地下水硝酸盐污染的氮、氧环境同位素示踪
齐孟文 中国农业大学
1.背景
地下水硝酸盐污染的广度和程度日益加剧，其不但引起水质生态的恶化，饮用水中硝酸盐污染还容易引起高铁血红蛋白症，并在人体内形成亚硝胺类物质，从而引发食管癌、胃癌等，因此硝酸盐污染是一个备受关注的环境问题。人为活动是造成地下水氮污染的主要原因，包括过度垦荒使土壤有机氮加速氧化、酸雨、工业和生活污水、农药和化肥，以及家畜粪便均构成潜在的污染源，其中尤以土地利用、化肥、污水和粪便是最主要的污染来源。含氮污染物中，硝酸盐因为渗滤移动性强，以及化学性质稳定，因此是地下水中氮的主要赋存形式，同时随着迁移过程会发生化学转化，如反硝化去除过程。研究地下水硝酸盐的污染途径、消除机制，对于水资源的评估和治理具有重要意义。 2.原理
2.1硝酸盐污染源的溯源分析
不同来源的硝酸盐具有不同的氮、氧同位素值，即污染源有特征的同位素取值范围不同，或者说同位素指纹，根据实测的氮、氧同位素值就可以判断其污染来源。尽管单个氮同位素在许多定情况下，就可以判定硝酸盐污染来源，但一般情况下，由于不同端源氮同的位素值域范围过大，存在重叠现象，因此常需要联合氧同位素才能将不同来源污染相互区分。
端源的特征值
-3NO N 15δ
Heaton总结出3种主要人为来源的特征值，其中：土壤有机氮矿
化所形成的为+4‰～+9‰，无机化肥中和的为一4‰～+4‰，动物排泄物和污水转化的则几乎都大于+10‰。Wilson等 后来介绍了第4种人为来源的特征值，即合成氨肥发生硝化作用所生成的为一16‰～
+6‰。
-3NO N 15δ-3NO -3NO +4NH -3NO -3NO N 15δ-3NO 端源的特征值
-3NO O 18δ来源于大气沉降硝酸盐的值范围较大，最大范围可达+18‰～+70‰。
化肥中硝酸盐的值一般在+22‰±3‰，微生物硝化作用所形成的值一般为10‰～+10‰。
O 18δO 18δ-3NO O
18δ由于环境及土地利用方式不同，相同成因的硝酸盐中的同位素也会存在区域性差异。因此利用各种端源物的同位素值时，应考虑当地的情况。另外地下水中的硝酸盐在迁移过程中，会发生各种物理、化学和生物学转化并伴有同位素分馏现象，因此用实测的同位素值进行溯源分析时，因该对其进行逆向修正，修正到混合初始时的值，才能得到正确的结果。
两同位素示踪，可用质量平衡方程，定量建立3个端源污染源的相对贡献。方程组为
1
F f f 6f f f f f f C B A C C B 18B A 18A M 8
1C 15C B 15B A 15A M 15=++++=++=δδδδδδδδ
2.2地下水循环示踪研究
-3NO 地下水迁移转化的过程主要有：反硝化作用、稀释作用及介质颗粒或
地表植物的吸附作用 。这3种作用过程中引起的氮同位素分馏效应不同。 -3NO
反硝化作用 此时氮、氧同位素发生动力分馏，其满足Ｒａｙｌｅｉｇｈ方程：
0c c
ln
R R εδδ+= 式中，δＲ０，δＲ--初始时和ｔ时刻剩余硝酸盐的、值；C N 15δO 18δ0,C-- 初
始时和ｔ时刻剩余硝酸盐的浓度，ε--富集系数。结果使地下水的、值逐渐增加，同时水中的浓度呈指数减少，地下水的、值与呈线性关系，中氮同位素和氧同位素分馏比约为2：1，这是
判断反硝化作用发生的重要手段。 -3NO N 15δO 18δ-3
NO -3NO N 15δO 18δ剩余]ln[NO -3-3NO
稀释作用
因地下水对污染水的稀释，致使浓度减少时，的按混合前后
质量平衡关系变化，有
13NO -315NO -N δb
m
b a m Q Q δδδδ+?=
)
(a
式中，下角标m表示混合后的地下水，a、b分别表示两种混合水，Q为硝酸盐质量
(Q=C×V，C为浓度， V为水体积)，δ为氮同位素组成此种情况下，此种情况下，水中值与1／[]剩余量呈线性关系。
-3NO -315NO -N δ-3NO 地表植物吸附作用
此时绝大多数情况下，地下水氮同位素分馏很小甚至可以不考虑，氮
同位素的分馏系数ε为零。 -3NO
3.分析
地下水硝酸盐的氮和氧同位素样品采用阴离子交换树脂法取样，在实验室内萃取硝酸盐并制成硝酸银样品，然后通过高温燃烧方法将其转化为N 2和CO 2用于通过气体同位素质谱仪测试和。
N 15δO 18δ举例 （刘君，陈宗宇. 利用稳定同位素追踪石家庄市地下水中的硝酸盐来源. 环境科学,2009,30(6):42-47）
采样测定
研究区位于太行山前滹沱河冲积扇和冲积平原地带，采样沿地下的水流向从
山区到平原，由居民供水井采集，浓度用分光光度计测定，同位素样品采
用阴离子交换树脂法取样，萃取硝酸盐并制成硝酸银样品，然后通过高温燃烧方法将其转化为和，用于和的气体稳定同位素质谱仪测定。 -3NO 2N 2CO N 15δO 18δ结果分析
1）反硝化作用的识别
DO 即水中溶解氧，是判断是否为厌氧环境的基本指标，各采样点的DO浓度在
0.23～3.37mg/L的范围,具备发生反硝化作用条件；样品点的与浓度关
系大致符合指数关系；沿着反硝化取样点，线性回归的直线斜率为0.6，接近1:2。综合以上证据，说明存在反硝化作用。 N 15δ-3NO N O/1518δδ2） 硝酸盐污染源的识别
理论上，如果硝酸盐来源于某个污染源，沿着反硝化作用的拟合线的方向反推与某污染源的在图上的区域相交，即可确定其来源。缘于硝化作用产生的硝酸根中的2中个氧原子，一个来自介质水，一个来自大气O,因此有
223O 18O H 18NO 18O 3
1
O 32O δδδ+=
由此，若已知地下水的值，可据此导出反硝化作用前的初始值，
进而追溯其来源。采用‰，且测定得‰。，计算得到2.1‰，由此来确定硝酸盐污染的主要来源。 将反硝化所得到的拟合线逆向延长至与反硝化作用前的初始值所在直线相交，则交点所在的区域应为该区硝酸盐污染的主要来源。
O 18δ-3NO O 18δ5.23O 2O 18=δ-8.7O O H 182=δO 18δ
