国外地下水污染治理及修复方法探讨

国外地下水污染治理及修复方法探讨（精选4篇）

国外地下水污染治理及修复方法探讨 篇1

国外地下水污染治理及修复方法探讨

摘要：地下水污染问题在中国乃至全世界都是亟待解决的问题，特别是地下水微量有机污染问题已经成为问题的焦点。本文讨论了近年来国外地下水污染治理及修复的方法。关键词：地下水污染；治理；修复

当前欧、美、日等发达国家的环境保护中所面临的最紧迫的形势是环境中有毒有害化学物质污染。1997年美国EPA筛选出65类129种优先控制的污染物，其中有机化合物114种，占总数的88%。全球八大环境问题之一就是持久性有机污染，预计十年内有望取得一定程度的进展。国际环境法以空前的速度发展，2001年国际社会谈判通过了重大全球环境公约，其中包括《难降解有机污染物公约》（POPS Convention）（2001）。美国现行生活水质标准[4]52项，其中有机物27项，占总数的50%多。欧共体生活水质标准有机物6项。丹麦环保局有一项特别针对危险化学物质的咨询方案和一个有约束力的国际协议，逐渐淘汰了12种持久性有机污染物，并且制定了其它长久残留有机污染物的标准。地下水污染问题在各国工业不断发展的同时，人工合成的有机物越来越多，大致可分为两类：一类是天然有机物；另一类是人工合成有机物。现在已知的有机物种类约700万种之多，其中人工合成的有机物种类达十万种以上，且以每年2000种的速度递增。美国早就认识到水是国家最重要的资源，1972年就实施清洁水法。80年代美国已经将地下水的有毒化学污染问题列为三种重要的环境污染问题中的一种，这是因为：a地下水一旦被污染，将保持污染达数百年或者更久，而且将污染物清除是十分艰难的事情；b农业有一半的灌溉用水是地下水；c地下水是继海洋之后的另一个最大的水的贮藏库。

一、地下水污染治理技术

欧美国家自20世纪70年代以来，在地下水点源污染治理方面取得了很大的进展，且逐渐发展形成较为系统的地下水污染治理技术。地下水污染治理技术归纳起来主要有：物理处理法、水动力控制法、抽出处理法、原位处理法。1 物理处理法

物理法是用物理的手段对受污染地下水进行治理的一种方法，概括起来又可分为：

①屏蔽法。该法是在地下建立各种物理屏障，将受污染水体圈闭起来，以防止污染物进一步扩散蔓延。常用的灰浆帷幕法是用压力向地下灌注灰浆，在受污染水体周围形成一道帷幕，从而将受污染水体圈闭起来。其他的物理屏障法还有泥浆阻水墙、振动桩阻水墙、板桩阻水墙、块状置换、膜和合成材料帷幕圈闭法等，原理都与灰浆帷幕法相似。总的来说，物理屏蔽法只有在处理小范围的剧毒、难降解污染物时才可考虑作为一种永久性的封闭方法，多数情况下，它只是在地下水污染治理的初期，被用作一种临时性的控制方法。

②被动收集法。该法是在地下水流的下游挖一条足够深的沟道，在沟内布置收集系统，将水面漂浮的污染物质如油类污染物等收集起来，或将所有受污染地下水收集起来以便处理的一种方法。被动收集法一般在处理轻质污染物(如油类等)时比较有效，它在美国治理地下水油污染时得到过广泛的应用。2 水动力控制法

水动力控制法是利用井群系统，通过抽水或向含水层注水，人为地改变地下水的水力梯度，从而将受污染水体与清洁水体分隔开来。根据井群系统布置方式的不同，水力控制法又可分为上游分水岭法和下游分水岭法。上游分水岭法是在受污染水体的上游布置一排注水井，通过注水井向含水层注入清水，使得在该注水井处形成一地下分水岭，从而阻止上游清洁水体向下补给已被污染水体；同时，在下游布置一排抽水井将受污染水体抽出处理。而下游分水岭法则是在受污染水体下游布置一排注水井注水，在下游形成一分水岭以阻止污染羽流向下游扩散，同时在上游布置一排抽水井，抽出清洁水并送到下游注入。同样，水动力控制法一般也用作一种临时性的控制方法，在地下水污染治理的初期用于防止污染物的扩散蔓延。3 抽出处理法

抽出处理法是当前应用很普遍的一种方法，可根据污染物类型和处理费用来选用，大致可分为三类：①物理法。包括：吸附法、重力分离法、过滤法、反渗透法、气吹法和焚烧法等。②化学法。包括：混凝沉淀法、氧化还原法、离子交换法和中和法等。③生物法。包括：活性污泥法、生物膜法、厌氧消化法和土壤处置法等。受污染地下水抽出后的处理方法与地表水的处理相同，需要指出的是，在受污染地下水的抽出处理中，井群系统的建立是关键，井群系统要能控制整个受污染水体的流动。处理后地下水的去向有两个，一是直接使用，另一 个则是用于回灌。用于回 灌多一些的原因是回灌一方面可稀释受污染水体，冲洗含水层；另一方面还可加速地下水的循环流动，从而缩短地下水的修复时间。其运行如图1所示。4 原位处理法

