【正文】 的基礎上發(fā)展起來的。(4)投菌法直接向污染的環(huán)境中接入外源的污染降解菌，同時提供這些細菌生長所需的營養(yǎng)。近年來研究人員把煤的物理選煤技術之一的浮選法和微生物處理相結合，即把煤粉碎成微粒與水混合，并將微生物加入溶液中，讓微生物附著在黃鐵礦表面，使其表面變成親水性，能溶于水。由于它僅處理黃鐵礦的表面，因此脫硫時間只需數(shù)分鐘即可，從而大幅度縮短了處理時間，可脫除無機硫約70%。我國造紙行業(yè)年排放廢水量達40億噸，其中有機污染物(以BOD計)達170萬噸，約占全國工業(yè)廢水中有機污染物總量的1/4。造紙工業(yè)中的制漿和漂白工序是污染物產(chǎn)生的主要工序。利用微生物與微生物酶類進行微生物制漿與微生物漂白具有很大的優(yōu)勢和潛力，因為微生物極易生長繁殖，酶催化反應具有高度專一性，反應條件溫和，并且高效無污染。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，從而縮短處理時間。其原理是利用微生物的共代謝作用。第三章 地下水污染原位修復技術的研究地下水污染修復技術包括異位修復、原位修復和監(jiān)測自然衰減技術。該技術在短期內處理量大、處理效率較高，但長期應用普遍存在著拖尾、反彈等現(xiàn)象，最終降低了處理效率，增加處理成本。加之地下水中污染物的種類日益增多，除有機物外，還包括重金屬、無機鹽和放射性元素等，于是地下水污染原位修復技術便以其修復徹底、處理污染物種類多、時間相對較短、成本相對低廉等優(yōu)勢在地下水污染修復領域嶄露頭角，到今天得到了廣泛應用。根據(jù)修復機理不同，可分為物理修復、化學修復、生物修復和可滲透反應格柵修復技術。（1）地下水曝氣技術地下水曝氣技術(Air sparging,AS)是從土壤抽氣技術(Soil vapor extraction，SVE)發(fā)展而來的。AS技術正是在此基礎上，將空氣井深入含水層飽水帶中把負壓抽氣改為正壓曝氣，使空氣擾動水體而促進有機物的揮發(fā)嘲。（2）電動修復技術電動修復技術是利用電動效應將污染物從土壤和地下水中去除的原位修復技術。電滲析是在外加電場作用下土壤孔隙水的運動，主要去除非離子態(tài)污染物；電遷移是離子或絡合離子向相反電極的移動，主要去除地F水中的帶電離子；電泳是帶電粒子或膠體在直流電場作用下的遷移，主要去除吸附在可移動顆粒上的污染物。尹晉等通過電動修復不同形態(tài)鉻污染含水層時發(fā)現(xiàn)，電動修復技術對六價鉻的去除效率明顯高于三價鉻。后來，為了增強該技術的修復能力，有許多學者又開始尋找一些化學強化劑。和NaOH作為pH調節(jié)劑，試驗結果表明，RB5染料的去除率高達94%。常見的有原位化學氧化技術。ISCO技術所采用的氧化和種類很多，如過氧化氫、Featon試劑、高錳酸鉀和臭氧等（1）過氧化氫和fenton試劑通過研究表明，由于過氧化氫的氧化能力還不夠強，所以處理效果常不明顯。其結果是自由基無選擇性地分裂和氧化有機物形成小鏈碳氫化合物，形成的中間產(chǎn)物可以是一個或兩個羧基酸。（2）高錳酸鉀氧高錳酸鉀是一種固體氧化劑，具有較大的水溶性，可通過水溶液的形式導入受污染的土壤和地下水中。（3）臭氧氧化臭氧以氣體的形式通過注射井進入污染區(qū)。臭氧在水中的溶解度是氧氣的12倍，因此它可迅速溶于水并與污染物反應。3．3生物修復技術生物修復技術是一種通過微生物的吸收、吸附、降解等作用凈化土壤及地下水中污染物的原位修復技術。地下水原位生物處理技術是一種在飽水帶利用土著或人工馴化的微生物降解污染物的原位修復方法。早在1984年，美國就應用原位生物處理技術修復了密蘇里州西部的石油泄漏場地。 可滲透反應格櫥修復技術可滲透反應格柵(Permeable reactive barriers，PRB)是一個填充有活性反應介質的被動反應區(qū)，污染物通過與反應介質發(fā)生吸附、沉淀、過濾、降解等作用而從地下水中去除。