地下水污染来源及污染原因分析 【摘要】地下水是人类生产生活所必要的水资源的重要组成部分，是人类赖以生活的物质基础。近年来，随着社会经济的快速发展以及人类生活水平的提高，生活垃圾、生活污水及其工业生产排放的污染物的种类和数量不断增加，地下水资源遭到了前所未有的重大危机。俗话说得好“治病要治根”，因此，为了合理开发利用和保护地下水资源，我们必须搞清楚地下水的污染原因和污染物的来源。【关键词】地下水；污染源；防治 1 地下水污染 地下水污染主要是指人类活动引起地下水化学成分、物理性质和生物学特性发生改变而是质量下降的现象。由于污染物的种类众多，数量较大，地下水污染的治理成本非常高，并且效果也不是太好。因此，治理地下水的关键是从污染源头出发，减少地下水污染源的排放，加强地下水污染源的治理和降解工作。 2地下水污染原因分析 地下水污染的原因分为自然和人为两大部分，但最有破坏力的还是人为原因所造成的地下水成分改变和质量下降。具体总结为以下几个方面： ①地下水大都存在于岩石孔隙中，随着地震等大型地质活动的发生，使得土壤、岩石成分渗漏至地下水，造成地下水污染； ②人类对地下水不合理的开采和利用，导致海水入侵和倒灌，造成淡水层变咸及其受到其他海水物质的污染； ③工业废水、生活污水等的直接排放或者未经过严格处理排放至水体，受污染的地表水渗透入侵到地下含水层中； ④受生活垃圾、工业残渣、人类粪便、农药等污染物污染的水渗入地下，造成地下水的污染； ⑤大气污染物、酸雨等污染地下水、造成水体酸化。 3 地下水污染源分析 由于水体循环过程的复杂性和污染途径的多样性，地下水污染源的类型也及其复杂多样。地下水按照污染源的行业类型及其排放物的种类，可将地下水污染源分为以下几类：
地下水硝酸盐污染的氮、氧环境同位素示踪 齐孟文 中国农业大学 1.背景 地下水硝酸盐污染的广度和程度日益加剧，其不但引起水质生态的恶化，饮用水中硝酸盐污染还容易引起高铁血红蛋白症，并在人体内形成亚硝胺类物质，从而引发食管癌、胃癌等，因此硝酸盐污染是一个备受关注的环境问题。人为活动是造成地下水氮污染的主要原因，包括过度垦荒使土壤有机氮加速氧化、酸雨、工业和生活污水、农药和化肥，以及家畜粪便均构成潜在的污染源，其中尤以土地利用、化肥、污水和粪便是最主要的污染来源。含氮污染物中，硝酸盐因为渗滤移动性强，以及化学性质稳定，因此是地下水中氮的主要赋存形式，同时随着迁移过程会发生化学转化，如反硝化去除过程。研究地下水硝酸盐的污染途径、消除机制，对于水资源的评估和治理具有重要意义。 2.原理 2.1硝酸盐污染源的溯源分析 不同来源的硝酸盐具有不同的氮、氧同位素值，即污染源有特征的同位素取值范围不同，或者说同位素指纹，根据实测的氮、氧同位素值就可以判断其污染来源。尽管单个氮同位素在许多定情况下，就可以判定硝酸盐污染来源，但一般情况下，由于不同端源氮同的位素值域范围过大，存在重叠现象，因此常需要联合氧同位素才能将不同来源污染相互区分。 端源的特征值 -3NO N 15δ
Heaton总结出3种主要人为来源的特征值，其中：土壤有机氮矿 化所形成的为+4‰～+9‰，无机化肥中和的为一4‰～+4‰，动物排泄物和污水转化的则几乎都大于+10‰。Wilson等 后来介绍了第4种人为来源的特征值，即合成氨肥发生硝化作用所生成的为一16‰～ +6‰。 -3NO N 15δ-3NO -3NO +4NH -3NO -3NO N 15δ-3NO 端源的特征值 -3NO O 18δ来源于大气沉降硝酸盐的值范围较大，最大范围可达+18‰～+70‰。 化肥中硝酸盐的值一般在+22‰±3‰，微生物硝化作用所形成的值一般为10‰～+10‰。 O 18δO 18δ-3NO O 18δ由于环境及土地利用方式不同，相同成因的硝酸盐中的同位素也会存在区域性差异。因此利用各种端源物的同位素值时，应考虑当地的情况。另外地下水中的硝酸盐在迁移过程中，会发生各种物理、化学和生物学转化并伴有同位素分馏现象，因此用实测的同位素值进行溯源分析时，因该对其进行逆向修正，修正到混合初始时的值，才能得到正确的结果。 两同位素示踪，可用质量平衡方程，定量建立3个端源污染源的相对贡献。方程组为 1 F f f 6f f f f f f C B A C C B 18B A 18A M 8 1C 15C B 15B A 15A M 15=++++=++=δδδδδδδδ
我国地下水污染现状及防治对策 1.1.前言 地下水是我国经济社会可持续发展不可缺少的物质基础，如今，随着我国人口的迅猛增加和经济的法则发展对水资源的需求量也在日益增加，全国水资源量27940亿，其中地下水水资源量为8840亿，占总水资源量的1/3。在我国当前的用水结构中，地下水雄踞一端，占据了全国总供水量的20%，饮用水供水量的70%，农田灌溉水量的40%，工业用水量的38%，并且这种用水结构短期内不会改变。 然而，我国地下水体的保护.安全情况并不乐观，污染比较严重，并且呈现日益增加的趋势。所以我们有必要了解我国地下水污染概况，熟悉其污染途径和污染成因，从长远利益出发，坚持可持续发展，制定科学的防治对策，让我过的水体结构更加科学，地下水更加安全，能够长远的造福人类。 1.2.我国地下水污染现状 由于人口的增长和社会经济的快速发展，对水资源的需求量也大幅度增长。近30年来，我国地下水的开采量以每年25亿的速度递增，全国有400个城市开采地下水。有些城市基本上是依靠地下水来满足对水资源的需求。根据国土资源部发布的《我国主要城市和地区地下水水情通报(2005年度)》，2005年在具备系统统计数据的171个地下水漏斗中，漏斗面积扩大的就有65个，占到了统计数的38%，面积扩大了6736，仅河北沧州第Ⅲ承压含水层漏斗面积就扩大了2089，最大水位埋深达到10m。由此导致了湿地消失、植被死亡和土地沙漠化等严重的生态灾难，以及地面沉降、岩溶塌陷、海水入侵等自然灾害的频频发生。 目前，我国地下水污染呈现由点到面、由浅到深、由城市到农村的扩展趋势，污染程度日益严重。全国195个城市监测结果表明，97%的城市地下水受到不同程度污染，40%的城市地下水污染趋势加重；北方17个省会城市中16个污染趋势加重，南方14个省会城市中3个污染趋势加重。在一些地区，地下水污染已经造成了严重危害，危及到供水安全。例如，辽宁省海城市污水排放造成大面积地下水污染，附近一个村因长期饮用受污染的地下水，多数人患上当地未曾有过的特殊病症，造成160人因饮用受污染的地下水而亡；淮河安徽段近5000范围内，符合饮用水标准的浅层地下水面积仅占11%；由于地水的严重污染，淄博日供水量51万立方m的大型水源地面临报废，国家大型重点工程——齐鲁石化公司水源告急；在首都北京，浅层地下水中也普遍检测出了具有巨大潜在危害的DDT、六六六等有机农药残留和尚没有列入我国饮用水标准的单环芳烃、多环芳烃等“三致”(致癌、致畸、致突变)有机物。 地下水超采与污染互相影响，形成恶性循环水污染造成的水质性缺水，进一步加剧了对地下水的超采，使地下水漏斗面积不断扩大，地下水水位大幅度下降；地下水位的下降又改变了原有的地下水动力条件，引起地面污水向地下水的倒灌，浅层污水不断向深层流动，地下水水污染向更深层发展，地下水污染的程度不断加重。日益严峻的地下水环境问题已经成为自然、社会、经济可持续发展的制约因素。 1.3.地下水污染的途径 地下水污染途径指污染物从污染地进入地下水中所经过的路径。除了少部分气体，液体污染物，可以直接通过岩石空隙进入地下水外，大部分污染物会随补给地下水的水源一道进
