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地下水修復技術方案范文1
【關鍵詞】青年湖；富營養化；生態修復
遼寧省政府對遼寧友誼賓館青年湖水質改善工程非常重視，同時我國在污染湖泊的治理方面，工藝技術相對成熟，可確保湖水水質得到有效改善。為了更好地迎接2013年12屆全運會在遼寧召開，遼寧省政府與沈陽市政府加快了對市區環境的整治，為城市污染湖泊治理工程建設提供了資金保障。
1.工程概況
青年湖歷史上隸屬于北陵公園，1971年，為了改善接待環境，確保政務接待的安全，省政府決定將北陵公園西側12萬平方米的青年湖區劃入友誼賓館范圍。1985年，省政府投資對青年湖進行了清淤改造；2002年，省政府對青年湖及周邊環境進行了綜合改造，按照與北陵公園建筑風格相協調的原則，修建了仿古圍墻，沿湖甬道。同時為了防滲在青年湖底鋪了一層無紡布。
遼寧友誼賓館青年湖平均水深5m，青年湖湖水來自其臨近的北運河河水。每年補水50萬m3。由于北運河河床高于青年湖湖面，故青年湖只能從北運河引水，無法向北運河排水，使整個青年湖形成死水。
2.水環境問題分析
在對友誼賓館青年湖基本情況進行了解之后，遼寧省環境科學院對遼寧省友誼賓館青年湖進行多次采樣調研。
首先，遼寧友誼賓館青年湖大部分點位總磷為0.5-1mg/L之間，個別點位總磷達到2mg/L。大部分點位總氮為2.3-3.5mg/L之間，個別點位總氮達到4.5mg/L。
其次，從監測結果來看，青年湖大湖水質COD指標介于《地表水環境質量標準》III類水質和IV類水質之間?？偟涂偭字笜藢儆诹覸類水質。
第三，青年湖屬于城市深水湖泊，監測結果表明，不同深度水溫差異顯著。但總氮、總磷等指標無顯著差異，說明不同水層之間存在垂直水體交換。水質改善工程需處理的水量為全部湖水，總水量為48.25萬m3。
第四，青年湖水質透明度下降主要是由于湖水中磷、氮含量過高，導致湖水富營養化。從而使湖中藻類大量繁殖，湖水顏色變綠、變深，透明度下降。
3.工藝方案比選及可行性分析
3.1處理水量及設計規模確定
遼寧友誼賓館青年湖水面面積約10萬m2，分為小湖和大湖兩部分。其中小湖5000m2，平均水深1.5m。大湖面積9.5萬m2，平均水深5m。本工程項目處理總水量48.25萬t。
3.2場址選擇
由于考慮到友誼賓館青年湖周邊可用地比較緊張的情況，按照水質凈化與景觀建設相結合，盡量減少工程痕跡，以生態修復為核心的原則，采取原位生態修復，在湖面建造人工浮島，在小島、小湖和大湖西南角各安裝一套循環過濾系統，并做相應隱藏處理，同時為了增加氮的去除效果，可串聯一個沸石過濾裝置，在水下安裝靜音水下風機。
3.3工藝方案比選
根據遼寧友誼賓館青年湖水質現狀及處理目標，共提出4套方案進行比選。一是通過建設凈化設施對來水進行凈化處理，二是采用抽取地下水補水，三是采用投加藥劑的方案，四是采用水質生態修復系統工程。
3.3.1北運河河水凈化后補給青年湖方案
源頭治理是一切污染治理的根本方法[1]。友誼賓館青年湖水質較差的原因主要是由于進水氮、磷含量過高。為了從根本上解決這一問題，提出抽取地下水對青年湖補水和北運河河水凈化后對青年湖補水兩套方案。
目前遼寧友誼賓館青年湖每年從北運河進水3次，第一次進水30萬m3，第二次、第三次進水，每次進水10萬m3。一般進水在5天內完成，每天進水6萬m3。由于友誼賓館場地條件限制，選用相對占地較小的石英砂濾池或者生物活性碳濾池。濾池濾料厚度為2m。濾速可以達到10m/d，處理6萬m3/d的水量，需要濾池有效面積6000m2。加上構筑物墻體、設備間、管道等占地，總占地面積達到近1萬m2。從衛星照片上觀察適于建設進水過濾系統的青年湖東南角除去保護隱私的圍擋等，可用地總面積不足3000m2，不能滿足需要。
目前的進水方式是第一次進水在5月1日前完成，進水30萬m3。這主要是因為：一、經過一年的蒸發，升華，青年湖景觀用水嚴重缺乏，急需補水。二、5月1日前后，大伙房水庫放水用于北運河沿線水田“泡地”，此時水質較好。如果采用全年進水，北運河水質較差時單靠濾池達不到處理目標。三、5月1日過后各種政務接待陸續開始，必須保證青年湖景觀的完整性，短時間，高水力負荷進水。所以將進水時間調整為每年5月至9月均勻進水以降低日進水負荷是不可行的。
由于友誼賓館可用于建設項目的場地有限和短時間、高水力負荷進水的特殊要求。采用北運河河水凈化后補給青年湖方案是不可行的。
3.3.2抽取地下水補水方案
友誼賓館綠化用水每天用水700m3。同時考慮到湖水蒸發等因素，每年補水50萬m3。由于湖水較深，冬季深層湖水并不結冰，補水為全年補水，平均每天補水1370 m3，每小時流量57 m3。采用上海藍升泵業200QJ50-78/6 19.5KW，流量60m3，揚程78m。單價 6048元。運行費用主要是水泵電費和自備井水費。合計年運行費用109.67萬元。
從上述分析可以看出采用抽取地下水補水方案，投資成本和運行費用都比較低。但此方案在進行投資估算中假設了2個前提：1、不用經過地質勘查，可以確定抽取70m深地下水時青年湖水位不下降。2、根據遼寧省及沈陽市相關法規，抽取地下水補充景觀用水是允許的。
通過進一步的調查研究，我們發現友誼賓館青年湖最深處水深達12m，湖水已經與淺層地下水相連接，很有可能抽取70m深地下水時會形成小循環，無法通過抽取地下水補充青年湖水。另外在《遼寧省禁止提取地下水規定》中提出，自2011年4月1日起施行，全省各地禁止提取地下水。
因此，抽取地下水補給青年湖景觀用水，不僅在技術可行性方面存在問題，在政策法規方面是堅決禁止的。
3.3.3投加藥劑方案
投加藥劑是治理重污染水體常用的方法。重污染水體由于厭氧反應產生氨、硫化氫等臭味氣體時，通過投加各種氧化劑可以快速緩解和降低臭氣濃度，取得較好的效果[2]。常用作殺藻劑的化學藥品有硫酸銅和西瑪三嗪。采用藥物，數天內對殺藻會起到效果，但長期使用會造成湖泊退化。
使用化學藥劑除藻，需要向水中引入新的化學成分，這些化學成本不僅對藻類有抑制性，對其他生物也存在毒性。如治理微囊藻水華的方法，多用硫酸銅等藥物清殺，但在生產實踐中發現有時候并不理想，往往在清殺之后，微囊藻水華照樣大量出現[3]。此外，現階段的清殺藥物對藻類并無選擇性，在殺死微囊藻水華的同時，也殺死了其他藻類，污染了水體。
遼寧友誼賓館青年湖湖底鋪設防滲膜，如果采用一般的氧化劑或絮凝劑投加方案，將對整個青年湖的生態鏈造成極大不良影響。所以本次藥劑投加方案選用了一種韓國GCM水處理劑，該水處理劑選用天然無機材料作為原料，通過酸化、煅燒、粉磨等多道工序制作而成，處理效果較好。GCM天然復合無機水處理劑價格是64.9元/kg，GCM是1kg大約能處理40噸的水，所有總水量是95萬噸，所以大約需要是23.75噸。一次投加藥劑的藥劑投資為154.14萬元。一次投加藥劑后可維持較好水質時間為1個月。
