【正文】 拖尾反彈等現(xiàn)象，從而使得處理效率降低，增加處理成本。該技術(shù)的主要方法是在重金屬污染地下水流經(jīng)方向開設(shè)多個抽水井，從抽水井中抽取被重金屬污染的地下水，然后將抽出來的地下水運送到附近污水處理廠或者其他地上處理設(shè)施進行處理，從而達到凈化地下水的目的。井群系統(tǒng)的設(shè)計是該項技術(shù)能夠很好應(yīng)用的關(guān)鍵，對于井口位置的設(shè)計，應(yīng)滿足流經(jīng)井群的地下水包含整個受污染的地下水，以便把受污染的地下水全部抽出來進行異位處理。抽出處理技術(shù)對于突發(fā)性或高強度的地下水污染具有快速處理和效率高等優(yōu)點，但是處理過程較為繁瑣且抽取和處理所需費用高,并且需要對其進行長期監(jiān)測和維護,同時該技術(shù)對重非水溶相液體(DNAPL s)的去除效果甚微[57]。該技術(shù)主要可分為滲透反應(yīng)墻技術(shù)、地下帷幕阻隔技術(shù)及電動處理技術(shù)。PRB活性材料可根據(jù)污染物的種類進行選擇，活性材料的選擇是處理重金屬污染地下水的關(guān)鍵，選擇的依據(jù)主要是活性材料具有持久性強，抗腐蝕性好、粒徑均勻并且無二次污染等特點?？蓾B透反應(yīng)墻技術(shù)最早是在 1982 年由美國環(huán)保局提出的,在20 世紀 90 年代初期得到了深入研究。在水力梯度作用下，當(dāng)重金屬污染的地下水流經(jīng)滲透反應(yīng)墻時,地下水中的重金屬污染物會與滲透反應(yīng)墻活性材料發(fā)生反應(yīng)，從而將其從地下水中去除[5860]。反應(yīng)墻的活性材料一般消耗的很慢,有的幾年甚至十幾年對重金屬污染地下水還有很強的處理能力，重金屬污染物在隨著地下水流經(jīng)反應(yīng)墻時，經(jīng)過反應(yīng)墻活性材料的吸附、降解等作用而被去除，不需要人為為其提供動力條件。與傳統(tǒng)的異位修復(fù)技術(shù)相比, 該技術(shù)在操作費用至少可以節(jié)省 30 %以上[61]?？蓾B透反應(yīng)墻通?？煞譃檫B續(xù)墻型和煙囪—門型兩種。這種反應(yīng)墻的使用并不現(xiàn)實，因為該處理方法是根據(jù)土壤蓄水層厚度來確定安裝的連續(xù)墻所需面積，蓄水層厚度越大，或者說地下水污染區(qū)域越大,則安裝的反應(yīng)墻的面積就越大，因此該處理技術(shù)的造價就會越高。該方法中使用的活性滲透墻與障隔墻的組合被稱為煙囪門型滲透反應(yīng)墻。該方法使用的滲透墻通?？煞譃閮煞N，即單通道系統(tǒng)和多通道系統(tǒng)。當(dāng)?shù)叵滤形廴疚锘旌锨闆r下較為復(fù)雜時通常采用串聯(lián)多通道系統(tǒng)來處理重金屬污染地下水，當(dāng)重金屬污染地下水區(qū)域較寬時,可采用并聯(lián)多通道系統(tǒng)對地下水進行修復(fù)。通常來說，活性材料的選擇應(yīng)該考慮以下幾點[62,63]：①抗腐蝕性好，活性保持時間長，活性材料的粒度要均勻。③易于施工安裝，環(huán)境相容性好，在對重金屬污染物處理后不會對地下水環(huán)境產(chǎn)生二次污染。滲透反應(yīng)墻技術(shù)的應(yīng)用也比較早，在十九世紀八十年代，加拿大滑鐵盧大學(xué)成功地將該方法應(yīng)用污染地下水修復(fù)的現(xiàn)場演示。例如 F Di Natale等用活性炭作為作為滲透反應(yīng)墻的活性材料來修復(fù)鎘污染的地下水，實驗結(jié)果表明，在高 pH 值和含鹽量地的情況下，活性炭對地下水中鎘的吸附能力最強。近年來該項技術(shù)在我國也得到了很多學(xué)者的關(guān)注，目前有很多學(xué)者對該項技術(shù)開展研究，但絕大部分都還處于實驗室的理論研究階段，工程上的應(yīng)用較少。在有效孔隙率為 60%～65%、水力停留時間為 ～ 的條件下，考察其對污染物的去除效果。考察了 3 種反應(yīng)器內(nèi) pH、Eh、DO 的關(guān)系及對重金屬離子去除效果的影響，分析了污染物的去除機理。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水董軍等人[6568]通過實驗?zāi)M對地下水和垃圾滲濾液等方面進行了大量的研究。由于資金的緊缺、人們對于污染地下水修復(fù)缺乏足夠的關(guān)注，加之對污染地下水地區(qū)的土壤類型、地質(zhì)狀況、污染組分、污染強度、影響深度、范圍、平均污染響應(yīng)時間和氣候水文等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都非常欠缺等因素都限制了該項技術(shù)在我國的發(fā)展。