地下水污染及防治措施 肖晓宇贵州森堡生态实业有限公司550081 摘要：水资源是影响人类生存和发展的必要资源，对人类的生活有着决定性的影响作用。随着我国社会经济的发展进步，很多工业的兴起对水资源造成了不少的浪费和污染，特别是对地下水的污染尤其值得关注，再加上地下水的自净能力有限，严重破坏了地下水资源的使用，导致多个地区发生干旱、缺水。所以，笔者在研究我国地下水污染现状的基础上，联系先进的地下水污染防治措施，对地下水污染和防治进行论述。 关键词：地下水；概念；特点；污染途径；防治措施 中图分类号：TU991.11+2文献标识码：A文章编号： 随着科技的发展，大量的工业废水、城市垃圾及农药化肥等被生产出来。而地下水是全国近1／3人口饮用的主要水资源，是城市和工农业的主要用水资源。由于一些管理体制的不完善，以及很多企业没有认真做好排污项目，还有一些市民对于保护地下水资源的意识不够等，使得我国的地下水资源在逐渐受到污染，这对我国经济社会的可持续发展都是很大的挑战，对公民的正常生活和饮水安全也是很大的威胁。所以，笔者认为应该加大对地下水资源的关注程度，采用有效的措施保护地下水资源，防治地下水资源受到污染。通过了解地下水污染定义及特点，分析污染途径，从而提出污染防治措施，望能给相关者提供一些帮助。 一、地下水污染的定义及特点 1地下水污染的定义 所谓的地下水污染是指，基于地下水受到人类活动的影响后，超过背景值的基础上，地下水的可利用范围与原来的水质可利用范围相比受到了一定的限制。可见，地下水的污染跟人类的活动有很大的关系，在受到人类活动的影响之后，地下水资源的水质比之前有所改变，而且是向着负面方向的改变。 2地下水污染的特点 区别于地表水污染，地下水污染有着自身特殊的一面，主要表现在以下几点：(1)隐蔽性。与地表水污染不同，地下水污染有着很好的隐蔽性，很难被人们发现。通常情况下，地表水被污染之后都可以通过一些水的气味或者颜色有所发现，或者是通过观察水生物的状况来判断，但是地下水污染就不同，很难发现其是否受到污染，以及受污染的程度。这种隐蔽性很容易使得人们误饮到受污染的地下水。（2）难以逆转性。由于地下水的流速较慢，自净能力有限，当发现水质被污染时已是几十年甚至上百年的事，这就大大增加了治理地下水污染的难度，所以，更加应该注意防止地下水的污染，只有减少了污染的情况，才能减少后期的治理工作。这不仅是对水资源的有效保护策略，也是节约我国发展成本的有效渠道，更是坚持可持续发展观的重要体现。 二、地下水污染途径 1间歇入渗型。通过大气降水或灌溉水的冲刷，固体废物、表层土壤或地层中的有害或有毒组分从污染源通过包气带渗入含水层，这一过程是周期性的。这种方式一般都是呈非饱和状态的淋雨状渗流形式，或呈短时间的饱水状态连续浚流形式。此种污染途径是随着季节的变化而变化的，其污染对象主要是潜水。 2连续入渗型。存在于污水或污水溶液中的污染物随之不间断的渗入地下含水层。日常生活中最常见的就是诸如污水池、污水快速渗滤场及污水管道等的污水
地下水与土壤污染防治措施： （1）源头上控制对土壤及地下水的污染。 企业应从设计、管理中防止和减少污染物料的跑，冒，滴，漏而采取的各种措施，主要措施包括工艺、管道、设备、土建、给排水、总图布置等防止污染物泄露的措施。在处理或贮存化学品的所有区域设置防渗漏的地基并设置围堰，以确保任何物质的冒溢均能被回收，从而防止土壤和地下水环境污染。 设计强酸或强碱操作的区域的地基、地面、围墙、排水沟均通过耐酸碱混凝土或耐酸碱胶泥或花岗岩处理；其他操作区域的地基、地面均铺设防渗漏地基。严格按照化工环境保护设计规范设计施工。设计化学物质的输送管线均设置在地面上，不设地下贮罐。地下集水池经过酸性防腐和防渗漏处理。 企业危险废物临时堆场设置应符合《危险废物贮存污染控制标准》（GB18597-2001）要求，固废临时堆场应采取防雨淋、防扬散、防渗漏、防流失等措施，以免对地下水和土壤造成污染。 企业与污水集中处理厂的危险废物仓库应安装视频监控设施，并与产业园监控中心及地方环保主管部门联网。 （2）地下水污染监控 建立企业地下水环境监控体系，包括建立地下水监控制度和环境管理体系、制定监测计划、配备必要的检测仪器和设备，以便及时发现问题，及时采取措施。要求企业在运行期严格管理，加强巡检，及时发现污染物泄漏；一旦出现泄漏及时处理，检查检修设备，将污染物泄漏的环境风险事故降到最低。 （3）应急预案及应急处置 建立企业污染事故应急预案，当发生异常情况时，按照装置制定的环境事故应急预案，启动应急预案。在第一时间内尽快上报主管领导，启动周围
社会预案，密切关注地下水水质变化情况。组织装专业队伍负责查找环境事故发生地点，分析事故原因，尽量将紧急时间局部化，如可能应予以消除。对事故现场进行调查，监测，处理，对事故后果进行评估，采取紧急措施制止事故的扩散，扩大，并制定防止类似事件发生的措施。 事件诱因：因人为因素导致某种物质（废气中的污染物质、废水中污染物质、固体废物中的污染物或其渗透液）进入陆地表层土壤，引起土壤化学、物理、生物等方面特性的改变，影响土壤功能和有效利用，危害公众健康或者破坏生态环境的现象 事件类型： 1、大气污染物通过干、湿沉降过程污染水体和土壤； 2、工业废水、生活污水对水体和土壤的污染； 3、固体废物堆积、掩埋等处理污染水体和土壤； 4、企业使用的原辅材料发生泄漏处理不当污染水体和土壤。 对人体健康的影响： 1、重金属污染的危害：土壤中重金属或类金属污染对居民的危害通过农作物和水进入人体；（痛痛病） 2、农药污染的危害：农业生产中大量使用农药，首先使土壤受到污染，通过食物链进入人体，可引起急、慢性中毒极致突变、致癌和致畸作用； 3、生物性污染：是当前土壤污染的重要危害，影响面广，可引起肠道传染病和寄生虫病；可引起钩端螺旋体病、炭疽病、破伤风及肉毒中毒等。 对环境的影响： 地下水与土壤污染是具有隐蔽性和潜伏性、不可逆性和长期性两大特点。地下水与土壤污染是长期积累的过程，危害也是持续的、具有积累性的；使地下水与土壤质量下降，造成污染，影响动植物的生长、大气环境质量和危害人体健康。