原位处理法是地下水污染治理技术研究的热点，不但处理费用相对节省，而且还可减少地表处理设施，最大程度地减少污染物的暴露，减少对环境的扰动，是一种很有前景的地下水污染治理技术。原位处理技术又包括物理化学处理法及生物处理法。4.1物理化学处理法 ①加药法。通过井群系统向受污染水体灌注化学药剂，如灌注中和剂以中和酸性或碱性渗滤液，添加氧化剂降解有机物或使无机化合物形成沉淀等。

②渗透性处理床。渗透性处理床主要适用于较薄、较浅含水层，一般用于填埋渗滤液的无害化处理。具体做法是在污染羽流的下游挖一条沟，该沟挖至含水层底部基岩层或不透水粘土层，然后在沟内填充能与污染物反应的透水性介质，受污染地下水流入沟内后与该介质发生反应，生成无害化产物或沉淀物而被去除。常用的填充介质有：a.灰岩，用以中和酸性地下水或去除重金属；b.活性炭，用以去除非极性污染物和CCl4、苯等；c.沸石和合成离子交换树脂，用以去除溶解态重金属等。

③土壤改性法。利用土壤中的粘土层，通过注射井在原位注入表面活性剂及有机改性物质，使土壤中的粘土转变为有机粘土。经改性后形成的有机粘土能有效地吸附地下水中的有机污染物。

图1 抽出处理工艺示意图

④冲洗法。对于有机烃类污染，可用空气冲洗，即将空气注入到受污染区域底部，空气在上升过程中，污染物中的挥发性组分会随空气一起溢出，再用集气系统将气体进行收集处理；也可采用蒸汽冲洗，蒸汽不仅可以使挥发性组分溢出，还可以使有机物热解；另外，用酒精冲洗亦可。在理论上，只要整个受污染区域都被冲洗过，则所有的烃类污染物都会被去除。⑤射频放电加热法。通入电流使污染物降解。原位物化法在运用时需要注意的是堵塞问题，尤其是当地下水中存在重金属时，物化反应易生成沉淀，从而堵塞含水层，影响处理过程的进行。4.2生物处理法

原位生物修复的原理实际上是自然生物降解过程的人工强化。它是通过采取人为措施，包括添加氧和营养物等，刺激原位微生物的生长，从而强化污染物的自然生物降解过程。通常原位生物修复的过程为：先通过试验研究，确定原位微生物降解污染物的能力，然后确定能最大程度促进微生物生长的氧需要量和营养配比，最后再将研究结果应用于实际。现在所使用的各种原位生物修复技术都是围绕各种强化措施来进行的，例如强化供氧技术大致有以下几种：

①生物气冲技术。该技术与原位物化法中的气冲技术相似，都是将空气注入受污染区域底部，所不同的是生物气冲的供气量要小一些，只要能达到刺激微生物生长的供气量即可。②溶汽水供氧技术。这是由维吉尼亚多种工艺研究所的研究人员开发的技术，它能制成一种由2/3气和1/3水组成的溶汽水，汽泡直径可小到55 μm。把这种汽水混合物注入受污染区域，可大大提高氧的传递效率。③过氧化氢供氧技术。该技术是把过氧化氢作为氧源注入受污染地下水中，过氧化氢分解以后产生氧以供给微生物生长。过氧化氢常常要与催化剂一起注入，催化剂用以控制过氧化氢的分解速度，使之与微生物的耗氧速度相一致。强化营养物供应的技术包括有渗透墙技术等。该技术是在污染区域内垂直于地下水流方向建一道渗透墙，先将渗透墙内的水抽出，添加营养物后再回灌入渗透墙。这时，添加了营养物的渗透墙就成了一个营养物扩散源，在渗透墙下游就会形成一个生物活跃区，从而强化了生物降解过程。另外，强化措施还可以从微生物的角度入手。可以先在地表设施中对微生物进行选择性培养，然后再通过注射井注入到受污染区域，或直接引进商品化菌种，都可以起到强化生物降解过程的作用。

美国采用生物处理系统治理地下水污染。美国三谷市拉彭特谷县水管局会同巴尔德温帕克可运行单位管理委员会，正在进行一项试验工程，它将使用生物处理系统来去除圣加布里埃尔地下水中的高氯酸盐和另一种常见的污染物氮以及今年初刚发现的名为亚硝基二甲胺氮（NDMA）的混合物。三谷市水管局总工程师理查德.W.汉森称，治理地下水中的高氯酸盐是一个全国性的问题。无疑，南加州在探索处理技术方面走在了全国前列。该系统构思独特，效果显著。他指出，生物降解法和离子交换法这两种人们一致看好的处理高氯酸盐的方法各有利弊。生物降解法在处理过程中使用微生物来消除高氯酸盐；离子交换法则是先吸附住高氯酸盐后再将其去除掉。离子交换法的不足之处是最终必须将废水中的聚集的高氯酸盐清除掉后才能排放，而生物降解法则不存在这一问题，但必须先弄清处理时化学物质的相互