具體措施為：以鋼鐵，水泥等材料，在受污染地區(qū)修建隔離墻，防止污染地區(qū)的地下水流到周圍地區(qū)，其中以水泥最為便宜，應(yīng)用也最為普遍。地下帷幕阻隔技術(shù)目前比較成熟，只有在處理小范圍的劇毒，難降解污染物時才可考慮的一種永久性封閉方法[70]，多數(shù)情況下，它只是在地下水污染治理初期，被用作一種臨時性的控制方法，但對于重大環(huán)境突發(fā)事件污染場地的地下水污染隔離有其明顯的特殊性，各種帷幕技術(shù)必須保證能夠在短時間內(nèi)快速有效實施、帷幕材料能夠有效防止污染物的腐蝕破壞且不對地下水產(chǎn)生不良影響。到目前為止，已有美國、加拿大、德國、荷蘭、日本等國家和地區(qū)開展該技術(shù)的研究與應(yīng)用。原土壤中的Pb和 Cu 質(zhì)量分數(shù)分別為 300～1000mg?kg1和 500～1 000 mg?kg1，動電試驗面積為 70m3 m，每天通電 10h，43d 后，發(fā)現(xiàn)Pb的去除率達 70%，Cu 的去除率達 80%，能耗為 65kWh?m3。在控制陰極液酸度條件下，研究施加不同電壓對鉻污染黃棕壤中鉻的電動過程的影響。另外，添加絡(luò)合劑和控制陰極池溶液酸度也會影響 Cr6+的去除。近年來，國內(nèi)外的研究人員開發(fā)了一些電動修復(fù)與其它方法聯(lián)用的技術(shù)，如 EK—生物聯(lián)用技術(shù)、EK—Fenton 聯(lián)用技術(shù)、EK—PRB 聯(lián)用技術(shù)等等。美國、加拿、大英國等對該技術(shù)的研究較早在室內(nèi)和現(xiàn)場研究方面均取得了一定的成果[78]，國內(nèi)針對 EK—PRB 聯(lián)用技術(shù)的研究還主要處于實驗室小試規(guī)模其中大陸地區(qū)對該技術(shù)的研究比較少。 PRB技術(shù)的原理PRB主要由透水的反應(yīng)介質(zhì)組成。使水中污染物能夠得以去除，在PRB下游流出處理后的凈化水[7981]。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水圖1 可滲透反應(yīng)墻示意圖 PRB的結(jié)構(gòu)類型PRB按結(jié)構(gòu)類型可分為兩種類型[82]：連續(xù)墻式和隔水漏斗導(dǎo)水門式，如圖所示：圖2 PRB結(jié)構(gòu)類型[82]連續(xù)墻式PRB，即當(dāng)?shù)叵滤廴镜挠馉铙w較小時，在流動下游區(qū)域內(nèi)安裝連續(xù)的活性滲透墻，墻體垂直污染遷移途徑，注意墻體的厚度和深度以確保能讓整個污染羽狀體通過。隔水漏斗導(dǎo)水門式PRB，即在地下水流動區(qū)域內(nèi)設(shè)置障礙墻，將隔水漏斗 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水嵌入其中，受污染地下水通過導(dǎo)水門匯集到較窄范圍，再設(shè)置活性滲透墻，地下水經(jīng)滲透反應(yīng)介質(zhì)處理后得到修復(fù)。連續(xù)墻式PRB結(jié)構(gòu)比較簡單．用于地下水形成污染羽狀體影響范圍較小場地；隔水漏斗一導(dǎo)水門式反應(yīng)墻主要由不透水的介質(zhì)和導(dǎo)水門及滲透反應(yīng)介質(zhì)組成，通過引導(dǎo)或匯集地下水流進入導(dǎo)水門．然后再由滲透反應(yīng)介質(zhì)進行處理，主要用于潛水埋藏淺的大型地下水污染羽狀體[83]。 PRB結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇PRB的寬度主要由污染物羽流的尺寸決定，考慮到地下水流向的不穩(wěn)定和污染羽尺寸進一步擴大的可能。反應(yīng)墻的厚度（B）主要南地下水的水流速度（v）和水力停留時間（t）來確定。污染物羽流在反應(yīng)墻的停留時間（t）主要由污染物的半存留期和污染羽流 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水經(jīng)反應(yīng)器初始濃度決定：現(xiàn)場的地下水污染物濃度分布不均勻，基于工程安全性考慮，設(shè)計按照污染物的場地內(nèi)最大的濃度值計算。正常溫度為2025℃；u2為密度校正因子，；R為安全系數(shù)。