我国地下水污染状况与治理 摘要：地下水在生态环境和社会发展中都具有重大作用，而我国地下水污染状况日渐恶化，我国的治理工作的开展起步较晚。本文旨在分析当前我国地下水污染整体状况、地域分布特点、污染原因并探讨我国地下水污染的治理措施，并提出行之有效的建议与意见。 关键字：地下水污染，治理措施 The situation and control of groundwater pollution in China Abstract:Groundwater plays a significant role in the ecological environment and social development, while the pollution of groundwater in China is worsening day by day. The present situation of groundwater pollutionin China, regional characteristics, causes, and measures to control will be discussed in this article. Some effective suggestions will be put forward. Keywords: Groundwater pollution, pollution treatment 1 引言 地下水是水资源的重要组成部分，具有良好的资源价值、环境价值。数十年来，随着工业、农业、城市建设的发展等人类活动的增加，我国地下水大范围地受到不同程度的污染。地下水污染对人类生活、社会生产、生态系统都有着极大的危害，比如以受污染的地下水作为饮用水水源的地方出现“癌症村”等现象。所以，分析我国地下水污染的现状、开展全国性的地下水污染治理工作已经成为当前的迫切任务。 2地下水资源和地下水污染概述 2.1 我国地下水资源 地下水广义上是指埋藏和运动于地面以下各种不同深度的土层和岩石孔隙、裂隙、洞穴中的水。狭义上是指浅层地下水，即第一个隔水层以上的重力水。地下水是自然界水体的组成部分，也是水资源的重要组成部分。 我国地下水天然资源约为8288亿立方米/年，占我国水资源总量的30％左右，能够直接利用的地下水资源为2900亿立方米/年。我国地下水资源地域分布不均，总体上由东南向西北逐渐降低。 健康的地下水环境自身组织结构稳定、物质循环良好、能量流动守恒，拥有一定的自我调节和修复功能。地下水资源的开发利用对我国的重要工业基地及城市发展建设、国土开发、农林业、畜牧业的发展都起着举足轻重的作用。因此，地下水具有巨大的资源价值和环境价值。
地下水污染处理技术方法系统介绍随着工业生产的高速发展，我国地下水污染的问题日益突出，地下水污染所带来的对环境和经济发展的影响也日趋显露。因此，加强对地下水污染的治理和相应技术的开发就成为一种迫切的需要。客观上讲，我国目前在地下水污染调查及地下水污染物迁移转化模式方面做了不少基础性工作，但在具体的地下水污染治理技术方面做的工作却不多，而国外，尤其是欧美国家自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。 1.1物理法 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。 1.2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
《地下水污染修复技术》 地下水污染修复技术 论文题目 环境工程 系部 环境工程11级 专业班级 姓名 学号 指导教师 二○一四年十二月二十八日
目录 地下水污染修复技术 (3) 地下水污染 (3) 地下水污染修复 (3) 地下水污染修复技术 (3) 抽出------处理技术 (4) 生物修复技术 (5) 反应渗透墙修复技术 (6)
地下水污染修复技术 摘要：文章主要论述了几种主要的地下水污染修复技术，比如，抽出------处理技术，生物修复技术，反应渗透墙修复技术等。 关键字：地下水污染修复，抽出------处理技术，生物修复技术，反应渗透墙技术 地下水污染 地下水是水环境系统的一个重要组成部分，是人类赖以生存的物质基础条件之一。地下水污染（ground water pollution）主要指人类活动引起地下水化学成分、物理性质和生物学特性发生改变而使质量下降的现象。地表以下地层复杂，地下水流动极其缓慢，因此，地下水污染具有过程缓慢、不易发现和难以治理的特点。地下水一旦受到污染，即使彻底消除其污染源，也得十几年，甚至几十年才能使水质复原。至于要进行人工的地下含水层的更新，问题就更复杂了。 我国存在大量的地下水污染场地，给地下水资源的使用带来了严重威胁。将地下水污染场地划分为4大类，15个亚类，为制定不同地下水污染场地的管理、控制和修复规定提供了依据；对地下水污染防治规划的内容和方法技术进行了论述。提出了建立地下水污染的预警系统，为污染的预防奠定基础；介绍了地下水污染的控制与修复技术，并对地下水污染防控和治理的基本原则进行了探讨。 地下水污染修复 广义上看，地下水污染修复，地下水污染控制及地下水污染预防是人类处理污染的三种方式。地下水污染预防是指从源头上使用不至于产生污染的理想设施或环境友好材料的污染处理方式；地下水污染控制是指人类在生产、生活中产生的污染，在污染物被释放到环境之前，捕获或改变污染物的结构形态，达到净化目的的污染处理方式；地下水污染修复是指人类在生产、生活中产生的污染，先释放到环境，然后再实施净化的污染处理方式。地下水修复代价及其昂贵。 地下水污染修复技术 第一类是最简单、最便宜的修复方法，即自然修复法或称被动修复法，其依赖于自然的过程作用，包括生物降解、挥发和吸附。 自然修复的机制很复杂，而且重要的物理化学特征极其多变。 第二类最简单的应用型修复技术是挖出土壤并将其运往适宜场所处理的技术。 第三类地下水主要修复技术包括地下水的抽出------处理系统和土壤的气相抽提系统等。总的来说，最常见的地下水修复系统是抽出------处理系统。污染的地下水通过生产井得到修复。在地表使用吹脱、活性炭吸附、生物处理或其他方法来处理废水。若存在碳氢化合物，则可能需要油水分离器。通过注射井或由表面排水处置过的废水可能会再次回到含水层。已有经验表明对于地下水污染物的去除，抽出------处理系统效果明显。然而这种修复方法，代
