地下水污染修复.ppt

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1、地下水污染修复技术与方法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2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（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

2、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，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添加氧化/还原剂后潜在的地球化学变化5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61、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71、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

3、力为150mg/g甲壳质和海产处理工艺废弃物几丁质（广泛存在于自然界的一种含氮多糖类生物性高分子，主要的来源为虾、蟹、昆虫等甲壳类动物的外壳与软体动物的器官（例如乌贼的软骨），以及真菌类的细胞壁等）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91、生物质死生物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102、地质材料沸石最早用于重金

4、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112、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122、地质材料132、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

5、属及痕量放射性元素。142、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，且具有大孔隙重金属（Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、As）及非离子型有机污染物（甲苯）15主要修复方法异位修复方法置换、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）1、监控条件下的自然衰减法（MNA）17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

6、染物的生物降解、扩散、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18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19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

7、复杂化生物降解的中间产物可能会比原来的化合物更毒20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、稀释和挥发等降解性作用包括生物降解和非生物降解作用生物降解对污染物的降解起主导作用，取决于污染物的类型及电子供体或碳源的可用性21自然衰减作用的非生物过程物理过程对流：驱动地表下污染物运动的主要机制弥散：引起纵向、横向和垂向迁移；降低溶质的浓度扩散：从较高浓度区域向较低浓度区域扩散挥发：将污染物从地下水中去除，并转移到土壤气相中吸附：固着在含水层介质上，将溶质从