地下水修复课件
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地下水修复技术
l 地下水中已发现有机污染物180多种，且数量和种类仍在迅速增 加，还发现了一些没有注册使用的农药
¢ 分类：生物难降解的；易降解的
8
n 多环芳烃：PAH n 多氯联苯：PCBs n 非水相流体：NAPLs（ DNAPLs
&LNAPLs） n 挥发性有机化合物：VOCs n 半挥发性有机化合物：SVOCs n 亚硝基二甲胺：NDMA n 持久性有机污染物：POPs
16
污染物迁移——水动力弥散
在多孔介质中，当存在两种或两种以上可溶混的流体时，在流体 运动作用下其间发生过渡带，并使浓度趋于平均化，这种现象称 为多孔介质中的水动力弥散现象，简称弥散现象 形成弥散现象的作用，简称弥散作用
对流
污染物质点在含水层中以地下水平均实际流速(亦称平均流速)传播的现象
分子扩散 在物理化学作用下，由浓度不一引起的物质运动现象，它是由不均一向均一发 展的不可逆过程 液体静止时或运动时均存在纵向、垂向上的扩散
污染扩散；同时，抽出来的地下水可在地面得到适合的处 理净化。
＊设计内容：水井的作用范围、位置、数目，井的建造材料，
抽水速率或流量，操作方式，地面处理工艺，处理后地下 水处置方式，设置低水力传导系数的屏障。
1 抽出处理法（P&T）
n 1.2 不足 ＊许多污染物在水中的溶解度相当低，极难从地下冲洗 出来； ＊污染物通过扩散进入地下水滞留区，冲洗十分困难； ＊将吸附在土壤上的污染物冲洗下来是一个相当慢的过 程。 ＊由于含水介质的的差异，很难预测污染物和水运动的 路径
地下水修复技术
报告提纲
l 地下水污染概述 l 地下水污染修复概述 l 地下水污染修复规程 l 典型地下水修复案例
n 概念 n 凡是在人类活动的影响下，地下水水质变化朝着水质恶化方 向发展的现象
地下水修复
我国约有70%的人口以地下水为主要饮用水源,全国95%以上的农村人口饮用地 下水,在我国北方干旱-半干旱地区的许多城市和乡村,地下水成为唯一饮用水源。全 国灌溉面积7亿多亩,其中使用地下水浇灌的占总灌溉面积的40%。全国有310个城 市开采利用地下水作为城市供水水源,约占全国城市总数的71%[1-2]。
持久性有机污染物（POPs, Persistent Organic Pollutants ）：在 生物体内积累富集、通过食物链对高营养等级生物造成危害性影响，通 过蒸气可长距离迁移至遥远的偏僻地区和极地地区，在特定环境浓度下 可能对接触该化学物质的生物造成有害或有毒效应
这类物质大多数具有较强毒性，甚至剧透致癌、致畸、致突变的作用， 对人体健康构成严重威胁
3 污染途径——污染源
3 污染途径
概念与分类
概念
污染物从污染源进入到地下水中所经过的路径 有助于制定正确的防治地下水污染的措施
分类
依据水力学特点，分为4种
• 1、间歇入渗型 • 2、连续入渗型 • 3、越流型 • 4、径流型
间歇入渗型
特点
有毒或有害物质周期 性渗入含水层
受污染的对象主要是 浅层地下水
LOGO
地下水污染 Groundwater contamination
2013年11月27日
Contents
1 我国地下水污染现状
2
地下水污染物
3
地下水污染途径
4 地下水水环境修复技术
地下水污染的概念
较常见的定义是:凡是在人类活动影响下,地下水变化朝着水质恶化方向 发展的现象,统称为/地下水污染 。
其中硬度、TDS、 Cl-、SO42- 、 NO3-、 NH3等无直接毒害作用的无机 污染物，但达到一定浓度后，同样会对其可利用或对环境、甚至对 人类健康造成不同程度的影响或危害
持久性有机污染物（POPs, Persistent Organic Pollutants ）：在 生物体内积累富集、通过食物链对高营养等级生物造成危害性影响，通 过蒸气可长距离迁移至遥远的偏僻地区和极地地区，在特定环境浓度下 可能对接触该化学物质的生物造成有害或有毒效应
这类物质大多数具有较强毒性，甚至剧透致癌、致畸、致突变的作用， 对人体健康构成严重威胁
3 污染途径——污染源
3 污染途径
概念与分类
概念
污染物从污染源进入到地下水中所经过的路径 有助于制定正确的防治地下水污染的措施
分类
依据水力学特点，分为4种
• 1、间歇入渗型 • 2、连续入渗型 • 3、越流型 • 4、径流型
间歇入渗型
特点
有毒或有害物质周期 性渗入含水层
受污染的对象主要是 浅层地下水
LOGO
地下水污染 Groundwater contamination
2013年11月27日
Contents
1 我国地下水污染现状
2
地下水污染物
3