利用氮稳定同位素比的氮循环解析 Nitrogen cycle study by 15N natural abundance 木庭启介 Keisuke Koba 青年人才培养基地 特任副教授 Associate Professor, Strategic Division of Young Researchers 研究领域：环境 Keywords: Nitrogen, nitrification, denitrification, isotope URL ：http://www.tuat.ac.jp/~keikoba/ 1. 研究研究（（技术技术、、开发开发））简介 ·背景与目的 由于氮限制着植物的生长，而且近年来氮的大气沉淀不断增加，生态环境中氮含量过高（氮饱和状态），因此有很多针对氮循环的研究。我们认为，可以利用微量的样本测定对氮循环解析非常有用的15N 自然存在比，再将其应用到各种生态类用途。 ·内容内容（（研究研究、、技术技术、、开发开发））说明 以前一直作为N2气体测定的氮同位素比换为大气浓度更低的N2O 测定后，需要的样本量减少为以前的1/1000。实际上，利用反硝化细菌或叠氮化氢可以将氮化合物100%转换为N2O ，再测定氮稳定同位素比。 2. 研究研究（（技术技术、、开发开发））的独创性 ·与其他方法与其他方法（（产业方面的竞争技术产业方面的竞争技术））之间的区别等 在传统的元素分析计-稳定同位素质量分析计的组合中，需要100微克左右的样本，但在我们的系统中，通过作为N2O 测定，仅用0.1微克左右的氮便可测定。 3. 今后的展开 ·关于设想中的市场及对其所做的贡献等 在污水处理厂等氮循环非常动态的生态环境以及食品产地判定等测定要求严格的场合，我们的微量同位素比测定系统将更为有效。另外根据有机栽培和无机栽培蔬菜所用氮源的氮（氧）同位素比不同的原理，准确判别蔬菜产地也将变为可能。
岩溶水与裂隙水环境修复简介 一、地下水污染修复的难点 地下水污染的治理相对于地表水来说更加复杂,在进行具体的治理时,除了恰当地进行试验方案的设计外,还需要考虑以下因素: (1)因为污染区域的水文地质条件和地球化学特性都会影响到地下水污染的治理,因此地下水污染的治理通常要以水文地质工作为前提。 (2)受污染地下水的修复往往还要包括土壤的修复。地下水和土壤是相互作用的,如果只治理了受污染的地下水而不治理土壤,由于雨水的淋滤或地下水位的波动,污染物会再次进入地下水体,形成交叉污染,使地下水的治理前功尽弃。 (3)在地下水污染治理过程中,地表水的截流也是一个需要考虑的问题,要防止地表水补给地下水,以免加大治理工作量。 二、岩溶水污染修复方法 含水层油类污染现场治理技术 水力控制净化法：通过截留沟、阻水槽、抽水井或注水井等水力屏障限制流场范围, 加速流场内的水流速度, 从而逐渐将污染物去除掉。 其他污染治理：
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。 2、生物法：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。 三、裂隙水污染修复方法 裂隙水由于大的导水性和小的贮水性, 与孔隙水相比, 它
地下水污染在我国大中城市不同程度地存在，其中，近一半的城区地下水污染呈加重趋势，并从点状污染有向带状和面状污染发展。一些大城市的中心地带和郊区的地下水排泄区，地下水污染最严重，部分城市浅层地下水已不能直接饮用。地下水污染表现为北方城市重于南方城市的特点，主要分布在华北平原、松辽平原、江汉平原和长江三角洲等地区。 《中国地下水污染状况图》以国家地下水质量标准（GB/T 14848-93）为依据，将人类活动影响下的地下水质量现状与天然条件下的地下水质量“背景值”相对照，确定地下水污染超标组分，按照单要素评价与多要素综合评价相结合的原则编制而成，反映了城市地下水污染程度和污染组分二方面内容。地下水污染程度分为污染严重、污染中等和污染较轻三级,反映的地下水污染组分包括硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、铅、砷、汞、铬、氰化物、挥发性酚、石油类、高锰酸盐指数等指标。 东北地区重工业和油田开发区地下水污染严重。东北地区的地下水污染，不同地区有不同特点。松嫩平原的主要污染物为亚硝酸盐氮、氨氮、石油类等；下辽河平原硝酸盐氮、氨氮、挥发性酚、石油类等污染普遍。 华北地区地下水污染普遍呈加重趋势。华北地区人类经济活动强烈，从城市到乡村地下水污染比较普遍，主要污染组分有硝酸盐氮、氰化物、铁、锰、石油类等。此外，该区地下水总硬度和矿化度超标严重，大部分城市和地区的总硬度超标。 西北地区地下水受人类活动影响相对较小污染较轻。西北地区地下水污染总体较轻。内陆盆地地区的主要污染组分为硝酸盐氮；黄河中游、黄土高原地区的主要污染物有硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、铬、铅等，以点状、线状分布于城市和工矿企业周边地区。 南方地区地下水局部污染严重。南方地区地下水水质总体较好，但局部地区污染严重。西南地区的主要污染指标有亚硝酸盐氮、氨氮、铁、锰、挥发性酚等，污染组分呈点状分布于城镇、乡村居民点，污染程度较低，范围较小。中南地区主要污染指标有亚硝酸盐氮、氨氮、汞、砷等，污染程度低。东南地区主要污染指标有硝酸盐氮、氨氮、汞、铬、锰等，地下水总体污染轻微，但城市及工矿区局部地域污染较重，特别是长江三角洲地区、珠江三角洲地区经济发达，浅层地
中国地下水污染分布 中国政府近日公布的一份地下水污染防治方案提出，到2015年底，初步遏制华北地下水水质恶化趋势;到2020年，地下水饮用水源水质明显改善。 环境保护部、国土资源部、住房和城乡建设部以及水利部近日联合印发《华北平原地下水污染防治工作方案》。这是中国为解决日益严重的地下水污染问题迈出的重要一步。 按照“预防为主、协同控制，分区防治、突出重点，加强监控、循序渐进”的原则，方案提出到2015年底，初步建立华北平原地下水质量和污染源监测网，基本掌握地下水污染状况;加快华北平原地下水重点污染源和重点区域地下水污染防治。到2020年，全面监控华北平原地下水环境质量和污染源状况，科学开展地下水污染修复示范，地下水环境监管能力全面提升，地下水污染风险得到有效防范。 作为中国第二大平原，华北平原主要由黄河以及淮河、海河冲积而成，面积约31万平方公里，人口和耕地面积约占全国1/5。但经初步调查显示，华北平原局部地区地下水存在重金属超标现象，主要