作用是否会把新的污染物引入水中。这种新型处理系统由杀菌和过滤等流程组成。

二、地下水污染修复

生物修复描述了在地下水和土壤中进行的微生物自然降解过程，该过程是在厌氧（缺氧）条件下进行的。既需要电子给予者（如氧），也需要电子接收者（如氢）。多数情况下由于这些基本要素的需要（氧或氢），土壤很快会变得贫乏。氧或氢会以最快的速度阻止自然微生物污染的扩散并达到降解目的。通过固有细菌和自然土壤过程（固有衰减）使土壤和地下水污染物衰减的很大优势是避免了昂贵的泵吸系统、相关工作、维修和加工处理成本。缺点是固有衰减的速度很慢，除有限环境中所有条件都适宜外，固有衰减不是一个很好地去除污染物的“方法”。

加利福尼亚洲的一个名为Regenesis的基础公司研制出一系列从地下水中快速降解和分离污染物的产品，其降解速度远大于固有衰减。其中最有名的产品是氧释放化合物（ORC）和氢释放化合物（HRC），它们能有效地促进燃料、溶剂和许多其它类型地下水污染物的固有衰减。在世界范围内已有9000多个项目正在使用这两种产品。Regenesis公司的另一目标是处理带有溶解金属的地下水污染物，包括：从填土地渗透滤液；阴沟污泥的土地应用；从尾矿和其它废矿淋滤液；从工业废水渗漏和从工业金属加工厂渗漏（如金属加工车间，电镀车间等）。在含水层中溶解金属受到一系列地球化学因素的影响，包括pH、Eh、络合作用、吸附作用和离子交换。通过沉淀、氧化、吸附和络合作用处理和控制这些因素的能力可直接影响地下水中溶解金属的物理状态、流动性和存在形式。Regenesis公司于2003年研制出一种慢释放、无毒的金属修复化合物（MRC），这种化合物通过原位固定作用从地下水中分解出溶解金属，为溶解氢提供了一种发酵性基质来保证氯化物的生物降解作用。对金属污染物修复的主要设计方案在复合金属和溶解羽处理方面很适宜，能快速、有效地从地下水中分解出金属物质且费用很低。向受污染土壤注入MRC化合物后，MRC化合物在还原条件下从地下水中分解出溶解金属。它的活性成分是一种有益健康、环保安全的有机硫化合物。当MRC化合物变为氢氧化物时，在微生物生物降解作用下将缓慢释放有机硫化合物，与金属离子接触时单向与其发生反应产生一种金属—有机硫混合物（络合物）。随后这种金属—有机硫混合物稳固的吸附于土壤并保持稳定状态，有效地实现了地下水净化。络合物生物降解的有机部分脱离硫和金属残留物，独特地渗入土壤基质从而形成硫化物固体。有机部分与其它金属硫化矿物一样主要取决于标准土壤地化学作用，所以固定金属在低氧还原条件下将保持稳定，在氧化条件下可以保持稳定。MRC化合物可有效地沉淀溶解砷、铬、铜、镉、汞、铅和其它溶解金属。在地下水中，通常氧是喜氧微生物的主要限速因素。没有充足的氧仍可继续进行污染物降解作用，但厌氧降解速度很慢且由于局部降解生成物或残留物可形成堆积物质。

Regenesis公司早在1995年就对氧释放化合物（ORC）作过介绍，它是过氧化镁的主要组成部分，在地下水中依靠水化作用可缓慢释放氧分子。通过向过氧化镁组织中添入磷酸盐，ORC化合物能提供一个稳定、可靠的溶解氧释放。无需起泡、鼓泡或其它不可控制的氧消耗，ORC化合物可提供一种线性的长达6到9个月的氧释放。氧释放结束后加速降解作用仍可持续相当长的时间。在此期间喜氧微生物很活跃，加速了汽油和柴油机燃料（BTEX和MTBE）、添加剂、煤油，喷射燃料、凝析油、燃料油、润滑剂、船用油、PAHs、杀虫剂和工业溶剂（乙

醇和酮）的固有衰减并沉淀一些非金属（如砷）。ORC化合物在水井应用中具有良好的护壁作用，或者在地下水应用中可把它用作注入泥浆。更好的应用方法是使用手提式泵直接泵入和直接注入探测。

Regenesis公司研制的氢释放化合物（HRC）是一种特殊配制的能在地下水中缓慢释放氢的环保安全多乳酸脂。可把这种粘性液体直接注入受污染地下水和饱和土壤。这种化合物与水接触后可缓慢释放乳酸。由微生物产生溶解氢使乳酸发酵，在一个被称为还原脱氯的自然过程中通过能够降解氯化物的土壤细菌，把发酵乳酸当作一种高能量（食物）源。能用HRC化合物降解一系列氯化物，包括：脱脂剂（PCE，TCE，TCA及它们的压裂产物）、四氯化铁、三氯甲烷、亚甲氯化物、杀虫剂、高氯化物、硝酸盐、硝芳香爆炸物与染料和氟氯烷碳，并能沉淀特殊金属和放射性核素。在还原脱氯中氯化物是在厌氧条件下被生物降解。在氯化污染物分子中用氢（H）代替氯（cl）实现氯化物脱氯。在一般含水层中（能量贫乏）进行的还原脱氯速度很慢，对大多数修复目的来说是不适宜的。HRC化合物通过多种数量级来增加脱氯的速度，在逐渐脱氯过程中快速去除污染物并最终形成无毒化合物，如乙烯和乙烷。在HRC化合物的影响下这种加速的降解过程可持续18个月，或者HRC化合物的另一种配制产品（延长释放HRC－X）可持续3到5年。也可用HRC－X化合物降解同类污染物（HRC降解），但HRC－X化合物处理残留非水相液体（DNAPLs）时费用非常昂贵。残留DNAPLs可引起一个残留、有害的地下水污染源，并增加了额外的去除污染物成本。HRC－X是一种经过检验的用于解决这一复杂问题的溶液。HRC化合物也被廉价地应用到野外工作中，HRC化合物进入地面后促进了污染物的生物降解并可持续相当长的时间，这就消除了多次注入的需要。低费用应用化合物、持续延长的释放范围、更多工作和保养费用的消除、局部断裂的最小化和依靠外部电源的消除，所有这些使HRC在处理污染物上具有更大的优势。所以，可控释放提供了另一个优点，即在低渗透体系中可使污染物均匀地受到HRC化合物的影响，例如粉土、粘土和多孔岩石体系。实用性实例研究