由上述分析可以看出，雖然GCM天然復合無機水處理劑生態安全，處理效果好。但由于青年湖水量太大，GCM藥劑價格相對較高，導致單次加藥造價過高，缺乏一定的實用性。
3.3.4生態修復方案
生態修復方案是當前廣泛應用于城市湖泊治理的一種綜合性水質修復方案集成[4]。北京的陶然亭公園內的景觀湖，深圳荔枝湖等眾多景觀水體均采用生態修復方案。
近年北京陶然亭公園補水水源變為再生水，園區水域水質不斷惡化，水華頻繁發生。因此，急需通過水質改善工程提高水體水質，抑制水華發生，提升水體景觀價值。由于水體及水源的營養元素指標超標嚴重，采取綜合的減污措施加以去除；而水體靜止也是造成水華的主要原因，應增加水體的流動性。綜合考慮陶然亭湖水的實際情況，選擇循環過濾、軟性生物膜載體和水生植物等措施去除水體污染物質；通過循環過濾及推流曝氣等措施增加水體的流動性。
深圳荔枝湖湖面總面積10.91萬m2，蓄水量為10萬m3，平均水深1m。荔枝湖污染嚴重，水質達不到地表娛樂景觀水質標準要求，水體感官差，透明度低，湖水呈暗綠色，局部出現黑臭現象。采用水力自動化曝氣過濾、人工濕地凈化、臭氧滅藻湖水大循環的處理工藝。
遼寧友誼賓館青年湖與上述案例最大的區別是湖水深。上述案例的平均水深在1m-1.5m，而青年湖平均水深5m，最深處達到12m。這就使整個工程處理水量遠遠大于上述工程。所以遼寧友誼賓館青年湖水質改善項目采用了人工浮島、循環過濾系統，水下風機曝氣以及生物操縱等工藝在內的綜合性生態修復方案。
生態修復方案安全、可靠運行成本和費用低。而且在改善水質的同時創造出與遼寧友誼賓館相協調的優美生態環境。
4.結論
針對友誼賓館青年湖水體富營養化和無清潔補水的現狀，重點對青年湖內水質進行綜合治理，采用生態修復的方法，確保湖水水質在的改善提高后保持長期穩定效果。
參考文獻：
[1]周懷東，彭文啟.水污染與水環境修復[M].北京：化學工業出版社，2005：249-260.
[2]劉正文.湖泊生態系統恢復與水質改善[J].中國水利，2006，（17）：31-33.
地下水修復技術方案范文2
一場重大劫難后，事故應急處置往往需持續數日，尤其是后續土壤修復，甚至經年。
水環境風險尚可控
化學品爆炸事故造成的污水必須優先處置，否則一旦下雨防堵不及，會造成污染擴散。在探討處置方案時，天津港事故現場專家組曾對周邊幾家污水處理廠進行比選，最后選定距爆炸現場最近的保稅區擴展區污水處理廠，處理雨污管網內的廢水與消防廢水。
現場指揮部還確定了一個廢水處置途徑，即通過專用的罐裝運輸車，將廢水轉運至40余公里之外的天津合佳威立雅危廢處置中心，主要承擔現場隔離區的明渠、水坑、水塘等低洼匯水區內的高濃度廢水。
傳統的市政污水處理廠通常采用生物法處理廢水，含?；返母邼舛葟U水要依賴物理、化學等方法特殊處理，兩者技術路線不同?！爸灰挥嫵杀荆夹g上不是難題。”北控水務集團有限公司技術中心副總經理薛曉飛分析，處理每噸?；窂U水的成本幾十元，處理同量的市政污水僅需幾角錢，甚至幾分錢。
最棘手的是廢水量太大，處理時間長?，F場區的排?？?、市政管網全部被封堵，防止污染源外泄，這導致大量高濃度含氰化物廢水淤積。據《中國環境報》報道，事故現場存有約6萬噸廢水。
數十輛運輸車、抽水車與挖掘機被調往封閉區緊急作業。至8月21日，天津市政府副市長王宏江稱，封閉區內的污水已處理了3060噸。
令專家組不安的還有，爆炸發生后，在原點形成一個直徑約100米、積滿水的大坑，看上去像一只睜大的巨眼望向天空。以水坑為中心的警戒區內，氰化物超標嚴重。
根據環保應急工作組的測定，大水坑中廢水的氰化物平均超標40多倍，另外，PH值也出現超標，在10-11之間，堿性很強。
云南省環境監測中心站站長助理王立前對《財經》記者分析，堿性廢水比酸性廢水危害小，因為氰化鈉不能遇酸，遇酸會變成劇毒的氫氰酸，在堿性環境下，氰化物比較穩定。
污水處置還增設了一道破氰專項裝置，由前去支援的清華大學等機構專家制定。核心區內高濃度污水的破氰處理將原地進行，然后轉運。所謂破氰處理，就是利用化學反應，將氰根離子中的碳原子和氮原子拆散，從而將氰化物分解成低毒物或無毒物，如氮氣和碳酸鹽等。到現場之前，專家已做過破氰效果與效率的緊急實驗。
經過破氰處理的廢水，再通過污水處理廠、危廢處置中心，經多個無害化處理環節，水質達標后再排放入海。一位在現場的環保部專家說： “上級有兩點要求，一是不能只滿足達標值，要執行更高級別，達到污染前的背景值再外排；二是確保一滴未經處理的水都不能外漏?！?/p>
截至8月26日，大坑周邊積水點內廢水，已經用罐車運出。然而，由于大坑附近土壤松軟、不能承載罐車重量，運出廢水方案不適用大坑內廢水。據媒體報道，大坑中6萬噸污水量，需要預備出10倍的儲水能力，也就是達到60萬噸水的儲水能力。
一套破氰設備日處理污水5000噸左右。一位天津市環保系統官員說：“現場計劃增加設備進行積水清理，要徹底處理完畢預計可能三個月?！?/p>
相比地表水的封閉式控制，目前對地下水的監測略顯不足。地表水環境監測點位共42個，海水環境監測點6個，而地下水監測點僅有8月22日設置的一個。根據當天的監測數據，地下水中檢出氰化物，未超標。
一位曾去過現場的環保系統專家對《財經》記者說：“一個監測點是不夠的，要想掌握全面情況，應布設更多的地下水監測點?！?/p>
地下水一旦被污染，修復的難度將遠遠超過地表水治理，且修復周期長。北京師范大學水科學學院教授王紅旗說，此次事故幸好有地域特殊性，即使發生了地下滲漏，主要污染對象也是海洋，而不會對水源地造成威脅。
天津港是填海造地項目，事故發生地靠近渤海海域，海水與地下水互通，污染濃度會受到海水稀釋；另一方面，相比地表水的徑流速度，地下水的污染物擴散速度會相對緩慢。
土壤修復方案待定
由于爆炸事發地鄰近住宅區，土壤污染的治理成為社會各界尤其是附近居民關注的核心問題之一。一位在現場的環保部固廢中心人士告訴《財經》記者，在應急處置結束之后，后續要修復土壤。這項內容已被列入事故指揮部的工作范疇，但具體修復方案尚未確定，目前處于準備啟動的狀態。
與常規項目相比，天津爆炸事故的遺留場地復雜得多。
中國環境科學院固體廢物污染控制技術研究所所長王琪表示，常規污染場地是多年積累的污染造成，污染源相對容易確定，污染物遷移途徑與范圍可根據擴散模型測算出大致規律，而天津事故麻煩之處是，污染物的污染規律不易掌握。
比如，事故現場是多種?；穫}儲庫，遺留污染物不明，而且爆炸過程中不排除發生二次化學反應生成新污染物；污染擴散途徑多，爆炸過后除了空氣和水、土層等自然條件以外，還可以通過噴濺、揮發、沉積以及自然散落等途徑造成環境污染。
在清華大學環境學院教授劉建國看來，突發環境事故在各界高度關注之下，現場應對處置的緊迫性更強，制定修復方案時不可能做到常規污染場地項目的長時間論證、比較。并且，客觀限制因素較多，還要在敏感事故中嚴防可能發生的次生事故。