污染指标为汞、铬、镉、铅等，主要分布在天津市和河北省石家庄、唐山以及山东省德州等城市周边及工矿企业周围;局部地区地下水有机物污染较严重，主要污染指标为苯、四氯化碳、三氯乙烯等，主要分布在北京市南部郊区，河北省石家庄、邢台、邯郸城市周边，山东省济南地区—德州东部，河南省豫北平原等地区。 清洁生产是国内外二十多年环境保护工作经验的总结，它着眼于全过程的控制，具有环境和经济双重效益。推行清洁生产，是深化中国水污染防治工作，实现可持续发展的重要途径。 坚持分散治理和集中控制相结合 在现实生活中，有些污染源，如家庭污染源的污染物种类基本相同，有些污染源的污染物种类又有很大区别，如造纸废水和电镀废水就大不一样。对家庭这样的污染源就应该采取集中治理的方法解决污染问题。 提高废水处理技术水平
地下水污染修复地下水污染修复方法方法方法概述概述 王明玉 中国科学院研究生院
地下水污染控制与修复已成为国际环境领域的研究热点，受污染地下水控制与修复技术已在工程实践中广泛应用。目前对污染的土壤和含水层的恢复治理方法主要包括原位修复、异位修复和自然衰减监测法（（自然修复）三种。对于点源污染的治理首先要对污染源进行控制，清除、切断或控制污染来源，防止污染物的继续泄漏，其后采用相应的措施对已污染的场地进行恢复和治理。对于面源污染，应考虑土壤与地下水污染联合治理。 1)1)原位修复方法原位修复方法原位修复方法 气提法气提法：：气提法是原位修复方法之一，主要用来去除挥发性、半挥发性有机物污染物。对于污染土壤的气提方法来说，要求在包气带中设立抽水井，使用真空泵在地表抽取包气带中的空气，从而加速土壤中污染物的气相转移速率，达到修复的目的。该方法存在的问题包括抽气井有效半径的确定和如何避免地表空气直接进入抽气井而造成的短路等。对于地下水来说，气提方法是通过地下水的人工循环，即将处理后的地下水回注于包气带再入渗到地下水中，未处理的地下水从底部进入井中取代被抽取的地下水，在此过程中使水体中的挥发性污染物去除井中汽化分离，分离出的污染气体再通过地表处理或微生物降解去除。该方法一般与土壤气提、地表处理、微生物降解联合使用，可以去除氯化有机溶剂、石油产品污染物、农药等。它的优点在于只采用单井抽取气体，很少抽取地下水，具有投资少、运转费用低的特点；可以同其他处理方法联合使用，强化修复效果；设计简单，易于维护。但该工艺在浅层含水层中的处理效果有限，可能会产生沉淀从而造成水井堵塞，若处理系统设计不合理还会造成污染扩散。
对地下水硝酸盐氮污染的研究 地下水已成为世界各地饮用水的主要来源。但随着工农业的迅速发展，生活污水、工业废水的排放及入渗，农药和化肥的过量施用，地下水中硝酸盐污染问题十分严重，对人体健康构成重大威胁。2013年3月国土部对华北平原地下水的调查显示，华北平原每年施用化肥约658万t，施用农药总量约65 600 t，12.2%的地下水不同程度遭受了“三氮”(NO3--N、NO2--N和NH4+-N)污染。地下水氮污染的修复成为急需解决的问题，对其修复技术的研究具有现实意义。 地下水污染的治理难度远大于地表水治理。相比于传统的异位处理法(如抽出处理法)，可渗透反应墙(PRB)因能够长时间持续原位处理，无外加动力、无二次污染、运行费用低、处理效果好等优点受到广泛关注。PRB技术通常采用阻隔斗门式或连续墙体式，前者适于地下水较浅、面积较大的浅表水层，后者适于地下水埋深较深、羽状较窄的情况。PRB通常放置于受硝酸盐污染地下水的下游，地下水流垂直穿过墙体与墙体中添加的反应介质发生氧化还原、吸附、沉淀或生物反应，将硝酸盐氮还原成氮气或其他无害的气态氮化物排放到大气中，从而达到去除硝酸盐的目的〔1〕。 PRB技术在欧美国家已进行大量工程及试验研究〔2〕，并开始商业化应用，成为目前地下水修复技术最重要的发展方向之一。中国关于PRB技术的应用实例仍然较少，目前还处于研究探索阶段。张胜等〔3〕曾在河北正定县的一口农用机井中进行野外试验，井径50 cm，井深52.5 m，添加碳酸盐岩碎石作为滤料，经过4~10 d的修复试验，地下水中的NO3-从58~72.66 mg/L降到7.38~0.85 mg/L，去除率达到86.5%~98.8%。 1 零价铁还原硝酸盐原位修复技术 目前地下水中硝酸盐氮的原位修复主要采用零价铁为介质的PRB技术〔4, 5〕。在PRB去除地下水硝酸盐的研究中发现，单独使用零价铁作介质，随着还原反应的进行零价铁表面形成一层钝化膜，阻碍零价铁与NO3-之间的电子转移，并影响PRB的渗透性;另一方面，随着反应的进行，pH不断升高，形成表面为多孔物质的沉淀，能提高对Fe2+的吸附能力〔6〕，有益于降低Fe的次生污染，但会导致PRB墙体堵塞。李胜业等〔7〕将还原铁粉作为反应介质，研究表明pH越低反应速率越快。S. H. Choe等〔8〕利用纳米铁粉在无氧条件下还
第22卷 第12期2007年12月 地球科学进展 A DVAN CE S I N E AR T H S C I E N C E V o l.22 N o.12 D e c.，2007 文章编号：1001-8166（2007）12-1251-07 氮氧同位素在河流硝酸盐研究中的应用* 陈法锦1，2，李学辉3，贾国东1 （1.中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室，广东 广州 510640； 2.中国科学院研究生院，北京 100039； 3.神华乌海煤焦化有限责任公司项目研发中心，内蒙古 乌海 016000） 摘 要：多年来，世界各地河流普遍存在硝酸盐污染问题。为控制河流的硝酸盐污染，确定河水中硝酸盐的来源以及研究氮的循环过程就显得尤为重要。由于在不同成因下，硝酸盐的δ15N和δ18O 存在着较大差异，因此利用氮、氧同位素方法研究河流硝酸盐问题正日益受到国内外研究人员的重视。综述了用硝酸盐中氮、氧同位素来研究河流硝酸盐的不同来源（大气沉降、化肥、牲畜粪、土壤硝酸盐等）和示踪其地球化学循环过程，特别是反硝化过程，这两方面的研究进展，并对我国河流硝酸盐研究现状进行了讨论及提出今后的研究方向。 关 键 词：河流；硝酸盐；氮同位素；氧同位素 中图分类号：P332.7 文献标识码：A 随着工农业生产的迅速发展，大江大河的营养元素氮、磷的含量有升高的趋势。