钻井者认为Regenesis公司产品的优势在于，通过使用工业标准钻机和设备可进行场地修复。可通过使用不同的技术进行场地修复，如直接－推进注入和钻孔回填。其它方法包括坑道和过滤保护套应用，最普遍的使用方法是直接注入。这种应用过程包括用中空钻杆把液态ORC和HRC化合物直接泵入处理区。该方法简单、快捷、有应用价值并可在多个位置使用。使用直接注入法可把ORC和HRC化合物应用于更难达到的位置，包括一些裂隙基岩或邻近大型建筑物的地下污染区。在这些位置常需要特殊的设备，如定向钻进钻机和在有效位置使用双层封隔器。实际上，在水平/定向钻进应用中也可把ORC化合物用作钻探泥浆。

在过滤/滤筒保护套结构中，把ORC保护套下入专用水井中并安装在隔水层位置，使污染物流过氧化区实现降解。通过替换用过的保护套来补充ORC化合物继续生物降解。

在美国华盛顿第四平原服务站，由于其地下石油储蓄罐泄漏而产生了大量BTEX化学物质，包括易挥发的单芳香碳氢化合物、甲苯、苯乙烷和二甲苯，通常在汽油和其它石油产品中可发现这些化学物质。地下含水层主要由沙子和砾石组成，这表明在这些污染物中进行的自然生物降解速度会很慢，通过提供额外的氧可加速自然生物降解过程。最高管理者决定使用ORC化合物来增强生物降解速度，因为ORC化合物在6个月内预期的降解了含水层中超过

50％的污染物。在此修复过程中通过15个土壤钻孔用ORC化合物对污染羽进行降解。每个钻孔被回填60磅的ORC浆液，150天后整个BTEX污染羽被降解58％。使用ORC化合物的成本为4万美元，而使用常规的泵抽－处理系统需要约25万美元。

在美国加利福尼亚洲Hollister的一个军工厂，其地下含水层受到多种化合物的污染。其中主要污染物为高氯酸盐－火箭推进剂的主要成分，从健康角度来看它能损坏甲状腺功能；六价铬(铬－6)，它是一种人们公认的致癌物；冷却剂1,1,2—三氯—1,2,2—三氯甲烷，它是一种能损耗大气臭氧层的环境污染物。其含水层主要由粉砂组成，地下水以每天约0.07英尺的速度向西北方向流动。在探索研究中通过25个注入点把600磅的HRC化合物注入污染区。取样网覆盖面积约为1200平方英尺。对其监测79天后发现高氯化物浓度被减弱88％，而六价铬几乎被完全降解。

一个由俄勒冈州环境质检部门管理的清洁区，其地下水中PCE浓度达到10万微克/每升，这表明在该地区存在DNAPLs残留物，在该位置通过5个定向注入点把700磅的HRC－X注入地面，通过水井JEMW－4来监测HRC－X化合物的影响效果，结果清楚地表明HRC－X化合物促进了PCE的降解速度和原位吸附。

国外地下水污染治理及修复方法探讨 篇2

目前, 我国的土壤修复工作对于清洁土壤的程度没有明确提出确切的标准, 所以制定修复标准的工作一直进展缓慢。然而在国际上, 此标准是一块新大陆, 许多发达国家也在实践中摸索, 逐步制定污染土壤的修复标准。比如美国和丹麦已经有了相关的标准。

由于我国的实际情况及各方面影响导致我国在污染土壤修复这块领域还不是很成熟。土壤环境质量现行标准和修复标准在实际中还存在着巨大差别, 现行的土壤质量标准已经不能满足现在土壤修复的评定需要。并且在修复工作完成后, 能否达到预期的要求标准, 修复结果对人们身体健康和地球的自然生态系统有何种的影响和危害, 这些都要有可行有效的诊断对修复的最终成果进行评定, 因此我们需要加紧对该领域的深入探究。