據官方公布的數據，事故場地曾存包括硝酸銨、硝酸鉀在內的氧化物1300噸左右，金屬鈉、金屬鎂等易燃物約500噸。這些危險品基本上在參與大爆炸后分解了。
中國科學院生態環境研究中心副主任楊敏研究員告訴《財經》記者，一般情況下，硝酸銨、硝酸鉀并不具有特別的危害，只是當有大的外力，如撞擊、高溫時才會發生爆炸。而且，爆炸后形成的是比較簡單的物質如氮氣、水等，總體上危害不會很大。
需要關注的是氰化物的污染。爆炸前現場存有700噸氰化鈉，后期工作人員在核心區已清理收集近200噸，并將它們安全運出。也就是說，可能有500噸氰化鈉被散播遺留在環境中。
氰化物是冶金、化工、制藥、纖維制造等工業排放的主要污染物，國內有治理的成熟方法。通過處理受氰化物污染的土壤，可以使氰化物分解成低毒物或無毒物。因此，與重金屬和有機物的污染土壤相比，氰化物的處理難度相對較低。楊敏認為，現場危險品的處理工作要盡快掌握污染物的種類和含量，然后進行污染物的截留和妥當處理。
按輕重緩急進行分期治理，也是國外處理突發環境事故污染場地的原則。位于美國新澤西州的Chemical Control Corporation場地，曾長期作為危廢儲存、處理場地，接收過不同類型的化學品。這塊場地在1980年發生了一起火災及爆炸事故，引發了土壤、水污染等嚴重后果。
該場地徹底治理，分三個步驟：首先，是歷時一年的應急處置，主要是清理所有雨水管網、打撈周邊地表水污染物，以及移除場地周邊的所有容器，并完成有針對性的初步場地調查；之后，是全面調查和評估，經多輪論證，七年后，美國國家環保局才確定最終修復方案，選擇了固化穩定化技術。最終，直到1993年12月修復工程竣工。
竣工并不代表修復工程結束了。按美國國家環保局規定，該場地每五年要進行一次評估，經三次評估來驗證是否達到修復決策目標。因此，直到2009年，整個修復工作才徹底完成，最終的評估結果顯示該地塊能滿足對人體健康和環保的要求。
在天津港事故現場，?；非謇砗蛷U水治理工作進行的如火如荼，加之鄰近住宅區，因此，污染土采取了轉運、在別處存放的異位修復法。其實，在常規的污染場地項目中，更受業界推崇的是原位修復法，此法可以減少外運污土帶來的環境風險。
自8月20日起，中鐵十八局五公司，開始在天津港海鐵一號路，建設高1.2米的存放池，該池有防滲結構，能存放2.4萬方污土。
上述環保部專家告訴《財經》記者，該存放池只是短期封存污土，最終還要原地或再轉運出去修復，最終的修復方案尚未確定。第一步要對現場含危廢物質的土壤進行簡單洗消處理，下一步就會轉運到臨時存放池中，應急處置結束后再進行徹底修復。
全面評估還須時日
大水坑內的水處理完后，坑內底泥該如何處理？這給現場環保專家組出了一道難題。污染場地的治理對象通常還包括含高危、有害物質的渣和屑，以及附有大量有毒物質的底泥等。
2005年11月13日中石油吉林石化公司雙苯廠爆炸，事故污染場地涉及約3公里長的地下排水涵管，其中沉積物的清除屬于地下密閉空間作業，且其中積水較多，是修復工程的難點。
“當時一個有利條件是正處于冬天，零下20攝氏度的低溫把管網中的底泥給凍住了。我們采取機械和人工結合的方法，一點點摳出來，再送到危廢處置焚燒爐中處理掉?！眲⒔▏鴧⑴c了該事故應急處置和場地調查修復，他回憶，方案確定后，整個處置過程耗時四個多月才完成。針對不同污染物，上述爆炸后的善后處置采取了安全填埋、高溫焚燒以及生化處理等技術結合應用。
污染場地修復技術雖有多種可供選用，天津港事故后場地的修復方案尚未敲定?！敦斀洝酚浾攉@悉，原因主要有：應急階段遠未結束，后續更漫長的治理還無暇顧及；事故現場的后續土地利用方向尚未明確，還無法確定最終的修復目標值，進而無法拿出最終的技術路線。更為關鍵的是，決定修復方案的基本前提――全面的污染風險評估報告尚未完成。
自8月16日起，天津市環境監測站在事故區5公里內，布設73個土壤環境監測點。8月22日，官方公布，測出16個土樣有氰化物，但均不超標，大致方位是事故點南側和東部偏北。借此事故，應該建立一套突發環境事故善后處置長期監控和評估機制，實行分級管理、及時公布。如此才能讓民眾放心
天津港“遺毒”清理持久戰
本刊記者 高勝科 賀濤 孫愛民/文
距離天津港“8?12”事故現場2公里的天津港保稅區擴展區污水處理廠，在爆炸中部分設施損壞，緊急搶修。爆炸發生翌日下午，這家市政污水處理廠臨危受命，負責處理事故區內廢水。
一場重大劫難后，事故應急處置往往需持續數日，尤其是后續土壤修復，甚至經年。
水環境風險尚可控
化學品爆炸事故造成的污水必須優先處置，否則一旦下雨防堵不及，會造成污染擴散。在探討處置方案時，天津港事故現場專家組曾對周邊幾家污水處理廠進行比選，最后選定距爆炸現場最近的保稅區擴展區污水處理廠，處理雨污管網內的廢水與消防廢水。
現場指揮部還確定了一個廢水處置途徑，即通過專用的罐裝運輸車，將廢水轉運至40余公里之外的天津合佳威立雅危廢處置中心，主要承擔現場隔離區的明渠、水坑、水塘等低洼匯水區內的高濃度廢水。
傳統的市政污水處理廠通常采用生物法處理廢水，含?；返母邼舛葟U水要依賴物理、化學等方法特殊處理，兩者技術路線不同?！爸灰挥嫵杀荆夹g上不是難題?！北笨厮畡占瘓F有限公司技術中心副總經理薛曉飛分析，處理每噸?；窂U水的成本幾十元，處理同量的市政污水僅需幾角錢，甚至幾分錢。
最棘手的是廢水量太大，處理時間長?，F場區的排海口、市政管網全部被封堵，防止污染源外泄，這導致大量高濃度含氰化物廢水淤積。據《中國環境報》報道，事故現場存有約6萬噸廢水。
數十輛運輸車、抽水車與挖掘機被調往封閉區緊急作業。至8月21日，天津市政府副市長王宏江稱，封閉區內的污水已處理了3060噸。
令專家組不安的還有，爆炸發生后，在原點形成一個直徑約100米、積滿水的大坑，看上去像一只睜大的巨眼望向天空。以水坑為中心的警戒區內，氰化物超標嚴重。
根據環保應急工作組的測定，大水坑中廢水的氰化物平均超標40多倍，另外，PH值也出現超標，在10-11之間，堿性很強。
云南省環境監測中心站站長助理王立前對《財經》記者分析，堿性廢水比酸性廢水危害小，因為氰化鈉不能遇酸，遇酸會變成劇毒的氫氰酸，在堿性環境下，氰化物比較穩定。
污水處置還增設了一道破氰專項裝置，由前去支援的清華大學等機構專家制定。核心區內高濃度污水的破氰處理將原地進行，然后轉運。所謂破氰處理，就是利用化學反應，將氰根離子中的碳原子和氮原子拆散，從而將氰化物分解成低毒物或無毒物，如氮氣和碳酸鹽等。到現場之前，專家已做過破氰效果與效率的緊急實驗。
經過破氰處理的廢水，再通過污水處理廠、危廢處置中心，經多個無害化處理環節，水質達標后再排放入海。一位在現場的環保部專家說： “上級有兩點要求，一是不能只滿足達標值，要執行更高級別，達到污染前的背景值再外排；二是確保一滴未經處理的水都不能外漏?！?/p>