氮、磷的流失，不仅影响河水的水质，而且对河口及近海环境造成很大的影响。我国长江口及其邻近海域生态环境参数的背景值（20世纪50～60年代）和现状值（1997—2003年）的比较显示，长江向长江口海域输送总氮和总磷通量持续增大［1］；2002年的研究结果显示，珠江口海域的溶解无机氮（D I N）含量普遍超过0.30 m g /L的国家二类海水水质标准，大部分水域D I N＞0.50m g /L的四类海水水质标准［2］。这些无疑是20世纪80年代以来导致长江口、珠江口海域赤潮频发的重要原因。美国密西西比河的硝酸盐含量和输入墨西哥湾的通量自1965年以来已经升高3倍，如今每年的输出量达1600万吨氮，从而导致了墨西哥湾的严重富营养化和湾内面积＞10000k m2的季节性水下缺氧层［3，4］。这些已引起各国政府和学术界的高度重视，积极研究和采取措施控制污染。 为控制河流的硝酸盐污染，确定河水中硝酸盐的来源以及研究氮的循环过程显得尤为重要。判断硝酸盐污染源的方法中，最简单和传统的方法是通过调查污染区的土地利用类型并结合水化学特征分析辨明污染源。但硝酸盐来源的多样性，点源和非点源的混合出现以及氮循环中复杂的物理、化学作用、生物转化过程，使得这一传统的方法得到的结果较为粗糙。为此，国内外研究者相继应用硝酸盐氮氧同位素方法来研究河流中硝酸盐的来源和循环过程。本文在此就这方面的研究现状和发展方向作一简单介绍。 1 硝酸盐同位素测试预处理方法的发展目前，硝酸盐的氮氧同位素分析，主要以N2和C O 2为测定对象进行质谱分析，方法通常包括转化、纯化和质谱测定3个步骤，转化和纯化属于预处理。 由于硝酸盐是有氧环境中最稳定的含氮化合物，传统的预处理方法是通过K j e l d a hl反应将硝酸盐转化为铵盐［5，6］，然后转化为N2进行质谱分析。曾经使用下列方法将铵转化为N2：①直接燃烧干涸的铵盐［7］；②铵蒸汽与次溴酸盐溶液进行氧化反应［5，6］或沸石与铵盐燃烧［8］，产生的N2通过密封的铜/氧化铜炉进行纯化；③将铵盐慢慢蒸馏到酸 * 收稿日期：2007-07-04；修回日期：2007-11-13. *基金项目：广东省自然科学基金项目“珠江水体中硝酸盐的氮氧同位素研究”（编号：04002136）资助. 作者简介：陈法锦（1981-），男，广东湛江人，博士研究生，主要从事生物地球化学研究. E-m a i l：c h e nf j04＠y a h o o. c o m
调查显示中国地下水污染严重农村人受害最直 接 来源：新华网 2010年09月08日09:48 我来说两句(3802) 复制链接 打印 大中小 [提要] 为满足不断增加的用水需求，中国地下水开采量以每年25亿立方米的速度递增，由于地下水占到水资源总量1/3，全国近70%的人口饮用地下水，因此地下水也是重要的饮用水水源。但污染正加剧中国地下水危机，专家称全国有90%的地下水都遭受了不同程度污染，化肥、农药大量使用污染了农村地下水源，农村已成地下水污染直接受害者。环保人士警告：现在污染关乎的已不是我们下一代人强壮不强壮的问题， 而是能不能保住下一代的问题”…[谈谈身边水污染] 尤其是深层的地下水一旦被污染，治理起来需要千年的时间，“但是，我们却没有管理地下水环境的 法律，只有管理地表水的” 《国际先驱导报》记者金微实习生罗丹阳发自北京68岁的四川省阿坝藏族羌族自治州的牧民更登甲是一名大骨节病患者，长年忍受着病痛折磨。在当地，还有很多与像更登甲一样的大骨节病患者，大骨节病是一种典型的地方病，一般认为是与饮用水中富含较多腐蚀酸有关。 中国是地方病流行较为严重的国家，地方病分布广，病种多，主要有地方性砷中毒、地方性氟中毒、克山病、大骨节病以及地方性甲状腺肿等，这些病在“老少边贫”地区以及部分农村地区尤其普遍。 据《全国重点地方病防治规划（2004～2010年）》显示，截至2003年底，全国有氟斑牙患者3877万人，氟骨症患者284万人，地方性砷中毒患者9686人，大骨节病患者81人，潜在型克山病患者2.99万人，慢型克山病患者1.09万人。地方病与环境地质因素密切相关，尤其是地下水，如高氟、砷水是地氟、地砷 病最主要、最直接的致病原因。 2008年，“阿坝州扶贫开发和综合防治大骨节病试点”启动后，像更登甲这类的患者享受到了免费治疗。中央每年都会支付大量的资金对地方病进行防治，并在各地疾控中心成立地方病的防治科，地方病的防治 在近几十年得到明显改善。 要根治地方病，就必须治地下水，但随着中国地下水面临越来越多的地表污染的威胁——“这是一种更大范围的污染，影响的人群更广泛，更难治理。” 公众环境研究中心主任马军说。 60%地下水污染严重 2009年由中国国家自然科学基金委和国土资源部下属的中国地质调查局联合资助的《中国地下水科学的机遇与挑战》一书介绍，在过去几十年内，为满足不断增加的用水需求，中国的地下水开采量以每年25 亿立方米的速度递增。 今年7月，北京举办的2010国际地下水论坛上，与会专家发出警告：一些地区地下水储存量正以惊人的速度减少，另外，许多地区地下水还遭到严重污染。与会的美国俄亥俄州立大学水文学者弗兰克·施瓦茨说：“水危机并不只在中国存在，但中国比世界上其他任何地方的问题都更为严峻。” 由于地下水占到全国水资源总量的1/3。全国有近70%的人口饮用地下水，因此地下水也是重要的饮用水水源。但水体污染正加剧中国的地下水危机，中国地质调查局的相关专家在国际地下水论坛发言中提到，全国有90%的地下水都遭受了不同程度的污染，其中60%污染严重。 马军说，目前最容易受到污染的是浅层的地下水，由于地表水的污染比较普遍，自然造成浅层地下水污染也比较普通。“在北方，地下水的超采比较严重，造成大面积地下水的漏掉。由于地下水比周边地区明显低，形成漏斗区，在压力作用下，周边的地表水进入这块区域，这使得地下水更容易受到污染。”