1 污染土壤修复标准的研究

在一般情况下, 修复被污染的土壤是通过化学方法、物理方法或者生物方法等修复清洁, 最后将污染土壤中的污染物降到危及不到人们健康和地球自然生态环境的标准。此类标准是在通过对污染土壤进行人为改进修复后达到的阶段标准象征。关于“清洁”这个词的意义, 通常比较主观和具有相对性, 若要以“清洁”为测定程度, 需要考虑多方面的影响, 如:对人们身体健康的影响, 社会实际能力, 可接受的经济力度, 及土壤本身的性质, 地球自然生态的平衡等。所以, 要进行污染土壤的修复, 必须要从国家层面、社会层面及实践情况等多方面考虑, 多方位结合, 深入探究污染土壤的修复及评定工作。

1.1 国内研究的现状

我国现行的修复土壤成效评价报告显示, 我国土壤环境的质量标准都是将标准 (GB15618—1995) 作为执行根据。在没有建立修复污染土壤的标准之前, 我国在果园、菜地、林地等多种用地上采用土壤环境质量标准。在此标准编写的途中, 将“七五”中的相关于生态容量及土壤的背景环境相关内容加入。时代变迁, 日新月异, 人们对环境的重视程度越来越高, 对土地的有效利用和重复利用越来越关注。此前的土壤环境质量标准已经不适应新的发展要求, 尤其对那些参数较小的污染物, 如“DDT”等, 虽然它们已被列入禁止使用的范围, 但是它们在土壤中的残留浓度却依然很高, 甚至还有些更为严重的有机污染体并未被包含进来, 污染物中重金属也不全面。在此前的标准中重金属污染物只包含了八种, 所以很难应用于现在的污染土壤修复评价中。

1.2 土壤污染修复标准制定的影响因素

该领域研究人员及学者经过长期深入探究, 已经形成了现有的修复体系, 包含了化学修复、物理修复、生物和植物修复, 以及各种修复方法结合的有效技术。

经过在不同污染场地进行实验, 积累污染土壤修复工程的宝贵经验, 探究出了新的基点:原微生物的修复方法和自然修复方法, 自然修复是在监测的基础上进行实施。

清洁技术因素主要包含有两方面, 一是污染土壤的修复方法所能到达的技术水平, 二是现行的技术手段可以检测出的最低限值污染物。

1.2.1 修复技术水平。

制定污染土壤的修复标准, 我们应当将基础作为现行的修复污染土壤的技术水平, 根据需求提高技术手段, 将目标进行适当调整和提高。虽然现在修复污染土壤的技术手段达到了一定的程度, 并且不断发展进步, 但是依然离我们所预想的目标差得很远, 依然不能满足人们对健康的高要求以及还无法实现地球自然生态系统的平衡。

1.2.2 仪器可检出水平。

无论什么标准制度, 其可行程度要得到过硬的技术保证。也就是说, 土壤环境中, 其所包含的污染物的浓度过高不能被检测仪器合格通过, 下一步的工作也就无从谈起, 没法施行。所以, 要想精确识别污染土壤中的污染物, 准确测定污染物量值进行准确测定, 就必须使得分析方法和技术不断进步与发展。⑴土壤背景值因素。没有人类的生活影响或者受到人类生产生活影响很小的土壤, 其基本状态和自然浓度的元素被称为土壤背景值。通常情况下, 将污染土壤中的污染物进行修复改进后, 能够下降到土壤背景值程度最为安全, 此时才能有利于土壤对环境的净化。⑵标准法规可调控因素。上世纪七十年代以来, 我国在环境立法方面一直是大力支持非常关注。经过这长期的进步发展, 以我国国情为基础结合我国实际社会情况的环境法规俨然形成, 由于我国环境领域法体系起步比较晚, 所以我国环境法方面还存在许多大大小小的问题, 还需要进一步完善和改进。根据调查表明, 我国在这方面的质量标准上还有很多漏洞, 所以, 建立一个修复污染土壤的标准必不可少。⑶污染生态毒理评价。制定修复污染土壤的标准主要是根据土壤生态效应, 土壤生态效应又是通过污染土壤中的污染物对生态系统造成的影响确认修复污染土壤的基点。主要观念是通过污染物对土壤组成成分影响不可逆的域值, 判断修复污染土壤的“清洁”程度。一般根据人体健康的两种标准:普通类型健康标准和污染型健康标准。同样, 也分为暴露评价和毒性评估这两种评价方法。

2 污染土壤修复效果评定的研究

2.1 相关概念与内涵

修复污染土壤的效果评定是该工程项目中非常重要的阶段。然而, 修复土壤时只通过化学方法的评定, 是无法表示整体的土壤质量, 所以要用生态毒理诊断的方法进行说明补充。修复污染土壤的效果评定是在化学分析的基础上, 观察土壤中的不同组成成分, 合理推测修复和土壤中污染物对人类身体健康和地球自然生态平衡的影响。我们需要把化学分析与生物分析共同结合, 相互协同, 相辅相成, 这样做可以降低修复的污染土地再利用时候的风险系数。

2.2 污染土壤修复效果评定主要方法

⑴植物毒性评定法。用植物来检测土壤质量的实验, 通过观察种植在土壤中植物的生长状况, 来检测土壤的污染程度, 这是从植物角度来评定的一项重要方法。植物在土壤中的受害情况主要是根据肉眼观察, 其受污染后的形态变化。通过植物的受害程度来反映污染土壤的修复情况。