截至8月26日，大坑周邊積水點內廢水，已經用罐車運出。然而，由于大坑附近土壤松軟、不能承載罐車重量，運出廢水方案不適用大坑內廢水。據媒體報道，大坑中6萬噸污水量，需要預備出10倍的儲水能力，也就是達到60萬噸水的儲水能力。
一套破氰設備日處理污水5000噸左右。一位天津市環保系統官員說：“現場計劃增加設備進行積水清理，要徹底處理完畢預計可能三個月?！?/p>
相比地表水的封閉式控制，目前對地下水的監測略顯不足。地表水環境監測點位共42個，海水環境監測點6個，而地下水監測點僅有8月22日設置的一個。根據當天的監測數據，地下水中檢出氰化物，未超標。
一位曾去過現場的環保系統專家對《財經》記者說：“一個監測點是不夠的，要想掌握全面情況，應布設更多的地下水監測點?！?/p>
地下水一旦被污染，修復的難度將遠遠超過地表水治理，且修復周期長。北京師范大學水科學學院教授王紅旗說，此次事故幸好有地域特殊性，即使發生了地下滲漏，主要污染對象也是海洋，而不會對水源地造成威脅。
天津港是填海造地項目，事故發生地靠近渤海海域，海水與地下水互通，污染濃度會受到海水稀釋；另一方面，相比地表水的徑流速度，地下水的污染物擴散速度會相對緩慢。
土壤修復方案待定
由于爆炸事發地鄰近住宅區，土壤污染的治理成為社會各界尤其是附近居民關注的核心問題之一。一位在現場的環保部固廢中心人士告訴《財經》記者，在應急處置結束之后，后續要修復土壤。這項內容已被列入事故指揮部的工作范疇，但具體修復方案尚未確定，目前處于準備啟動的狀態。
與常規項目相比，天津爆炸事故的遺留場地復雜得多。
中國環境科學院固體廢物污染控制技術研究所所長王琪表示，常規污染場地是多年積累的污染造成，污染源相對容易確定，污染物遷移途徑與范圍可根據擴散模型測算出大致規律，而天津事故麻煩之處是，污染物的污染規律不易掌握。
比如，事故現場是多種?；穫}儲庫，遺留污染物不明，而且爆炸過程中不排除發生二次化學反應生成新污染物；污染擴散途徑多，爆炸過后除了空氣和水、土層等自然條件以外，還可以通過噴濺、揮發、沉積以及自然散落等途徑造成環境污染。
在清華大學環境學院教授劉建國看來，突發環境事故在各界高度關注之下，現場應對處置的緊迫性更強，制定修復方案時不可能做到常規污染場地項目的長時間論證、比較。并且，客觀限制因素較多，還要在敏感事故中嚴防可能發生的次生事故。
據官方公布的數據，事故場地曾存包括硝酸銨、硝酸鉀在內的氧化物1300噸左右，金屬鈉、金屬鎂等易燃物約500噸。這些危險品基本上在參與大爆炸后分解了。
中國科學院生態環境研究中心副主任楊敏研究員告訴《財經》記者，一般情況下，硝酸銨、硝酸鉀并不具有特別的危害，只是當有大的外力，如撞擊、高溫時才會發生爆炸。而且，爆炸后形成的是比較簡單的物質如氮氣、水等，總體上危害不會很大。
需要關注的是氰化物的污染。爆炸前現場存有700噸氰化鈉，后期工作人員在核心區已清理收集近200噸，并將它們安全運出。也就是說，可能有500噸氰化鈉被散播遺留在環境中。
氰化物是冶金、化工、制藥、纖維制造等工業排放的主要污染物，國內有治理的成熟方法。通過處理受氰化物污染的土壤，可以使氰化物分解成低毒物或無毒物。因此，與重金屬和有機物的污染土壤相比，氰化物的處理難度相對較低。楊敏認為，現場危險品的處理工作要盡快掌握污染物的種類和含量，然后進行污染物的截留和妥當處理。
按輕重緩急進行分期治理，也是國外處理突發環境事故污染場地的原則。位于美國新澤西州的Chemical Control Corporation場地，曾長期作為危廢儲存、處理場地，接收過不同類型的化學品。這塊場地在1980年發生了一起火災及爆炸事故，引發了土壤、水污染等嚴重后果。
該場地徹底治理，分三個步驟：首先，是歷時一年的應急處置，主要是清理所有雨水管網、打撈周邊地表水污染物，以及移除場地周邊的所有容器，并完成有針對性的初步場地調查；之后，是全面調查和評估，經多輪論證，七年后，美國國家環保局才確定最終修復方案，選擇了固化穩定化技術。最終，直到1993年12月修復工程竣工。
竣工并不代表修復工程結束了。按美國國家環保局規定，該場地每五年要進行一次評估，經三次評估來驗證是否達到修復決策目標。因此，直到2009年，整個修復工作才徹底完成，最終的評估結果顯示該地塊能滿足對人體健康和環保的要求。
在天津港事故現場，危化品清理和廢水治理工作進行的如火如荼，加之鄰近住宅區，因此，污染土采取了轉運、在別處存放的異位修復法。其實，在常規的污染場地項目中，更受業界推崇的是原位修復法，此法可以減少外運污土帶來的環境風險。
自8月20日起，中鐵十八局五公司，開始在天津港海鐵一號路，建設高1.2米的存放池，該池有防滲結構，能存放2.4萬方污土。
上述環保部專家告訴《財經》記者，該存放池只是短期封存污土，最終還要原地或再轉運出去修復，最終的修復方案尚未確定。第一步要對現場含危廢物質的土壤進行簡單洗消處理，下一步就會轉運到臨時存放池中，應急處置結束后再進行徹底修復。
全面評估還須時日
大水坑內的水處理完后，坑內底泥該如何處理？這給現場環保專家組出了一道難題。污染場地的治理對象通常還包括含高危、有害物質的渣和屑，以及附有大量有毒物質的底泥等。
2005年11月13日中石油吉林石化公司雙苯廠爆炸，事故污染場地涉及約3公里長的地下排水涵管，其中沉積物的清除屬于地下密閉空間作業，且其中積水較多，是修復工程的難點。
“當時一個有利條件是正處于冬天，零下20攝氏度的低溫把管網中的底泥給凍住了。我們采取機械和人工結合的方法，一點點摳出來，再送到危廢處置焚燒爐中處理掉?！眲⒔▏鴧⑴c了該事故應急處置和場地調查修復，他回憶，方案確定后，整個處置過程耗時四個多月才完成。針對不同污染物，上述爆炸后的善后處置采取了安全填埋、高溫焚燒以及生化處理等技術結合應用。
污染場地修復技術雖有多種可供選用，天津港事故后場地的修復方案尚未敲定?！敦斀洝酚浾攉@悉，原因主要有：應急階段遠未結束，后續更漫長的治理還無暇顧及；事故現場的后續土地利用方向尚未明確，還無法確定最終的修復目標值，進而無法拿出最終的技術路線。更為關鍵的是，決定修復方案的基本前提――全面的污染風險評估報告尚未完成。
自8月16日起，天津市環境監測站在事故區5公里內，布設73個土壤環境監測點。8月22日，官方公布，測出16個土樣有氰化物，但均不超標，大致方位是事故點南側和東部偏北。
多位受訪土壤修復專家指出，5公里范圍內布設73個土壤點位遠遠不夠，無法全面、系統掌握場地污染實情。何況，深層土壤采樣分析仍在進行中。
一位中科院土壤修復專家對《財經》記者分析，“按規范要求，這塊場地應網格狀布設上萬個點位，考慮到場地類型單一、事故剛發生土壤污染遷移慢，至少也得布設上千個點位。73個點位只能做到大概的摸底。”