該技術綜合有物理、化學、生物3種修復機理。綜上所述，本文介紹了5種地下水污染原位修復技術，它們的特點各不相同。從表1中分析得出，地下水曝氣技術適合處理揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機物污染的土壤及地下水，且其處理時間短、安裝操作簡便，但能耗較高；電動修復技術最常應用于土壤及地下水的重金屬污染修復，其具有不破壞生態(tài)環(huán)境、處理成本較低等特點；針對難生物降解的有機物污染，應優(yōu)先考慮原位化學氧化技術，其不僅處理時間短，且安裝操作簡便、能耗低，但在應用時要注意控制化學藥劑的使用量，以免過量投加而導致破壞生態(tài)環(huán)境、增加處理成本；針對可生物降解的有機物污染，應優(yōu)先考慮原位生物處理技術，其能耗低、處理成本低，但需較長的處理時間：可滲透反應格柵技術，由于所填充的活性介質種類多樣，則可用于修復多種污染物污染的地下水，該技術具有處理時間短、不破壞生態(tài)環(huán)境、安裝操作簡便、能耗低、處理成本低等特點。再加之，地下水資源日益短缺且社會發(fā)展對水資源需求量不斷擴大，修復被污染的地下水使其成為可用資源則成了當前最重要的課題之一。如可滲透反應格柵技術，雖然現(xiàn)有的研究成果和應用實例很多，但一些反應機理至今尚不清晰，而且PRB的應用受水文地質條件的限制較大，在修復裂隙水污染中仍存在較大的難度。地下水污染原位修復的每項技術都具有各自的特點和優(yōu)勢，應結合污染現(xiàn)場情況，取長補短、綜合利用，選擇恰當?shù)募夹g組合形式。(3)地下水污染原位修復技術與異位修復和監(jiān)測自然衰減技術的復合應用研究。如果能夠合理組合不同技術類型進行應用，必將事半功倍。第四章 地下水原位治理的滲透性反應墻技術滲透性反應墻(permeable reactive barrier)是20世紀90年代在歐美等發(fā)達國家新興起來的用于原位去除污染水中污染組分的方法?。其主要機理是把合適的反應材料填充于墻內，然后把墻體設置在垂直污染水的流向上。 滲透性反應墻的結構、類型與反應介質滲透性反應墻由反應單元和隔水漏斗兩部分組成，其中反應單元用來放置反應介質(如鐵屑)，當污染的地下水流經(jīng)反應單元時，有機氯化物與反應介質接觸，被降解為無毒的去鹵化有機化合物和無機氯化物(見圖1)。研究和實際應用表明，該方法的最大優(yōu)點在于不需要用泵抽到地上處理，反應墻在安裝后自動運行，不需要安裝地面以上的處理設施，因此只要運行得當，便可以取得很好的處理效果，同時，由于反應介質消耗得很慢，故滲透反應墻對于羽狀體的處理可持續(xù)幾年，甚至幾十年，除了定點監(jiān)測和反應介質更換外，每年幾乎不需要任何的運行費用。其中，連續(xù)墻式反應墻系統(tǒng)由含有滲透性反應介質的反應單元組成(見圖2a)；隔水漏斗一導水門系統(tǒng)有一個不透水部分(或隔水漏斗)將截獲的地下水導向滲透部分(或導水門)(見圖2b)這種結構有時能更好地控制反應單元的安裝和羽狀體的截獲。在污染物分布不均的條件下，隔水漏斗一導水門系統(tǒng)能更好地將進人反應單元的污染物濃度均勻化。圖2 幾種實用有效的隔水漏斗導水門結構反應介質是滲透性反應墻最主要的構成要素。在研究地區(qū)的背景資料基礎上，包括地下水滲流特征、地下水中有機物的組成與濃度、含水層類型、地質結構等，選擇合適的反應介質，同時受下列因素控制：①反應性最好選擇使污染物反應速率快的介質，以在經(jīng)濟可行的滲流厚度(停留時間)內還原污染物；②穩(wěn)定性反應介質或混合介質所能保持反應時間的長短是需要考慮的一個重要因素，可保證在場地特有的地球化學條件下，在較長時間內(幾年或幾十年)維持其反應性；③介質存在和價格較便宜的與較貴的介質相比，當兩者的性能差別不大時，應優(yōu)先考慮較便宜的介質，因此要求反應介質價格合理，容易獲得；④水力性能反應介質的粒徑應該確保反應墻有足夠的能力截獲污染羽狀體，且在特定的地球化學條件下，通過限制沉淀的生成，能夠長時間的維持其孔隙度(滲透性)水平；⑤環(huán)境兼容性反應產(chǎn)物(如Fe2+、Fe3+、氧化物、氫氧化物和碳酸鹽)要與環(huán)境兼容，不能向下游環(huán)境產(chǎn)生有害的副產(chǎn)物；在實際應用過程中應綜合考慮這些因素，并綜合特定場地各種特定因素來確定反應介質的類型。