⑵陆生无脊椎动物评定方法。将不同的陆生无脊椎动物作为实验对象, 尤其是对土壤有敏感指示的动物, 将它们放于污染土壤上, 通过记录土壤对无脊椎动物的危害起到指示土壤修复的作用。

⑶土壤微生物评定方法。土壤中含有大量的微生物, 并且种类较多, 参与土壤中气体交换、降解土壤肥料等起到直接或间接作用。微生物的相关参数可用作修复污染土壤的指向。

3 存在问题及研究热点

⑴因为我国在修复污染土壤方面起步较晚, 在该方向的研究也较为缺少, 所以在今后的发展中还需要加大研究力度, 系统深入地探究我国污染土壤修复的问题。

⑵责任承担的对象不好确定, 没有长期的、系统的统筹规划, 缺乏研究资金;缺乏保障基金, 地方相关部门关注投入较少。

⑶政府没有及时出台相关的法律法规, 对修复污染土壤进行一定规范与约束。

随着时代的变迁, 社会的发展, 全球在污染土壤的治理与修复工作上, 都取得许多成效, 并且逐渐加大修复力度。虽然在很多方面已经有卓越成绩, 但是现行的评价方法大都是污染土壤方面的, 在修复污染土壤这方面的评定方法还是较为缺乏。关于修复污染土壤的评定方法中, 目前只能针对某一污染物在土壤中的残余进行评定。混合污染的概念及修复办法人们认识还比较欠缺, 土壤污染不仅和污染物有密切联系, 还与污染物在土壤中的浓度有很大关系, 甚至不同的污染物浓度对土壤的污染程度不同。

总结

制定修复污染土壤的标准是一个长期、系统、复杂的工程任务, 不仅要关注土壤本身问题, 还要在污染物的生态毒理学临界水平的系统研究基础上综合考虑污染土壤修复技术发展水平、仪器检出水平和当地土壤的背景含量水平等各种因素。政府要及时出台相关的法律法规, 对修复污染土壤进行一定规范与约束。借鉴发达国家先进的修复技术和评定方法, 弥补和改进我国这方面的不足, 从而使我国在污染土壤修复技术和评定方法上能不断提升和发展。

摘要：污染土地的修复工作就是以被污染土地再利用为基础, 降低已经严重污染土壤中的污染物, 或者将危害物降到一个可以接受的范围之内, 从而实现土壤的修复。因此, 我们需要有效的制定土壤修复的标准。结合我国的土壤利用实际情况, 主要阐述了修复污染土壤的标准和效果评定方法。

关键词：土壤污染,评定方法,修复效果

参考文献

[1]崔芳, 袁博.污染土壤修复标准及修复效果评定方法的探讨[J].中国农学通报, 2015.

地下水污染修复技术综合评价 篇3

地下水污染修复技术综合评价

结合当前国内外地下水修复研究现状,针对地下水污染修复的三种典型技术(抽出处理技术、监测天然衰减技术、原位修复技术)进行概要介绍,分别论述各种修复技术的.修复机理、修复对象及其技术特点,并就基于以上修复技术的工程投资、运行成本及治理时间等方面进行综合对比评价,为开展实施地下水污染修复提供必要的理论依据.最后展望了地下水污染修复技术的发展方向.

作 者：张文静 董维红 苏小四 柳富田 ZHANG Wen-jing DONG Wei-hong SU Xiao-si LIU Fu-tian  作者单位：吉林大学环境与资源学院,吉林,长春,130026 刊 名：水资源保护  ISTIC PKU英文刊名：WATER RESOURCES PROTECTION 年，卷(期)： 22(5) 分类号：X523 关键词：地下水   污染修复   抽出处理技术   监测天然衰减技术   原位修复技术  

国外治理水污染案例 篇4

（一）水环境问题分析

泰晤士河全长402公里，流经伦敦市区，是英国的母亲河。19世纪以来，随着工业革命的兴起，河流两岸人口激增，大量的工业废水、生活污水未经处理直排入河，沿岸垃圾随意堆放。1858年，伦敦发生“大恶臭”事件，政府开始治理河流污染。

（二）治理思路及措施

一是通过立法严格控制污染物排放。20世纪60年代初，政府对入河排污做出了严格规定，企业废水必须达标排放，或纳入城市污水处理管网。企业必须申请排污许可，并定期进行审核，未经许可不得排污。定期检查，起诉、处罚违法违规排放等行为。

二是修建污水处理厂及配套管网。1859年，伦敦启动污水管网建设，在南北两岸共修建七条支线管网并接入排污干渠，减轻了主城区河流污染，但并未进行处理，只是将污水转移到海洋。19世纪末以来，伦敦市建设了数百座小型污水处理厂，并最终合并为几座大型污水处理厂。1955年到1980年，流域污染物排污总量减少约90%，河水溶解氧浓度提升约10%。

三是从分散管理到综合管理。自1955年起，逐步实施流域水资源水环境综合管理。1963颁布了《水资源法》，成立了河流管理局，实施取用水许可制度，统一水资源配置。1973年《水资源法》修订后，全流域200多个涉水管理单位合并成泰晤士河水务管理局，统一管理水处理、水产养殖、灌溉、畜牧、航运、防洪等工作，形成流域综合管理模式。1989年，随着公共事业民营化改革，水务局转变为泰晤士河水务公司，承担供水、排水职能，不再承担防洪、排涝和污染控制职能；政府建立了专业化的监管体系，负责财务、水质监管等，实现了经营者和监管者的分离。

