生物降解過程。最高管理者決定使用ORC化合物來增強生物降解速度，因為ORC化合物在6個月內預期的降解了含水層中超過50％的污染物。在此修復過程中通過15個土壤鉆孔用ORC化合物對污染羽進行降解。每個鉆孔被回填60磅的ORC漿液，150天后整個BTEX污染羽被降解58％。使用ORC化合物的成本為4萬美元，而使用常規(guī)的泵抽－處理系統(tǒng)需要約25萬美元。在美國加利福尼亞洲Hollister的一個軍工廠，其地下含水層受到多種化合物的污染。其中主要污染物為高氯酸鹽－火箭推進劑的主要成分，從健康角度來看它能損壞甲狀腺功能；六價鉻(鉻－6)，它是一種人們公認的致癌物；冷卻劑1,1,2—三氯—1,2,2—三氯甲烷，它是一種能損耗大氣臭氧層的環(huán)境污染物。其含水層主要由粉砂組成。在探索研究中通過25個注入點把600磅的HRC化合物注入污染區(qū)。取樣網覆蓋面積約為1200平方英尺。對其監(jiān)測79天后發(fā)現高氯化物濃度被減弱88％，而六價鉻幾乎被完全降解。一個由俄勒岡州環(huán)境質檢部門管理的清潔區(qū)，其地下水中PCE濃度達到10萬微克/每升，這表明在該地區(qū)存在DNAPLs殘留物，在該位置通過5個定向注入點把700磅的HRC－X注入地面，通過水井JEMW－4來監(jiān)測HRC－X化合物的影響效果，結果清楚地表明HRC－X化合物促進了PCE的降解速度和原位吸附。第四篇：國內外水污染治理典型案例分析研究 19 Market 市場水工業(yè)市場2009 年第 12 期 聯(lián)合國于1997年向全世界 發(fā)出警告：“地區(qū)性的水危機預 示全球性危機的到來。”全世界 水環(huán)境污染異常嚴重，全球污水 排放量已達1－21012m 3 /a，每年有500－1000萬人死于與水有 關的疾病。至今距1997年的警告 已逾十年，世界對水污染的控制 有無進步？這是我經常深思的問 題。從我本人的經歷和考察，我 終于找到了一些案例，這些案例 向我們啟示：人們若是認真地、負責地對待水污染控制，這個問 題是能夠解決的，這些案例將會 提高人們對戰(zhàn)勝水危機的信心。國內外水污染治理的典型案例是：北京市環(huán)境總體規(guī) 劃，北京市水質總體規(guī)劃，北 京市城市污水排水系統(tǒng)與城市 污水處理廠總體規(guī)劃；上海 市蘇州河環(huán)境綜合整治規(guī)劃； 香港策略性污水排放規(guī)劃（SSDS）；日本琵琶湖污染 的整治，日本七個五年計劃下水 道建設規(guī)劃（1963－1995），東 京下水道與城市污水處理廠總 體規(guī)劃；歐洲萊茵河污染治 理；英國倫敦泰晤士河綜合 治理；7。美國切薩皮克海灣污 染治理。一、北京市的水污染綜合治 理北京市于2008年實現了對奧 運會的承諾，污水處理率達到了 90％以上，達到了世界上發(fā)達國 家大城市的水平。1992－1996年，北京市制 訂了《北京市環(huán)境總體規(guī)劃研 究》，規(guī)劃期為1991年－2015 年，總 的 要 求 是 提 出 北 京 市 19912015年大氣質量、水質、城市固體廢棄物管理的最小費用 計劃?？傮w規(guī)劃中包括了北京市 水質管理規(guī)劃，其中心任務是： 1）集中飲用水源地保護，包 括：密云－懷柔水庫及京密引水 渠，官廳水庫及永定河引水渠，西郊地下水源地，東北郊地下水 源地；2）污染源控制，包括： 城市污水處理廠布局及污水回 用，工業(yè)廢水污染控制，農業(yè)、畜牧業(yè)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)污染控制； 3）水環(huán)境質量改善，即城市河 流水質改善。在北京市水質管理規(guī)劃的基礎上，北京市又制訂了北京市 城市下水道與城市污水處理廠規(guī) 劃，其中主要內容有：城市污水 負荷（水量、水質）的現狀與預 測（考慮人口、經濟、城市的發(fā) 展）；城市排水流域的劃分；城 市下水道與污水處理廠的布局規(guī) 劃（多方案比較）；規(guī)劃方案的 環(huán)境評價；規(guī)劃方案的費用分析 及投資規(guī)劃；規(guī)劃方案的批準與 國內外水污染治理典型案例分析研究文 / 張忠祥（北京市環(huán)境保護科學研究院100037）摘要：本文扼要分析與研究了國內外水污染治理取得成功的若干案例，包括：北京、上 海、香港、日本東京、琵琶湖、英國泰晤士河、萊茵河和美國切薩皮克海灣等。在20世紀下半葉，這些城市、河流及海灣都受到了嚴重的污染，但由于進行了科學的規(guī)劃、成立了強有 力的管理機構、投入了巨大的投資、采取了一系列有效的措施，終于使環(huán)境污染得到了控 制，生態(tài)得到了恢復。他們的經驗教訓值得我們學習和借鑒。本文對當前在水污染控制方面 存在的問題也提出了政策性的建議。關鍵詞：水污染水污染治理生態(tài)恢復案例研究20 市場 Market 水工業(yè)市場2009 年第 12 期 實施。（見表1）根據1993年國務院批準的 《北京城市總體規(guī)劃》，到2010 年，北京的社會發(fā)展和經濟、科 技的綜合實力，要達到并在某些 方面超過中等發(fā)達國家的首都城 市的水平，人口、產業(yè)和城鎮(zhèn)體 系布局基本得到合理調整，城市 設施現代化水平有很大提高，城 市環(huán)境優(yōu)美清潔，歷史傳統(tǒng)風貌 得到進一步的保護和發(fā)揚。其 中，城市污水處理廠是城市建設 的重要組成部分，是城市生產和 人民生活不可缺少的公共設施，為此，北京市城區(qū)規(guī)劃建設14座 污水處理廠。到2006年初，包括 小紅門污水處理廠在內的9座污 水處理廠已經投入運行，城市 污水處理能力達到255萬m 3 /d，污水處理率實現了超越90％的承 辦奧運既定目標。其余5座污水 處理廠也已開始建設，污水處理 能力占城市污水處理任務總量的 7％。如今，北京市規(guī)劃市區(qū)的城市污水處理率