目前，零價的顆粒金屬(特別是鐵)是在實驗室批量試驗、中試和現(xiàn)場應用最廣泛的反應介質，最常用的是零價鐵屑。雖然其它的反應介質也能產(chǎn)生類似的反應，但是反應速率不同，以下以鐵為例介紹其反應的機理。因此，在地下水進入反應單元之前，應采取措施降低或消除水中的溶解氧。其間接影響是易形成氫氧化物沉淀而將鐵的表面包圍起來，從而降低了鐵的活性和反應單元的導水性。在堿性條件下，大量CO32形成FeCO3，沉淀，反應到一定程度時，CO32達到平衡，則不能限制pH值的升高。Iannesin分別用加入和不加入生物殺蟲劑對受TCE污染的水進行土柱實驗。在加利福尼亞Sunnyvale一個工廠里進行的一個中試研究中，對地下水進行了微生物分析，結果表明在含水層22的反應介質中并不存在微生物。到目前為止，在實地裝置中的反應單元中沒有發(fā)現(xiàn)明顯的生物活動。這4種安裝技術都曾用于現(xiàn)場反應單元的安裝，其中溝槽式安裝應用最廣。在隔水漏斗一滲透門系統(tǒng)中，漏斗壁部分一般要嵌入隔水層1．5 m。在單元建設期間，監(jiān)測井群可以安裝在反應介質中或者上游和下游的細礫石中。傳統(tǒng)開挖溝中最常用的設備是反鏟挖土機(深度小于24 m)和蚌殼式挖泥機(深度大于24 m)。板樁也可以用于暫時隔離細礫石部分和反應介質。為保持反應單元安裝期間溝壁的整體性，要在生物高聚物泥漿壓力下進行開挖，這種生物高聚物泥漿由粉末狀瓜耳木膠構成。(2)沉箱式安裝沉箱是一種空的、承受荷載的圍欄，其形狀和大小可根據(jù)需要而變化。通常， m或更小的沉箱可以推入或夯入地下，其直徑越小，越易驅入，并且能保持豎直狀態(tài)。(3)芯軸式安裝該方法是用一個中空鋼軸或芯軸來開辟一個垂直的空間，然后將反應介質填進去。一旦空間形成，使用一個漏斗管直接將介質倒入孔中，到達要求的深度后．把芯軸取出來，留下反應介質和金屬套頭。優(yōu)點是費用低，不產(chǎn)生泥和石頭，減小了有害廢物的暴露和處置， cm的反應材料。它能連續(xù)開挖一個40 cm60 cm的窄槽，同時立即用反應介質回填或放人防滲的高密度聚氯乙烯(HDPE)連續(xù)隔膜。因為開挖時吊桿幾乎是垂直而沒有坡度，可以最大限度地減小開挖時產(chǎn)生的泥土和巖石，而且開挖的效率也很高。如果含水層缺乏連續(xù)性或部分缺失，灌漿防滲底板可達到36m深。它通常在開挖過程中用做固定墻來防止溝槽的崩塌和阻止地下水的流入。根據(jù)土壤中的氧含量和污染物的腐蝕性，鋼板墻的有效使用期在7到40年之間。在放入地下之前，將他們在邊緣的嵌連處連接起來。在多巖石的土壤中安裝時可能被損壞或放不下去，且板樁嵌連處會發(fā)生滲漏，使應用受到限制。像一般的鋼板樁一樣，為了保證板樁的完整性，新型板樁的安裝深度也應該限制在18 m以內，而由于多巖石的土壤或高度固結的沉積物在安裝過程中會損壞板樁，所以施工受到地質條件的限制。沉箱式隔水漏斗一滲透門系統(tǒng)很難應用板樁。這種無縫板樁只在加拿大的一個地區(qū)生產(chǎn)．其推廣和使用也受到限制。首先在膨潤土和水混合的泥漿壓力下開挖一道壕溝，通過在溝壁上形成泥餅來保持溝的穩(wěn)定性。最常見的泥漿墻是土壤一膨潤土泥漿墻、水泥一膨潤土泥漿墻、塑料一膨潤土泥漿墻和復合泥漿墻。其中，土壤一膨潤土泥漿墻應用最普遍。開挖一開始就引入膨潤土泥漿。水泥一膨潤土泥漿墻主要應用于沒有足夠空地混合回填物的情況，在水、膨潤土和水泥組成的泥漿壓力下挖一條溝槽，不回填土壤，泥漿慢慢凝固，和土壤一起形成粘土墻。