現場工作人員的難處是，上述建議受現場客觀條件限制很難實施，現場周邊并非空地，而是建成的住宅區。一位現場專家訴苦說，“如按采樣規范，采樣目標只能是土壤，但網格點位恰好可能是一棟房子，無法采集。”
環保部環境風險與損害鑒定評估研究中心已派駐專家進入現場，對土壤、地下水等環境影響全面評估?！敦斀洝酚浾攉@悉，由于現場工作量龐大，且要在統一調度下協助應急處置和監測決策，要得出一個初步的評估結果仍需多日。
針對突發災難善后，劉建國建議，長期治理千萬不能留下隱患，應借此事故，建立一套突發環境事故善后處置長期監控、評估機制，實行分級管理、及時公布。如此，才能讓民眾放心。
本刊實習生毛嘉辰對此文亦有貢獻
多位受訪土壤修復專家指出，5公里范圍內布設73個土壤點位遠遠不夠，無法全面、系統掌握場地污染實情。何況，深層土壤采樣分析仍在進行中。
一位中科院土壤修復專家對《財經》記者分析，“按規范要求，這塊場地應網格狀布設上萬個點位，考慮到場地類型單一、事故剛發生土壤污染遷移慢，至少也得布設上千個點位。73個點位只能做到大概的摸底。”
現場工作人員的難處是，上述建議受現場客觀條件限制很難實施，現場周邊并非空地，而是建成的住宅區。一位現場專家訴苦說，“如按采樣規范，采樣目標只能是土壤，但網格點位恰好可能是一棟房子，無法采集?！?/p>
環保部環境風險與損害鑒定評估研究中心已派駐專家進入現場，對土壤、地下水等環境影響全面評估?！敦斀洝酚浾攉@悉，由于現場工作量龐大，且要在統一調度下協助應急處置和監測決策，要得出一個初步的評估結果仍需多日。
地下水修復技術方案范文3
在對污染場地進行水文勘察的過程中應采取以現成的勘察、采樣、檢測分析手段為主，結合相關的場地調查狀況，進行推測或者模擬分析的方法，從而制定出合理的評價方案以及有效地技術線路，降低在實施過程中的風險。對勘察點的設置要求分兩步，在確認勘察階段，主要是對現場監測點的布置以及對相關深度和密度進行判斷，這就需要在勘察的過程中對于潛在污染范圍進行預估，并設置足夠的勘察點數量，以確認場地是否被污染，另外在場地的污染區附近還需設置多個地下水監測井，具體數量根據勘察點變動。而對于詳細勘察階段，主要采用的是網格均勻布點或者是勘察點加密布置方式，其目的主要是為了將場地的污染分布情況進行分散處理，從而判斷場地污染程度。
此外，同一污染場地上的不同勘察點，對所處含水層是非承壓水或層間水時點的布置規律并不相同，需要對設置的地下水監測井及周邊淺井的深度狀況進行具體分析。采樣時要注意以下幾點對垂直變異比較大的土層進行采樣的時候應該保證每一個層位都能夠采取一份土壤,其控制點主要是：第一含水層為承壓水或者是層間水時的采樣點、表層與上層的隔水層之間的采樣點、隔水層的采樣點、地下水水位有變化時的采樣點。土樣采集需選擇適合的采樣器，并采用錘擊法或靜壓法針對不同的土質進行取樣。采集好的樣品需進行合理妥善的保存，以便分析結果能更好的反應污染情況。
二、勘察的過程中需注意的技術要點
3.1勘察點布置：在不確定污染區進行布點選擇時，需對勘察點附近的地質環境進行詳查,對該場地做出較為準確的污染預判，基本上對于可能發生污染的區域采用三個以上的勘察點，同時對地下水的水位變化區域一般設置三個以上的監測點，其中主要的是在地下水的上下游地區，需覆蓋可能的污染段。
3.2對勘察點進行設置之后需進行加密點的布置，其中布點使用的是局部污染場地的勘察結論，而網絡布點使用的是大面積污染場地的勘察結論，對于網絡布點的主要判斷依據就是可疑污染場地的面積。
3.3對第一含水層是非承壓的類型，要注意的是地下水與土壤鉆孔之間的深度需保持在含水層底板的上方；如果第一含水層是承壓水或層間水，則就應該在確定好建井深度或者是在對土壤進行鉆孔深度的時再對地下水的監測井進行設置，非建井上，鉆孔一般采用的深度是小于第一隔水層。而在建井上的土壤深度一般要超過第一含水層并達到其頂部，且建井的深度要在地下水水位5m以下。
三、對污染物、地下水的采樣檢查及其保存
根據對污染場地的水文地質的調查，對所采樣品的抽樣分析來確定該場地在生產使用的過程中是否產生污染物以及污染物的組份和類型，以便了解其水文地質的變化狀況。在對污染場地樣品進行分析后了解影響土壤的與地下水變化的條件，使抽樣檢查具體有一定的針對性。在對土壤樣品進行采集時，要注意當樣品從土層中鉆取之后，需盡量剔除雜質，并裝入適合的容器之中，在對土質進行分裝的時候要注意的是盡可能的不要翻動，避免受到二次污染。
而在地下水進行采集時，要注意地下水監測井井管主要是由沉淀管、過濾管以及井壁管組成的，井壁管位于過濾罐的上方，而沉淀管位于過濾管的下方，過濾管是在檢測含水層的過程中設置的，因此主要位于地下水的水位跟沉淀管的頂部，使其水位必須處在地下水水位的監控范圍之內，根據含水層的厚度，沉淀管的底部要位于隔水層的內部，并按照這樣的步驟進行對地下水采樣，可以采用一次性的貝勒管進行抽樣采集，同時保證一井一管。對樣品的保存，主要的是根據分析其物理性質后進行分類，對其進行封裝以避免受到外界環境的干擾，并注意保存的溫度，一般需要放入保溫箱中冷藏。
四、結語
地下水修復技術方案范文4
【關鍵詞】地面沉降；防災減災；城市規劃
1.地面沉降成因
1.1地面沉降形成條件
粘性土的巖性、厚度、固結性和滲透性是產生地面沉降的重要內在條件。唐山市新生代以來持續下降，第四紀地層多為沖積、湖積、海積的細顆粒松散沉積物，厚約400m～500m，以細顆粒為主，其中粘性土厚度占60%～70%。根據工程地質勘查和實驗結果，唐山市埋深0m～80m地層多屬欠固結，自上而下超固結比0.39～0.87。說明淺部地層具備產生地面沉降的內在條件。
1.2地面沉降影響因素
1.2.1自然因素
根據國家地震局地形變第一監測中心三十年來多期精密水準測量資料，研究了環渤海地區現今地殼垂直運動、華北沉降帶沉降背景值1mm/a～1.5mm/a。但是現代地殼垂直運動是地殼層在發生緩慢變化，而地震影響地面沉降表現為突發性和不均勻性，沉降層位主要是固結程度低、發育淺部地層，所以唐山7.8級地震影響至1979年底已基本結束，80年代以來主要是過量開采深層地下水的影響。
1.2.2人為因素
長期過量開采深層地下水，承壓水水位持續下降，是產生地面沉降的根本原因。唐山市由于區內強烈開采，區外襲奪，上游補給下降等影響導致濱海及灘涂地區水位下降。豐南區東田莊一帶由于受到上游開采影響，1977年～1980年承壓水位下降4m～6m，地面沉降100 mm。該地區地面沉降與深層地下水水位下降有較好的對應關系，空間展布及形態特征相似（見圖1）。從圖中可以看出：南堡開發區和唐?？h城三個時間段的水位下降值最大，與此相匹配的地面沉降量也出現了峰值，空間展布規律十分的相似，從另一個側面反映出了唐山市地面沉降災害主要是由于人為過量開采地下水所致。
圖1 水位下降與地面沉降關系剖面圖
2.地面沉降防災減災對策