四是加大新技术的研究与利用。早期的污水处理厂主要采用沉淀、消毒工艺，处理效果不明显。20世纪五六十年代，研发采用了活性污泥法处理工艺，并对尾水进行深度处理，出水生化需氧量为5-10毫克/升，处理效果显著，成为水质改善的根本原因之一。泰晤士水务公司近20%的员工从事研究工作，为治理技术研发、水环境容量确定等提供了技术支持。

五是充分利用市场机制。泰晤士河水务公司经济独立、自主权较大，其引入市场机制，向排污者收取排污费，并发展沿河旅游娱乐业，多渠道筹措资金。仅1987—1988年，总收入就高达6亿英镑，其中日常支出4亿英镑，上交盈利2亿英镑，既解决了资金短缺难题，又促进了社会发展。

（三）治理效果

泰晤士河水质逐步改善，20世纪70年代，重新出现鱼类并逐年增加；80年代后期，无脊椎动物达到350多种，鱼类达到100多种，包括鲑鱼、鳟鱼、三文鱼等名贵鱼种。目前，泰晤士河水质完全恢复到了工业化前的状态。

湖南常德，这个仅有600万人口的城市，在城市规模上并不引人注意，但该市丰富的水资源，却让人第一眼就印象深刻。常德地处长江中游洞庭湖水系、沅江下游，虽然它的经济并不发达，但其丰富的水资源蕴藏让它在中国城市中拥有了得天独厚的优势，这关系到人们的生活质量。常德，又被称为“海绵城市”。该市近年来推出并实施了集蓄水、净水、吸水、释水等功能为一体的城市河流污染治理工程，推进海绵城市建设。

在常德市规划展览馆，人们可以看到，最新的城市规划模型是以德国城市汉诺威为样本设计的。而在十年前却是另一翻景象。据当地人介绍，过去常德内城河--穿紫河的水质非常差，散发着臭味，他们甚至担心水污染会危害孩子的健康。为此，常德市请来了汉诺威市的专家，并向欧盟申请了以解决亚洲城市可持续发展问题为目标的“常德市城市河流污染治理项目”，制定出一套可持续水资源利用的方案。常德不仅从德国引进了城市净水设备，还借鉴了德国人治理城市污水的理念。该理念是让城市像海绵一样，在雨季时收集雨水，将其过滤、储藏。当城市缺水时，再将净化后的水重新释放出来，供居民使用。这样既能减少河水污染，又能为城市提供水源。此外，常德还计划沿着沅江建一条供居民休闲娱乐的绿带，这样能提高居民对良好水质的要求和意识。

目前，绿带工程建设正在进行中。在沅江岸边散步的一位女士乐观地表示，她相信沿江绿带很快就能顺利完工。“明年三月建成，没有问题”，她说。中国的项目总是进行得很快。我认为，常德未来除了依托自身的水资源优势外，仍需发展经济。

二、韩国首尔清溪川

（一）水环境问题分析

清溪川全长11公里，自西向东流经首尔市，流域面积51平方公里。20世纪40年代,随着城市化和经济的快速发展，大量的生活污水和工业废水排入河道，后来又实施河床硬化、砌石护坡、裁弯取直等工程，严重破坏了河流自然生态环境，导致流量变小、水质变差，生态功能基本丧失。50年代，政府用5.6公里长、16米宽的水泥板封盖河道，使其长期处于封闭状态，几乎成为城市下水道。70年代，河道封盖上建设公路，并修建了4车道高架桥，一度视为“现代化”标志。

（二）治理思路及措施

本世纪初，政府下决心开展综合整治和水质恢复，主要采取了三方面措施：一是疏浚清淤。2005年，总投资3900亿韩元（约3.6亿美元）的“清溪川复原工程”竣工，拆除了河道上的高架桥、清除了水泥封盖、清理了河床淤泥、还原了自然面貌。二是全面截污。两岸铺设截污管道，将污水送入处理厂统一处理，并截流初期雨水。三是保持水量。从汉江日均取水9.8万吨，通过泵站注入河道，加上净化处理的2.2万吨城市地下水，总注水量达12万吨，让河流保持40厘米水深。

（三）治理效果

从生态环境效益看，清溪川成为重要的生态景观，除生化需氧量和总氮两项指标外，各项水质指标均达到韩国地表水一级标准。从经济社会效益看，由于生态环境、人居环境的改善，周边房地产价格飙升，旅游收入激增，带来的直接效益是投资的59倍，附加值效益超过24万亿韩元，并解决了20多万个就业岗位。

三、德国埃姆舍河

（一）水环境问题

埃姆舍河全长约70公里，位于德国北莱茵—威斯特法伦州鲁尔工业区，是莱茵河的一条支流；其流域面积865平方公里，流域内约有230万人，是欧洲人口最密集的地区之一。该流域煤炭开采量大，导致地面沉降，致使河床遭到严重破坏，出现河流改道、堵塞甚至河水倒流的情况。19世纪下半叶起，鲁尔工业区的大量工业废水与生活污水直排入河，河水遭受严重污染，曾是欧洲最脏的河流之一。