其優(yōu)點是強度大、可在特殊地形條件下進行安裝。塑料混凝土泥漿墻是在膨潤土泥漿的壓力下分段建造的，當一端挖好后，就用導管灌入水泥漿替換膨潤土泥漿，然后留下凝固。它有相對低的滲透性，能抵抗污染物的滲透。最外一層是厚度為3cm的膨潤土過濾層，中間層是30 cm60 cm厚的土壤一膨潤土、水泥一膨潤土或塑料一混凝土填充物，最里面是10cm的高密度聚氯乙烯膜(HDPE)。復合泥漿墻的安裝需要在膨潤土或水泥漿的壓力下開挖溝槽，可挖至30 m深。當放好HDPE后，就可在膜的兩側回填。其優(yōu)點是滲透系數(shù)非常小，不用除去地質膜就可以密封和修理墻體部分。第五章 地下水污染預防及措施地下水污染與地表水污染、空氣污染、固體廢物污染等各種環(huán)境污染都有密切關系，交織在一起，因此，地下水污染和防護除其特殊性外，應與各種污染防治相聯(lián)系，綜合考慮。 預防措施，提高公眾環(huán)境意識要努力貫徹有關法規(guī)政策，堅決貫徹執(zhí)行《中華人民共和國水法》、《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《水污染防治法》。有步驟、有重點地解決水環(huán)境污染問題。還由于企業(yè)負擔過重、管理水平較低等原因，使預想的環(huán)境治理目標大打折扣。加快建設污水處理廠，處理工業(yè)廢水及生活污水，是保護水環(huán)境的一個重要途徑。，合理開發(fā)地下水資源增強全民環(huán)保意識，強化節(jié)約用水，推廣節(jié)水新技術，加強對用戶尤其是大戶的用水量控制，扶持企業(yè)搞環(huán)保，推廣潔凈新能源外，應把能源基地作為一個生態(tài)系統(tǒng)予以全面規(guī)劃。此外，還要加強環(huán)境地質科學研究，盡快摸清各地區(qū)的水環(huán)境容量，并以其指導規(guī)劃和建設。限制重污染工業(yè)發(fā)展，對縣屬中小企業(yè)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)要嚴格管理，不能只考慮地方利益而棄環(huán)保于不顧。，加強水質監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時解決建立水質監(jiān)測站網(wǎng)，逐步建立和完善水環(huán)境監(jiān)測體系，對重點污染地區(qū)(段)進行重點監(jiān)測，系統(tǒng)掌握城市(區(qū)域)地表水、地下水水質的污染發(fā)展變化及動態(tài)特征，為保護水環(huán)境提供科學依據(jù)。水污染后的治理措施，要根據(jù)污染狀況、范圍、性質、水文地質條件和使用要求，通過經(jīng)濟技術比較確定。治理措施大致有以下幾種。改變地下水徑流條件，加速水的交替循環(huán)，以達到改善水質之目的。（2）防止工業(yè)“三廢”對地下水污染要切實貫徹執(zhí)行“預防為主、防治結合”的方針，采用先進技術、改進生產(chǎn)工藝、采取閉路循環(huán)、把工業(yè)“三廢”的污染消化在生產(chǎn)過程中。工業(yè)“三廢”達標排放、合理布局，強化水資源的保護和管理，嚴禁滲坑滲井排放，所有排污溝、渠應全部硬化和密封，嚴禁下滲污染。對缺乏有效治理措施的，視其情況予以關、停、并、轉、遷。（3）對污染的地下水進行水處理，采用物理、化學和生物方法進行處理。一家企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水和固體廢棄物，也許正是另一家企業(yè)生產(chǎn)所需要的原料，這樣既可以“變廢為寶”，又大大減少污染物質的排放。而我國在這方面雖然也做了一些工作，但在廢物的交換種類、規(guī)模及市場容量等方面還有待于迸一步完善。雖然一些地下蓄水層的破壞已無法挽回，但大部分地區(qū)的蓄水層目前相對純潔。如果人人都行動起來，則最終人類不會因干渴而焦