88 HUANJINGYUFAZHAN ▲地下水污染及其修复技术 洪梦悦 （河南省地质环境勘查院，河南 郑州 450000） 摘要：经济的发展必然会带动工业产业的发展，而工业的不断发展则会加大人类对自然资源的开发和利用，使得一些持久性有机物和重金 属等污染物进入土壤，而后通过渗透作用或者迁移扩散作用进入水环境，进而导致地下水受到严重污染。地下水污染会造成较严重的生态 环境破坏，使自然界的生态平衡被打破，人类在这样的自然环境下生存必然会面临巨大的健康隐患。基于此，本文对地下水污染的原因、 来源以及修复技术进行了分析研究，希望可以对相关工作提供帮助。 关键词：地下水污染；环境；修复技术 中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：2095-672X(2019)02-0088-02 DOI:10.16647/https://www.doczj.com/doc/078236987.html,15-1369/X.2019.02.049 Groundwater pollution and its repair technology Hong Mengyue (He’nan Province Geological Environment Exploration Institute, Zhengzhou He’nan 450000, China) Abstract: The development of economy will inevitably drive the development of industrial industry, and the continuous development of industry will increase the development and utilization of natural resources by human beings, so that some persistent organic matter and heavy metals will enter the soil and then pass through the osmosis or migration. Under the action of diffusion, it enters the water environment, which leads to serious pollution of groundwater. Groundwater pollution will cause more serious damage to the ecological environment, and the ecological balance of the natural world will be broken. Human beings will inevitably face enormous health risks in such a natural environment. Based on this, this paper analyzes the causes, sources and repair techniques of groundwater pollution, and hopes to help related work. Key words: Groundwater pollution; Environment; Repair technology 地下水是人类水资源的主要组成部分之一，简单来说它是一种浅层地下水，通常存在于土壤孔隙中或者岩石孔隙中，它还是一种重力水，是位于第一个隔水层以上的可流动水体。随着我国工业的迅速发展，重金属等污染物不断侵入土壤，导致地下水受到污染，地下水污染不仅严重影响人类赖以生存的自然环境，还危害人类的健康，因此，采取相关的地下水治理修复措施迫在眉睫。 1 地下水污染的主要原因和来源分析 地下水污染受到多方面因素的影响：首先，工业生产排出的废气、废水等有害物质对地下水造成了严重的威胁，这些废气废水中存在着大量的持久有机物和重金属，它们通过土壤进入地下水，对地下水造成严重污染；其次，在农业生产活动中，农药和化肥的不合理使用也会造成较严重的地下水污染，污水灌溉亦会导致地下水因污染物渗入而受到污染；再次，一些过度开采地下水的行为会造成严重的地下水位下降，而地下水位下降会导致沿海地区海水倒灌的情况发生，因此亦会导致地下水受到污染。水体污染源可以是任何向水体释放污染物的来源，也可以是任何向水体排放污染物的场所，不同的水体涉及到的污染源有所不同，地下水的污染来源从多个角度来讲，可以分为农业污染、工业废水废气废渣、城市生活污染和沿海地区海水倒灌入侵等几种。 2 地下水污染的修复技术 2.1 物理法修复技术 物理法修复技术是一种利用物理规律对地下水污染进行治理的技术，具体来说它包括流线控制法、被动收集法和水动力控制法，水力破裂处理法和屏蔽法也属于物理修复法。 流线控制法是靠两个注水廊道、一个抽水廊道和一个抽油廊道完成的，具体来说就是将地下水从位于土面的抽水廊道抽出然后再将之注入注水廊道中，与此同时通过抽油廊道将污染物质抽出，此时需要注意的是要合理控制抽油的速度，使速度保持在稍大于抽水速度范围内。 水动力控制法是利用井群控制系统对地下水进行人工抽取，或者通过向含水层内注水的办法使地下水的原水力梯度改变，从而达到地下水污染修复的目的。 屏蔽法是一种把守污染水体以各种物理屏障圈闭起来以达到降低污染物扩散速度的技术，灰浆帷幕法是屏蔽法中比较常用的方法，它利用压力把灰浆灌注于地下，如此一来受到污染的水体周围就具备了一道屏障，这道屏障能够使受污染水体被圈闭起来。 被动收集法是一种通过在地下水流下游挖出的沟道对油类等污染物质进行收集的办法，沟道内设有专门的收集系统，它能够对地下水中的污染物进行收集，方便进行进一步处理。 2.2 化学法修复技术 2.2.1 有机粘土法 有机粘土法属于一种新兴的地下水处理方法，简单来说它是一种利用有机粘土去除地下水中的有毒化合物的方法。有机粘土具有很好的扩大土壤吸附容量的特性，它能够使含水层的吸附容量得到一定程度的扩大，进而能够促进原位生物降解。将季铵盐阳离子表面活性剂注入土壤以及蓄水层中的粘土中，促使其形成有机粘土矿物，然后利用有机粘土矿物对有机污染物进行固定和拦截，能够起到很好的防止地下水进一步污染的作用，同时它能够与生物降解等方法配合使地下水污染被永久消除。 2.2.2 电化学动力修复技术 电化学动力修复技术是一种新的环境修复技术，它借助地下水、土壤以及污染电动力学的性质进行环境修复。具体来说即在受到污染的土壤区域和地下水区域插入电极并通直流电，使得该区域形成电场，而电场的作用使得水中的颗粒物质和离子等随着电力场的方向进行定向自动，它们最终会移动至预先设置好的处理区中，之后这些离子和颗粒物质会在处理区受到集中处理。 2.2.3 渗透性处理床 渗透性处理床技术主要被用于对填埋渗滤液进行无害化处理，这种方法适用于相对较浅、较薄的含水层。具体来说就是在污染羽流的下游挖一条深至含水层底部的不透水粘土层中或者基岩层中，将能够