（二）治理思路与措施

一是雨污分流改造和污水处理设施建设。流域内城市历史悠久，排水管网基本实行雨污合流。因此，一方面实施雨污分流改造，将城市污水和重度污染的河水输送至两家大型污水处理厂净化处理，减少污染直排现象。另一方面建设雨水处理设施，单独处理初期雨水。此外，还建设了大量分散式污水处理设施、人工湿地以及雨水净化厂，全面削减入河污染物总量。

二是采取“污水电梯”、绿色堤岸、河道治理等措施修复河道。“污水电梯”是指在地下45米深处建设提升泵站，把河床内历史积存的大量垃圾及浓稠污水送到地表，分别进行处理处置。绿色堤岸是指在河道两边种植大量绿植并设置防护带，既改善河流水质又改善河道景观。河道治理是指配合景观与污水处理效果，拓宽、加固清理好的河床，并在两岸设置雨水、洪水蓄滞池。

三是统筹管理水环境水资源。为加强河流治污工作，当地政府、煤矿和工业界代表，于1899 年成立了德国第一个流域管理机构，即“埃姆舍河治理协会”，独立调配水资源，统筹管理排水、污水处理及相关水质，专职负责干流及支流的污染治理。治理资金60%来源于各级政府收取的污水处理费，40%由煤矿和其他企业承担。

（三）治理效果

河流治理工程预算为45亿欧元，已实施了部分工程，预计还需几十年时间才能完工。目前，流经多特蒙德市的区域已恢复自然状态。

四、法国巴黎塞纳河

（一）水环境问题

塞纳河巴黎市区段长12.8公里、宽30-200米。巴黎是沿塞纳河两岸逐渐发展起来的，因此市区河段都是石砌码头和宽阔堤岸，三十多座桥梁横跨河上，两旁建成区高楼林立，河道改造十分困难。20世纪60年代初，严重污染导致河流生态系统崩溃，仅有两三种鱼勉强存活。污染主要来自四个方面，一是上游农业过量施用化肥农药；二是工业企业向河道大量排污；三是生活污水与垃圾随意排放，尤其是含磷洗涤剂使用导致河水富营养化问题严重；四是下游的河床淤积，既造成洪水隐患，也影响沿岸景观。

（二）治理思路与措施

工程治理措施主要包括四方面：

一是截污治理。政府规定污水不得直排入河，要求搬迁废水直排的工厂，难以搬迁要严格治理。1991-2001年，投资56亿欧元新建污水处理设施，污水处理率提高了30%。

二是完善城市下水道。巴黎下水道总长2400公里，地下还有6000座蓄水池，每年从污水中回收的固体垃圾达1.5万立方米。巴黎下水道共有1300多名维护工，负责清扫坑道、修理管道、监管污水处理设施等工作，配备了清砂船及卡车、虹吸管、高压水枪等专业设备，并使用地理信息系统等现代技术进行管理维护。

三是削减农业污染。河流66%的营养物质来源于化肥施用，主要通过地下水渗透入河。巴黎一方面从源头加强化肥农药等面源控制，另一方面对50%以上的污水处理厂实施脱氮除磷改造。但硝酸盐污染仍是难以处理的痼疾。

四是河道蓄水补水。为调节河道水量，建设了4座大型蓄水湖，蓄水总量达8亿立方米；同时修建了19个水闸船闸，使河道水位从不足1米升至3.4-5.7米，改善了航运条件与河岸带景观。此外还进行了河岸河堤整治，采用石砌河岸，避免冲刷造成泥沙流入；建设二级河堤，高层河堤抵御洪涝，低层河堤改造为景观车道。

除了工程治理措施外，还进一步加强了管理。一是严格执法。根据水生态环境保护需要，不断修改完善法律制度，如2001年修订《国家卫生法》要求，工业废水纳管必须获得批准，有毒废水必须进行预处理并开展自我监测，必须缴纳水处理费。严厉查处违法违规现象。二是多渠道筹集资金。除预算拨款外，政府将部分土地划拨给河流管理机构（巴黎港务局）使用，其经济效益用于河流保护。此外，政府还收取船舶停泊费、码头使用费等费用，作为河道管理资金。

（三）治理效果

经过综合治理，塞纳河水生态状况大幅改善，生物种类显著增加。但是沉积物污染与上游农业污染问题依然存在，说明城市水体整治仅针对河道本身是不够的，需进行全流域综合治理。

五、奥地利维也纳多瑙河

多瑙河全长2850公里，是欧洲第二长河，奥地利首都维也纳市地处其中游。维也纳多瑙河综合治理开发，形成了一套现代化的河流综合治理和开发体系，即在传统治理理念基础上突出“生态治理”概念，并运用到防洪、治污、经济开发等各个领域。主要措施包括两方面：

一是建设生态河堤。恢复河岸植物群落和储水带，是维也纳多瑙河治理和开发的主要任务之一。基于“亲近自然河流”概念和“自然型护岸”技术，在考虑安全性和耐久性的同时，充分考虑生态效果，把河堤由过去的混凝土人工建筑，改造成适合动植物生长的模拟自然状态，建成无混凝土河堤或混凝土外覆盖植被的生态河堤。