滲透系數(shù)是反應(yīng)墻正常運行的關(guān)鍵參數(shù)之一，在PRB的設(shè)計中?！狿RB和雙金屬反應(yīng)墻資料顯示[8789]，零價鐵是一種常見的用作于土壤修復(fù)中的反應(yīng)物，主要是因為土壤中的污染物會和化學(xué)性質(zhì)活波的顆粒鐵起作用二零價鐵對揮發(fā)性有機氯化物的降解主要涉及的三個過程為：①Fe0的電子轉(zhuǎn)移到堿金屬氯化物。③零價鐵在氧化過程中產(chǎn)生的氫離子與氯化物發(fā)生反應(yīng)：除鐵作為反應(yīng)墻外，很多研究員對銅、銀、鋅、錳的研究也有較好的效果。是指在Fe0顆粒上鍍上第2種或第3種金屬：MuftikianR等，研究認為Fe0表面的Pd加速了目標污染物的脫氯，反應(yīng)速率可以比Fe0系統(tǒng)大10倍。因此，在生物處理前預(yù)先進行還原脫氯會提高整個PRB系統(tǒng)的處理效果。（BiologicaI reaction barrier）生物反應(yīng)墻是指在污染的地下水流向相垂直的方向用泥土建成長條形修復(fù)帶，通過向土中注入反應(yīng)劑的方法促使或加速污染物的降解．生物反應(yīng)墻主要應(yīng)用于有機物降解，分為好氧型和厭氧型。馬會強等[90]以功能微生物泥炭和粗砂為填充介質(zhì)設(shè)計新型生物反應(yīng)墻，對苯系物、％％；孫本山等[91]，可吸附生物反應(yīng)墻修復(fù)地下水中BTEX的研究表明，加硝酸鹽的生物反應(yīng)墻和對照組對BTEX的總?cè)コ士蛇_到86％97％。例如，污染物濃度，水層滲透系數(shù)、地下水水質(zhì)和土壤特性等二因此，進行生物反應(yīng)墻必須建立等夠反應(yīng)污染物情況的模型，確保全面的描述污染源、羽流和地下土壤特性的情況，精確注入的反應(yīng)劑的量和濃度，減少能源消耗總量和增加叮再生能源的使用。由于導(dǎo)水漏斗具有導(dǎo)流后叮以選 中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水擇特定的方式處理污水中污染物，因此該系統(tǒng)可以融入鐵反應(yīng)墻、生物、化學(xué)和混合式處理方法，該方法在歐美發(fā)達國家有較多的使用。目前，國外正在研究的反應(yīng)墻較多，由于存在實際的應(yīng)用難度，多作為理論研究。電動生物反應(yīng)墻是新探索的土壤和地下水修復(fù)方法，主要原理是水在電極的作用下形成氧氣和氫氣，氧氣和氫氣在微生物的作用下，對揮發(fā)性有機氯化物、苯類和油類物質(zhì)進行分解。PRB對湖南省鎘污染場地的修復(fù)分析根據(jù)2014 年現(xiàn)場調(diào)研，湖南省主要以硫酸鋅為最終產(chǎn)品的企業(yè)共有14 家，3家在建，1家停產(chǎn)整治，10 家企業(yè)正常生產(chǎn)。企業(yè)約86%分布在衡陽，14%分布在株洲。3539。3339。2339。5039。硫酸鋅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的銅鎘渣，隨廢水、廢渣等釋放到環(huán)境中，隨地表水滲入地下，造成地下水Cd污染嚴重。地貌類型以丘崗為主，四周山、丘圍繞，中部平、崗丘交錯，‰。區(qū)域地層依次為碳酸鹽巖、碎屑巖與頁巖、紅色碎屑巖。地下水類型為上層滯水及基巖裂隙水，水量貧乏。擬建可滲透反應(yīng)墻采用天然地基淺基礎(chǔ)，持力層選擇全風(fēng)化板巖或強風(fēng)化板巖，為防止可滲透反應(yīng)底部有毒有害元素通過底部基巖滲漏到下游，需對基礎(chǔ)底部基巖進行防滲處理。在污染區(qū)下游修建一個連續(xù)反應(yīng)墻，墻體的寬度及高度能保證整個污染羽狀體通過，墻體的厚度能切斷整個污染羽狀流，保證污染區(qū)域內(nèi)的地下水得到修復(fù)［94］。根據(jù)該區(qū)域水流特征、污染物濃度和排放標準計算， m， m，反應(yīng)墻寬度約15 m，高度約6 m 的模式選擇，采用礫石基體材料，修復(fù)Cd、Pb、Zn 等重金屬的活性材料建造。 PRB介質(zhì)的選擇PRB 介質(zhì)材料選擇時應(yīng)該考慮下列幾個方面: 第一，介質(zhì)材料能否與地下水中的污染物發(fā)生一定的物理、化學(xué)或生物反應(yīng)，從而使污染物能夠全部被清除。第三，介質(zhì)材料既經(jīng)濟又不產(chǎn)生二次污染[95]。