2.1加強地面沉降監測，完善監測預警體系
2.1.1要完善地下水動態監測網
動態監測是有效防治的“眼睛”，其所獲得的資料為地下水資源保護和合理的開發利用有限的淡水資源提供了最主要的依據。在唐山市現有的地下水動態監測網點的基礎之上，進一步加密監測點，調整優化監測網絡，修復破損的專門監測井，優化調整監測點。加快地下水動態監測信息網絡的建設，提高唐山市及其周邊地區監測成果的時效性和服務水平，建立地下水信息管理系統（GIMS），實現地下水資源的動態管理，實現唐山市地面沉降在線監測。
2.1.2提高地面沉降監測技術，加強地面沉降預測預警能力
由于唐山市地面沉降研究起步比較晚，再加上在研究過程中地面沉降監測資料一直停留在常規精密水準測量階段，數據資料的監測不連續、不完善、不精確，再加上唐山市沒有自己的基巖標，長期以來該地區測量工作需要引測天津市基巖標，這些問題增加了后期地面沉降研究的難度，資料的實用性不強。鑒于此，唐山市地面沉降的研究應當積極吸取國內外經驗，合理布設基巖標和分層標，采用先進的地面沉降監測技術，如：
①建設GPS地面沉降監測網。
②基于INSAR（合成孔徑雷達干涉測量技術）的地面沉降監測。
③建立基于Arc GIS的地面沉降監測管理信息系統。
2.2建立地面沉降監測網絡，做好地面沉降監測工作
依據國土開局和地面沉降現狀及發展趨勢，地面沉降監測網應當由三條測線組成。見圖2。施測路線總長2750km，利用原Ⅰ等水準點30個、三角點5個、埋設水準點12個。根據輸油管線需要，埋設三組分層標，布設在南堡嘴東輸油管路上岸轉運站、南堡經濟開發區和唐海縣城。分層標控制Ⅰ承壓含水亞組上部弱透水層，埋深80m，Ⅰ承壓含水亞組底部隔水層埋深250m～300m，Ⅱ承壓含水亞組底界埋深400m左右，油氣田地熱田控制深度700m～1000m。
圖2 唐山市地面沉降監測網
2.3督促含水層修復和存儲
含水系統中由于各含水層組沉積環境、巖性、結構、水文地質特征及工程地質性質不同，使得各含水層組的臨界開采水位、臨界開采量均不相同。因此，調整開采層位，分層開采，是加強含水系統管理，有效控制地面沉降的重要措施。調整開采層位主要調整那些沉降速率大的含水組。首先，對補給條件差、含水層薄、粘性土層厚的含水組，要大幅壓縮開采量；對夾有海相淤泥層并且次固結作用明顯的含水組，則需停采；而對于具備補給條件好、含水層厚、粘性土層薄的含水組，開采量壓縮幅度，則相對要小些。調整開采層位、分層開采的方案可在地面沉降定量預測預中，利用三維地下水流動模型及其垂向水流――沉降耦合模型，多方案對比后，進行評估。
2.4統籌水資源合理利用
（1）加強污水處理，提高污水使用率對污水進行處理，消除地表水污染，積極開拓再生水（處理后的污水）的利用范圍，在實現污水資源化的同時，回收部分資金用于污水處理，使污水資源化過程納入良性循環軌道。
（2）結合本地區水資源條件，調整產業結構，推廣節水工業和節水農業，提高水的投入產出比。
①加快節水工業建設。
努力控制非關聯性大耗水型企業發展，推動產業結構向耗水少的資金密集和技術密集型產業發展，提高支柱產業（冶金、化工、建材等原料加工業和機械電子等加工工業）的科技密集程度，加速發展高新技術產業（電子信息、新型材料、精細化工、生物工程等），降低萬元產值耗水量，提高工業用水重復利用率。 （下轉第48頁）
（上接第37頁）②加快節水農業建設。
推廣工程節水技術，實施平原區低壓管道、北部山區水池水窖及棚菜區滴灌微噴節水灌溉工程，加快洼地深渠河網化臺田建設，抓好灤下灌區、陡河灌區續建配套節水工程；科學調度水源，推行節水灌溉制度；因地制宜推廣旱育稀植、地膜覆蓋等農藝節水技術。推廣農業用水計量收費，提高農民節水積極性。到2010年，全市爭取新發展節水灌溉面積6.67萬公頃，減少農業灌溉用水1.5億m3。建立農業――水資源――環境系統，建立生態農業，以適應水資源條件。充分利用土壤水，發揮土壤水庫的調節能力，推廣雨養型農業、適水種植和科學灌溉制度，積極采用管道輸水、噴、灌和秸稈覆蓋等先進技術，提高水資源利用效率。
（3）改革行政管理體制，建立水資源統一管理體系。
實施“事企剝離，各司其政，實事求是”的原則，在統一行政部門的宏觀指導下門真正做到產權清晰，責權明確，建立用水戶參與水管理決策的民主管理機制。
3.結語
通過搜集唐山市地形地貌、地質構造、地層、水文地質和工程地質資料，廣泛查閱國內外關于地面沉降研究的相關文獻，應用水文地質學、工程地質學、土力學等理論知識，結合唐山市的實際情況，深入分析了區內地面沉降形成的機理和發展趨勢，提出地面沉降防治措施。從合理利用地下水資源的角度出發并結合唐山市的具體情況，制定了合理詳細的地下水開采方案和地下水虧損補償方案，并對該區今后的控沉工作提出了防治建議。
【參考文獻】
地下水修復技術方案范文5
【關鍵詞】莘縣；地下水超采；治理措施
莘縣地處山東省西部，黃河北岸，冀魯豫三省交界處，總面積1413km2，人口110萬人，耕地面積9.33萬hm2，是以種植業為主的農業大縣。
1地下水超采現狀分析
莘縣屬于嚴重缺水的地區，折合人均水資源量僅130m3，遠低于全省平均水平334m3。由于莘縣自大量建設農田水利工程與地下水取水工程，導致長期過量開采地下水，形成了大范圍的地下水超采區。根據《山東省地下水超采區評價》（2014）結果，莘縣地下水超采量為2071萬m3/a，其中淺層空隙水超采量為1391萬m3/a，深層承壓水超采量680萬m3/a，全縣淺層地下水超采區面積達1151km2，占全縣國土面積的81%；深層承壓水超采區面積達1413km2，與全縣國土面積相當。
2地下水超采治理措施
2.1基層服務體系建設
出臺《莘縣基層水利服務體系建設工作實施方案》《關于建立健全鄉鎮水利服務機構的通知》，以鎮（街）水利管理服務站建設為重點，著力構建基層水利管理協調服務組織，成立農民用水協會和農村供水協會，配備專用的計量設施、維修設備、通訊設施，完善用水組織章程和用水制度，針對地下水超采問題進行工作調研，開展基層人員技術培訓、印刷宣傳資料等工作，提高基層服務的技術服務水平。
2.2水資源監測計量監控體系建設
提高水資源與水質監測、水利工程運行調度監控自動化、科學化水平，對全縣地表水、地下水位及水質進行動態監測。建立莘縣地下水超采區治理信息化管理系統，完善地下水監控系統，實行地下水水位、水量雙控制，提高地下水水資源監控自動化、科學化管理水平。
2.3馬西片區地下水修復補源工程
馬西片區位于莘縣馬頰河以西，屬地下水漏斗區。區域內主要河道為鴻雁渠及其支流元莊溝、道莊溝，鴻雁渠長31.7km，莘縣境內21km。2017—2019年，清淤擴挖鴻雁渠及其支流，新建鴻雁渠耿樓蓄水閘、焦村蓄水閘、道莊溝蓄水閘3座，加大引進黃河水、金堤河水等客水資源水量，增加區域河道攔蓄水量，加大攔蓄地表水利用量，通過河道入滲補給地下水進行修復補源。年可增加區域蓄水量314.4萬m3，年可置換地下水源180萬m3，年新增回灌補源水量為63萬m3，新增蓄水可改善灌溉面積0.38萬hm2。
