受到污染的地下水如何治理?

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受到污染的地下水如何治理?

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地下水的污染问题的隐蔽性较强,公众一般没有能力认定污染行为和污染后果,所以社会对于地下水污染的认知程度较低,地下水作为环境要素所受到的关注程度远不及大气、地表水等其他要素。正因为如此,对地下水环境的监管和地下水污染的防治往往滞后于其他环境要素,在发达国家如此,在我国也不例外。

以美国为代表的欧美发达国家最早的关于水污染控制的法案颁布于上世纪七十年代。在三、四十年的地下水污染防治工作中,相关的理论研究和工程技术得到了长足的发展,研究人员开发出了许多试用或商用的技术,有效的治理或缓解了一大批场地的地下水污染问题。常见的地下水污染治理手段分类如下:

隔离:将污染物隔离,防止其继续从污染源向外迁移。在物理层面,可以使用类似粘土、混凝土、铁板之类的人为工程措施阻止有害物质的迁移;在水力学层面,可以在合适点位打井抽水从而改变地下水流场,使得污染物无法流向敏感目标;在化学层面,可以使用活性物质对污染物进行固化或无害化。

移除:将污染物从含水层中移除。最常见的移除方式是使用抽水井捕获受污染的地下水,进行处理后将其重新注入地下水,或者排入附近的河流。这种方法被称为Pump-and-treat(地下水抽取处理),虽然这种方法需要较长时间来治理地下水污染,但对多种污染物(重金属、挥发性有机污染物、杀虫剂等)都非常有效,在很多污染场地已经取得了较好的效果,移除了含水层中大部分污染物。在抽取受污染地下水时可以配合使用表面活性剂、热水、蒸汽或其他手段来加速污染物向水相迁移,从而提高污染物移除效率。另一种移除地下水中挥发性有机物的方法是曝气法,使用小口径的处理井将空气压入含水层,当空气在含水层中向上运行时会携带地下水中的挥发性有机物,这些污染物随后可以被气提井收集并处理。

修复:将含水层中的污染物固定或无害化。生物修复是使用自然界的微生物将地下水污染物转变为弱毒性或无毒的物质。通过向含水层添加营养物或氧气可以人为加速这一进程。因为这种技术利用自然中广泛存在的生物进程,并不需要大规模的工程措施而且相对便宜,所以正在发展成为广受欢迎的修复技术。另外一些新技术在经过多年的实验室研究后,目前已经在市场上广泛使用,比如使用氧化剂来对地下水污染物进行无害化处理。

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技术人员已经开发了多种修复手段应对种类繁多的地下水污染问题。1.污染土壤减容设施,用于分选易于吸附重金属物质的细粒土壤;2.地下水抽取处理设施;3.渗透性反应墙的建设过程,可以在地下水穿过反应墙过程中减轻污染;4.污水处理设施;5.土壤热脱附设施;6.土壤蒸汽浸提设施,适合于被挥发性有机物污染土壤的修复;7.化学淋洗设施,常用的淋洗剂包括螯合剂、酸、表面活性剂; 8.污染土壤异地填埋;9.地下水原位修复井的控制设备,用于调整每口修复井中注入的修复剂量

处理:在使用前对受污染的地下水进行水质处理。含水层的地质和水文地质条件千差万别,某些地下水污染问题无法通过工程技术手段得到解决。在这种情况下,要想继续使用地下水,唯一的选择就是在使用前对地下水进行处理。对于供水单位来说,这可能意味着投入大量资金建设相应的过滤、气提或其他处理设施;对于小型单位和个人,可以选用小型的活性炭过滤装置或者反渗透装置,价格也比较昂贵。

替代:停止使用受污染含水层中的地下水,寻找替代水源。

虽然地下水污染治理方法繁多,但实际上应用最为广泛的方法仍为pump-and-treat(地下水抽取处理)。