地下水污染修复技术研究进展

地下水污染修复技术研究进展
摘要：地下水是我国水资源的重要组成部分，也是目前饮用水的主要来源之一，但人类活动导致地下水污染程度越来越严重，不断威胁着我国水资源和人类身体健康。

文章讨论了地下水污染来源及其带来的危害，并总结了目前国内外地下水污染修复技术，阐述了其原理、优缺点和应用。

关键词：地下水污染；污染来源；修复技术
随着社会快速发展，人们对于水资源的需求量不断增加，然而地表水体污染和地表水资源紧缺两大水问题导致人类对于地下水的需求增加，许多地方直接开发地下水作为饮用水源，相关统计表明，我国约70%的人口在饮用地下水[1]。

地下水污染具有隐蔽性，污染难发现、难恢复等特点，2022年，我国1890个地下水水质监测点中，Ⅴ类水质点位占比为22.4%。

相较于地表水，地下水污染治理技术起步较晚，且地下水污染修复又是一项复杂工程，一旦处理不当，不仅污染问题难以解决，还会增加污染程度，导致更大面积的污染。

若采用被污染的地下水进行农业生产，不仅会影响作物产量，还会破坏土壤结构。

当公众长期直接或者间接使用受污染的地下水，接触污染物，即使是少量污染物，也会对健康产生不利影响。

因此探究地下水污染修复技术，掌握高效的修复技术显得及其重要。

1地下水污染来源
地下水污染是指人类活动导致地下水水环境发生变化，从而使水质恶化的现象，主要污染来源包括自然来源和人为来源。

自然界本身就存在有害物质，因此地下水水体中污染物含量也受其天然背景值的影响。

人为源主要包括工业活动、农资使用等。

就工业活动而言，主要是废水、废气、废渣排放。

工业废水具有量大、组成成分复杂的特点，未经处理的工业废水直接排放，会导致大量有毒有害的物质直接进入地下水；另一方面，在工业生产过程中产生的大量废气、烟尘等进入大气环境中，有毒有害的污染物质在降雨、自然循环的作用下，通过污染土壤和地下水进入地下水水体中[2]；而废渣在堆放过程中会产生渗滤液，存在随降
雨进入水体或直接渗入水体的风险。

就农业活动而言，化肥、农药等农资的过度使用，是导致地下水污染的主要原因，相关研究表明，农药的利用率只有40%左右，过度的使用会导致大量的农药残留在植物表面或进入大气中，在降雨、大气沉降等作用下渗入土壤、地下水，从而造成地下水污染。

此外，部分地区存在将地表水引入地下水的现象，将地表水引入地下水的过程中会使地表水中的污染物质进入地下水，从而影响地下水水质。

2地下水污染的危害
对农业的影响。

在农业生产活动中，利用污染地下水灌溉农田，会破坏土壤结构，抑制植株的光合作用和蒸腾作用，阻碍植物的根系生长，影响植物吸收养分的速度，导致植物营养不良、代谢紊乱，最终对植物造成毒性，从而影响农作物的产量。

对人类健康的影响。

当人们长期接触污染物，即使是少量污染物，也会对健康产生不利影响。

作为地下水中的主要污染物，相关研究表明砷与人类生殖、免疫系统、心血管和内分泌疾病有关，而镉对人的神经系统、免疫系统和骨骼系统造成一定程度的损害，会导致人体血脑屏障紊乱。

3地下水污染修复技术
3.1抽出处理技术
抽出处理技术是指直接将受污染的地下水抽出，然后再对其进行处理，最后再将处理后的地下水注入地下，该技术是应用较早和最广泛的技术。

其局限性在于在处理后期，会出现“拖尾”现象，当停止抽水后，则会出现“反弹”现象，即污染物浓度增加。

抽出处理技术具有处理量大，操作简单，易于其他技术复合实施的优点，但是“拖尾”和“反弹”两大限制了该技术的具体应用。

顾春杰[3]利用抽出处理技术对上海某印染厂导致的砷污染地下水进行修复，污染区域面积278m2，污染深度为地下1～8m，在修复过程中利用止水帷幕降低拖尾和反弹效应对处理效果的影响，并在修复后期，通过清水原位注入，促进被土壤吸附的污染物进入地下水，增加污染物去除率。

3.2可渗透反应墙（Permeable reactive barrier,PRB）技术
PRB是一种多孔反应材料，在地下水修复过程中，将其放置在地下水污染羽扩散和流经的路径中，利用可渗透反应墙中的反应介质将污染物进行拦截，从而达到污染物去除目的，主要包括连续墙式和漏斗-导门式，具有处理效果好、干扰小的优点。

该技术处理过程中涉及的反应过程取决于反应材料的特性及其与污染物的相互作用，因此，填充材料的选择是该技术成功应用的关键之一，包括零价铁、活性炭、沸石、微生物等，其中零价铁和活性炭是最常见的。

3.3微生物修复技术
微生物修复主要是利用土著微生物或人工培养微生物的新陈代谢作用来去除或减少污染物。

微生物修复包括自然衰减和生物刺激。

采用自然衰减法进行地下水修复可降低对环境的影响，但耗时较长，适用于污染较小的区域。

在实际应用过程中，地下水环境往往是处于厌氧环境下，并且营养物质较少难以满足微生物修复需求。

生物刺激一般可通过添加修复剂、改变环境条件或者添加人工培养菌来克服自然衰减的不足。

微生物修复经济高效且对环境的干扰较小，但修复时间长，同时存在特定的微生物只能降解和转化特定的污染物，和易受有毒有害污染影响的局限性。

3.4电动修复技术
电动修复技术是利用电动效应将污染物从地下水中去除的技术，其主要原理是在污染地下水两侧加入电极，在外加电场的作用下，使污染物发生定向移动，从而富集在电极附近，再对其进行进一步处理去除污染物，适用于低渗透性粘土[4]。

电动修复技术常用于去除重金属，但金属离子在碱性带会与OH−形成沉淀，阻止其进一步迁移，并堵塞含水层孔隙，导致电流和电导率下降，以及修复效率下降，此外，还在电极腐蚀的问题，因此其电极的选择及其重要。

3.5复合修复技术
在实际的地下水污染修复工程中，污染场地和污染物往往比较复杂，单一的修复技术一般难以满足修复需求，而复合修复为解决这一问题提供了新思路。

复
合修复是指利用几种技术横向或者纵向结合，不仅修复效果显著，方法环保，而
且还可以弥补单一、传统修复技术的不足，比如将EK应用于PRN层中，可以使
活性炭的再生率达到95%，有效去除六价铬，或将电动修复技术与PBR技术结合，不仅可以提高PBR中介质的寿命，还大大提高了对硝酸盐的去除能力。

4总结
地下水污染具有难发现、难修复的特点，在开展修复工作前，需进行详细的
调查，再结合实际需求选择合适的、科学的技术进行处理。

另一方面还需加强地
下水污染修复技术的研究，促进单一技术向复合技术发展，传统技术向“绿色环保”方面发展。

参考文献：
[1]严琼.我国地下水污染现状、治理技术及防治建议[J].山东化
工,2021,50(22):225-227.
[2]杨萌,翁仕龙,潘怡然,等.地下水污染修复技术研究进展[J].环境科学与
管理,2022,47(04):118-122.
[3]顾春杰.抽出-处理技术在砷污染地下水修复中的应用研究[J].上海建设
科技,2020(05):66-70.
[4]张立斌.多种技术联合在地下水修复中的运用[J].山东化
工,2021,50(22):230-232.。