2.4徒駭河片區地表水挖潛工程
徒駭河干流發源于莘縣文明寨村，莘縣境內河長68km，流域面積1072.42km2，主要支流有新金線河、俎店渠、范莘干溝等。通過對徒駭河干流河道及范莘干溝、老金線河、河店溝等支流河道清淤擴挖，新建徒駭河李鳳桃蓄水閘、新（改）建支流灌排溝渠截蓄閘等工程措施，加大地表徑流攔蓄能力，增加雨洪資源利用量，充分調蓄區域內雨洪資源用于農業灌溉，實現地表水置換地下水，壓減地下水開采量。
2.5限期封停超采區地下水取水工程
莘縣淺層地下水超采水量主要為農業灌溉用水，以及部分生活及工業用水。充分利用河道攔蓄水源和莘州水庫、古云水庫等調蓄長江水、黃河水等提供替代水源，對有條件實現水源替代的農業灌溉機井和工業取水井依法關停，共封填灌溉機井34眼，封停深井3眼，并加強水資源監控，嚴管開采取用，建設監測管理系統。
2.6實施水肥一體化高效農業節水工程
優化調整農業種植結構，在古城鎮、東魯街道辦事處、徐莊鎮、等6個項目區規模化種植基地推廣實施水肥一體化農藝節水，建設高標準智能化水肥控制車間，鋪設節水灌溉主管網19467m，供水支管36597m，鋪設φ16PE滴灌管62709m，共完成微灌面積203.46hm2，可節水50%左右、節肥40%左右、節省勞動力80%~90%、增產30%以上，有效壓減農業用水對淺層地下水的開采量。
3地下水超采治理成效
3.1地下水漏斗區面積減小，地下水位上升
根據聊城市水利局、聊城市水文局聯合的《2020年第四季度全市地下水動態》，莘縣2020年7月地下水漏斗區面積為1363km2，比去年同期減少51km2，地下水平均埋深上升1.56m。
3.2利用地表水置換地下水，壓減地下水開采量
莘縣經過2017年、2018年、2019年連續3年地下水超采壓減治理，分別壓減淺層地下水364萬m3、357.76萬m3、318萬m3，壓減深層水34.5萬m3、78.53萬m3、30.4萬m3。截止2019年末，莘縣共壓減淺層地下水1039.76萬m3，剩余351.24萬m3，壓減深層地下水143.43萬m3，剩余536.57萬m3。
3.3助力莘縣地下水節水型社會達標建設
通過優化調整農業種植結構，推廣農藝節水工程，發展高效農業節水。有利于深入貫徹節水優先方針，提升全社會節水意識，控制水資源消耗強度，全面推進節水型社會建設。
3.4環境效益和社會效益顯著
促進了當地的農業生產持續、穩定和高效發展，充分發揮水資源的效益；同時，通過增加蓄水、地下水位回升，有利于地表植被等綠化苗木的生長，使區域水環境和生態環境得到明顯改善，同時也改善當地的投資環境及開發建設環境。
4對策與措施
4.1加強地下水監測能力
莘縣應利用超采區治理時期建立全面的水位監測數據，包括水位的變化，地下水取水工程（農業、工業自備井、城鎮供水水井數量、分布和開采層位等），發揮水位日常監管和預警作用，提高地方超采區治理技術支撐和服務力度。
4.2出臺地下水管理法規
完善和出臺相應法規規章，細化地下水管理制度和措施，增強地下水超采區治理法規政策的可操作性和執行力。備用機井要建立相關管理制度，參考機井封填規范建立分級分類啟用制度，條件較好的深層機井可轉為監測井，填補目前莘縣無深層承壓水監測數據的空白。
4.3強化項目后續管理
跟蹤和分析農田水利項目發揮的效益和節水能力，配套設施的投產及對周邊的地下水位的影響，對超采區的超采量、地下水水位變幅、超采區面積進行定量評估。對機制建設、管控約束、關閉地下水取水工程、地表水替代等進行客觀評價，保證壓減措施的針對性和可行性。
4.4加強宣傳教育引導
地下水修復技術方案范文6
關鍵詞：表面活性劑；強化；空氣擾動；飽和度；孔道；鼓泡
中圖分類號：X523 文獻標志碼：A 文章編號：1674-4764（2012）02-0138-05
Mechanisms of Surfactant-Enhanced Air Sparging
QIN Chuan-yu1, ZHAO Yong-sheng2, ZHENG Wei2
（1.School of Chemistry and Environmental Engineering,Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, P.R.China；
2. College of Environment and Resources, Jilin University, Changchun 130026, P.R.China）
Abstract:The changing mechanisms of air saturation in groundwater in different air travelling modes during surfactant-enhanced air sparging were investigated using a series of one-dimensional column experiments with the media of medium sand (0.25～0.50 mm) and gravel (5～10 mm) respectively. The results demonstrate that when air travels in the form of discrete channels, air saturation increases gradually with surface tension decreasing. When the surface tension is 49.5 mN/m, air saturation would not increase but slightly decreases instead. The decrease of capillary pressure caused by surface tension reduction is the main cause of increase of air saturation. When air travels in the form of bubbles, the air saturation improves gradually as the surfactant concentration decreases when the SDBS concentration is lower than 1 000 mg/L, and air saturation in porous media is directly affected by foam stability.