通過實驗室土柱試驗?zāi)MPRB 可滲透反應(yīng)墻，探索石灰、石灰石混合料等不同介質(zhì)材料與填充方式對滲濾液中Zn、Cd 等重金屬在不同滲透時間下的去除效果，并判斷介質(zhì)材料的最佳細度、最優(yōu)配比和反應(yīng)時間，確定PRB 技術(shù)防治地下水Cd 污染的可行性。上部為10 cm 厚的砂層，以隔絕空氣。試驗幾種不同填充方式的反應(yīng)效果: 1 號柱內(nèi)填充礫石+ 石灰單層，2號柱內(nèi)填充礫石+ 石灰+ 礫石多層，3號柱內(nèi)填充石灰+ 礫石混合料。根據(jù)試驗需要，選擇需混合的活性材料，裝入混合機充分混合。參考柱試驗結(jié)果，估算工程應(yīng)用中所需的原料和數(shù)量，完善可滲透反應(yīng)墻的設(shè)計方案。3 個塑料柱出水Cd 和Zn 濃度值隨滲透時間的變化曲線見圖4。3 號柱的介質(zhì)材料是石灰石和礫石混合柱，石灰石細度為80100 目，礫石細度為1020 目。因此取該試驗出水達標時間為10 h，即10 h 的石灰石混合柱達到吸附飽和狀態(tài)。因此，工程應(yīng)用上，可滲透反應(yīng)墻選擇石灰石(80100 目)與礫石（1020目）混合?？蓾B透反應(yīng)墻（PRB）技術(shù)造價低廉、維護簡單，對于處理各種地下水污染具有良好的效果，是今后地下水修復(fù)技術(shù)的發(fā)展方向。當(dāng)介質(zhì)材料的粒徑過小、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水介質(zhì)的截留沉淀等作用，可能造成反應(yīng)器的堵塞，影響PRB 的使用壽命，而更換下來的活性材料需作為有害廢棄物加以處置。因此，在研究可滲透反應(yīng)墻(PRB)技術(shù)時要注意，（1）反應(yīng)材料應(yīng)易得有效、費用低廉、不產(chǎn)生二次污染；（2）多種污染組分應(yīng)設(shè)計多個反應(yīng)器的有效組合（包括不同類型、不同結(jié)構(gòu)、不同反應(yīng)材料等）；（3）保證反應(yīng)材料的有效使用，延長PRB 系統(tǒng)使用壽命；（4）設(shè)計施工過程中要考慮地下水水流、地質(zhì)環(huán)境、滲透性、人類活動等的影響。但是，地下水污染物不是單一的，所以在選取反應(yīng)材料時要綜合考慮，采用混合介質(zhì)材料。我國大部分地區(qū)水資源短缺、地下水污染嚴重，研究人員應(yīng)借鑒國外經(jīng)驗，不斷完善PRB 系統(tǒng)的理論和技術(shù)，使PRB 的發(fā)展趨于多元化、多級化，從而能夠適應(yīng)復(fù)雜的污染地下水。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究生課程論文——PRB技術(shù)修復(fù)重金屬污染地下水參考文獻[1] 張英,[J].遼寧化工,2007,36(6):395397.[2] 陸泗進,王紅旗,[J].環(huán)境污染與防治,2006,28(6):452457.[3] 姜楠 , 王鶴立 , [J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2008,31(2):5660.[4] 時文歆 ,于水利 , [J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2005,28(1):2123.[5] 胡宏韜,[J].水處理技術(shù),2009,35(9):5659,63.[6] 張軍麗 ,李瑞玲 , [J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2011,34(7):8789,170.[7] [J].環(huán)境保護科學(xué),2008,34(1):3841.[8] Cordy, P., Veiga, ., Salih, contamination from artisanal gold miningin Antioquia, Colombia: The world39。 CadmiumHazards[J].Cleaning amp。ndezSoriano, .,Pea, A.,Mingorance, hazard ofcadmium, copper, lead and zinc in metalcontaminated soils remediated by sulfosuccinamateformulation[J].Journal of environmental monitoring,2011,13(10):28302837.[53] [D].中國地質(zhì)大學(xué)(