Key words:surfactant; enhanced; air sparging; saturation; channel; bubble
原位空氣擾動技術(Air Sparging， AS)被認為是去除飽和土壤和地下水中揮發性有機物的有效方法，該技術將新鮮空氣注入地下水中，污染物通過揮發作用進入氣相，而后通過浮力作用，空氣攜帶污染物上升，并通過包氣帶中的抽提裝置得以收集，從而達到去除化學物質的目的［1］。同時注入的空氣還促進了污染物的生物降解［2］。該技術以其成本低、易操作、效率高等特點已被廣泛的研究和應用［3-7］。但同時也發現，傳統的AS技術仍存在一些弊端：在非均質環境下，對低滲透性介質污染修復效果較差；在細顆粒介質中，氣流只局限在曝氣井附近幾條狹窄的孔道內，大部分污染物只能首先通過擴散進入孔道后才得以去除，因此擴散作用大大限制了污染物的去除效率［8］。表面活性劑強化空氣擾動技術（Surfactant-Enhanced Air Sparging，SEAS）有望解決上述弊端，目前已成為地下水修復的重要研究內容。
目前，國外學者對SEAS技術進行了一定研究。Kim等［9］以砂為介質研究了地下水表面張力和空氣飽和度的關系；Kim等［10-11］還通過二維砂槽實驗研究了SEAS對甲苯、四氯乙烯的去除效果。以上研究主要集中在傳統AS和SEAS的效果對比上，而對于不同表面活性劑濃度下空氣飽和度的變化機理研究還不夠深入，特別是在不同的氣流運行方式下空氣飽和度的變化情況及相關機理研究還鮮有報道?？諝怙柡投仁呛饬緼S處理效果的重要指標，地下水中空氣飽和度越高，意味著空氣和污染物接觸的機會越多，面積越大，污染物就越容易通過揮發而被去除。因此實驗以中砂和礫石為介質分別模擬2種不同的氣流運行方式，來研究表面活性劑濃度對空氣飽和度的影響，為SEAS技術的場地應用提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 實驗裝置
實驗所用裝置見圖1，為一維有機玻璃柱，高100 cm，內徑7.3 cm，側面開有從下至上1-7號取樣孔。4 500 g中砂或4 000 g礫石從柱頂均勻裝入柱中。將配置好的不同濃度的表面活性劑溶液分別從各柱底緩慢注入介質中，并由7號取樣孔流出，直至砂柱吸附飽和，柱內表面活性劑濃度分布均勻。而后將柱中液體放至與砂面相平，并開始曝氣，記錄不同表面活性劑濃度以及曝氣量下自由水面的上升高度，以計算空氣飽和度。
圖1 實驗裝置圖
1.2 實驗材料與測試方法
Ji等［8］指出，AS過程中氣流的運動形式主要有孔道和鼓泡2種方式，當介質粒徑>4 mm，空氣是以鼓泡的方式上升的，當介質粒徑< 0.75 mm，空氣是以孔道的方式上升的，當介質粒徑在2 mm左右時，空氣的上升包括這2種方式。因此，實驗選取了中砂和礫石來模擬地下水介質，其相關理化性質見表1。
選用了十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）和吐溫80（Tween80）作為強化表面活性劑進行強化修復實驗，2試劑均為化學純。
pH的測量使用便攜式pH計，TOC的測量參照文獻［12］，表面張力的測量使用上海方瑞儀器有限公司的QBZY-1型全自動表面張力儀，氣泡穩定性的測定參照文獻［13］。
1.3 實驗方案
毛細壓力與飽和度關系實驗使用的裝置參照Sharma等［14］相關實驗所用裝置。所用介質以及裝填方式均與柱實驗相同。研究了3種表面張力下毛細壓力與飽和度的關系。
在強化修復實驗中，進行了一系列柱實驗，各柱所用表面活性劑濃度及曝氣量詳見表2。
2 實驗結果與分析
2.1 毛細壓力飽和度的關系
土壤中毛細壓力pc和表面張力σ之間的關系可以表示為［15］：
pc=2σcosθr(1)
其中：θ為接觸角；r是等效毛細水力半徑。
式(1)表明表面張力的下降將導致毛細壓力的下降。在多孔介質中，水的飽和度Sw與毛細壓力水頭hc之間的關系可表示為［15］：
SW=(1－Sm)hdhcλ，hc>hd>0
SW=1，hc≤hd (2)
其中：Sm為濕潤相的束縛飽和度；hd為氣流驅替水分所要求的最小壓力——閥壓力。由(2)式可知，表面活性劑的加入會引起兩相系統毛細壓力飽和度基本參數關系的變化。
圖2、3為不同表面張力下中砂和礫石中水氣兩相Sw-hc的關系趨勢圖。由圖2可知，在中砂中，隨著表面張力的降低，曲線下移，即同一濕潤相飽和度時，表面張力越低，其對應的毛細壓力水頭值越小，即空氣驅替介質中的水越容易，因此可知，表面張力降低所引起的毛細壓力下降將導致中砂中空氣飽和度提高。在礫石中，當水飽和度>0.2時，3條曲線基本重合，也就是說溶液表面張力降低所引起的毛細壓力下降并沒有明顯提高礫石中的空氣飽和度。
2.2 強化修復過程中空氣飽和度的變化
圖4為中砂柱中不同曝氣量和SDBS濃度下，空氣飽和度的變化情況。由此可知，各曝氣量下，在表面張力大于50 mN/m時，空氣飽和度都隨著表面張力的降低而有大幅增加。當曝氣量為100 mL/min，地下水的表面張力由72.2 mN/m降至49.5 mN/m時，地下水中空氣飽和度由13.2%提高至50.1%，而后，隨著表面張力的進一步降低，空氣飽和度不再提高，反而有小幅下降。
這主要是由于氣流在粒徑為0.25～0.50 mm的介質中是以孔道的形式運動的，圖5為不同表面張力下，孔道分布的示意圖。表面張力由72.2 mN/m降至49.5 mN/m使介質中氣流孔道的數量大幅增加（圖5(a)、(b)），因此空氣飽和度大幅提高，隨著表面張力的繼續降低，孔道的數量繼續增加，以至使許多孔道產生了交叉（圖5(c)），這樣就形成了優先流，氣流不按原有的孔道流動，反而從最短的孔道路徑流出介質。因此，空氣飽和度不再提高，反而有小幅下降。
由圖可知，各曝氣量下，空氣飽和度隨著表面張力的降低持續升高。但圖3已指出，在礫石柱中，表面張力降低所引起的毛細壓力下降并沒有明顯提高礫石中的空氣飽和度。由于氣流在礫石中是以鼓泡的方式上升的，因此推測空氣飽和度的增加可能是由于表面活性劑的加入增強了氣泡穩定性的結果。
為了對比和驗證在不同的氣流運行方式下空氣飽和度的變化機理，實驗分別配置了表面張力相同（即毛細壓力相同）、氣泡穩定性相同的SDBS和Tween80溶液，來分別研究毛細壓力和氣泡穩定性對空氣飽和度的影響。通過實驗得到，表面張力為59 mN/m 的SDBS溶液和50 mN/m 的Tween80溶液氣泡穩定性基本相同。
由圖可知，Tween80和SDBS溶液表面張力相同時（即毛細壓力相同時），2條空氣飽和度曲線基本重合，而對于Tween80（51 mN/m）和SDBS（59 mN/m）溶液氣泡穩定性相同時，2條空氣飽和度曲線卻相差較大。因此得到結論，在中砂中，氣流以孔道的運行方式為主，表面張力下降所引起的毛細壓力降低，是水中氣體飽和度提高的主要原因。
由圖可知，Tween80和SDBS溶液表面張力相同時（即毛細壓力相同時），2條空氣飽和度曲線有較大差別。而對于Tween80（50.3 mN/m）和SDBS（59.2 mN/m）溶液氣泡穩定性相同時，2條空氣飽和度曲線卻較為相近。因此得到結論，在礫石中，氣流以鼓泡的運動形式為主，氣泡穩定性是決定水中空氣飽和度大小的主要因素。這主要是由于，隨著表面張力降低，氣泡的穩定性增強，也就是越難發生形變。當氣泡穿越介質孔隙時，會受到介質的阻擋，穩定性強的氣泡不容易發生形變，導致其難以穿過介質而上升并從水中溢出，這將導致氣泡在水中的停留時間延長，因此，氣體在水中的飽和度就相應提高。
3 結 論
1）當氣流以孔道運行方式為主時，隨著地下水表面張力降低，空氣飽和度逐漸提高，但當表面張力降到49.5 mN/m時，會導致優先流的形成，空氣飽和度不再升高，反而有降低的趨勢。
2）當氣流以孔道運行方式為主時，表面張力降低所引起的毛細壓力下降是地下水中空氣飽和度提高的主要原因。
3）當氣流以鼓泡運行方式為主時，空氣飽和度隨著表面張力的降低而持續增加。
4）當氣流以鼓泡運行方式為主時，氣泡穩定性增強是空氣飽和度提高的主要原因。
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