地下水污染途径
4 地下水水环境修复技术
地下水污染的概念
较常见的定义是:凡是在人类活动影响下,地下水变化朝着水质恶化方向 发展的现象,统称为/地下水污染 。
其中硬度、TDS、 Cl-、SO42- 、 NO3-、 NH3等无直接毒害作用的无机 污染物，但达到一定浓度后，同样会对其可利用或对环境、甚至对 人类健康造成不同程度的影响或危害
地下水污染与治理PPT演示课件
原作用：天然水若与含有机物的围岩（油泥、石油等） 接触，或受到过量的有机物污染，碳氢化合物可以使水中 的硫酸盐还原。 CH4+CaSO4=CaS+CO2↑+2H2O CaS+CO2+H2O=CaCO3↓+H2S
蒸发浓缩作用：在干旱地区，内陆湖和地下水正在经历盐 化作用。蒸发浓缩沉积顺序是Al、Fe、Mn的氢氧化物， Ca、Mg的碳酸盐、硫酸盐和磷酸盐，Na的硫酸盐，Na、 K的氯化物，Ca、Mg的氯化物，最后为硝酸盐。
6
地下水的形成条件
(1) 岩层要具有能容纳重力水的空隙 (2) 具有储存和聚集地下水的地质条件
岩层下有隔水层，使水不能向下漏失； 水平方向有隔水层阻挡，以免水全部流空。 只有这样才能使运动在岩层空隙中的地下 水长期储存下来，并充满岩层空隙而形成 含水层。 (3) 具有充足的补给来源
7
地下水分类
– 全世界每年排出的尾矿砂及废石在100亿吨以 上
– 我国现有8000多个国营矿山和11万多个集体矿 山，堆存的尾矿达40亿吨以上，且以每年数亿 吨的速度增长
– 分布在全国15个省、30多个地县境内的铀矿山 目前采掘的废石总量达2.8亿吨，而分布在全国 8个省、13个地县境内的铀水冶厂多年累计排 出的尾砂量达3亿吨
– 污染物的排放量：化学需氧量18.8万吨，悬浮 物12.2万吨，重金属18.5吨，挥发酚92.4吨， 氰化物9.8吨，砷4.8吨
– 污水除了使颍河污染外，郑州、平顶山、许昌、 漯河和阜阳等市的市区及河道两岸的地下水遭 受了挥发酚、汞、氰化物、砷、六价铬和重金 属污染
33
34
35
工业废渣
• 资料
3、地下水污染修复技术
2
第一章 基本概念
蒸发浓缩作用：在干旱地区，内陆湖和地下水正在经历盐 化作用。蒸发浓缩沉积顺序是Al、Fe、Mn的氢氧化物， Ca、Mg的碳酸盐、硫酸盐和磷酸盐，Na的硫酸盐，Na、 K的氯化物，Ca、Mg的氯化物，最后为硝酸盐。
6
地下水的形成条件
(1) 岩层要具有能容纳重力水的空隙 (2) 具有储存和聚集地下水的地质条件
岩层下有隔水层，使水不能向下漏失； 水平方向有隔水层阻挡，以免水全部流空。 只有这样才能使运动在岩层空隙中的地下 水长期储存下来，并充满岩层空隙而形成 含水层。 (3) 具有充足的补给来源
7
地下水分类
– 全世界每年排出的尾矿砂及废石在100亿吨以 上
– 我国现有8000多个国营矿山和11万多个集体矿 山，堆存的尾矿达40亿吨以上，且以每年数亿 吨的速度增长
– 分布在全国15个省、30多个地县境内的铀矿山 目前采掘的废石总量达2.8亿吨，而分布在全国 8个省、13个地县境内的铀水冶厂多年累计排 出的尾砂量达3亿吨
– 污染物的排放量：化学需氧量18.8万吨，悬浮 物12.2万吨，重金属18.5吨，挥发酚92.4吨， 氰化物9.8吨，砷4.8吨
– 污水除了使颍河污染外，郑州、平顶山、许昌、 漯河和阜阳等市的市区及河道两岸的地下水遭 受了挥发酚、汞、氰化物、砷、六价铬和重金 属污染
33
34
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工业废渣
• 资料
3、地下水污染修复技术
2
第一章 基本概念
工程地下水ppt课件
水力性质评价
对地下水的物理性质进行评价，如渗透性、含水性、导水性等。
工程地下水的预测模型
1 2
水文地质模型
根据地下水的形成规律和水文地质条件，预测地 下水的补给量、储存量、水位变化等。
水动力学模型
根据地下水的流动规律和水动力学条件，预测地 下水的流速、流向、水压等变化情况。
3
水质模型
根据地下水的化学成分形成规律和水质条件，预 测水质的变化情况，如化学需氧量、悬浮物等。
工程地下水ppt课件
contents
目录
• 工程地下水概述 • 工程地下水的水文地质条件 • 工程地下水的勘察与评价 • 工程地下水的防护与治理 • 工程地下水的资源利用与保护 • 工程地下水案例分析
01
工程地下水概述
定义与特点
定义
工程地下水是指存在于地下岩石空隙中的水，它可以通过孔隙、裂隙、溶洞等空隙流动，是地下工程中需要关注 和研究的重要因素。
特点
工程地下水具有不均匀性、流动性和不可见性等特点，不均匀性指地下水的分布和运动在不同地区和不同深度上 存在差异；流动性指地下水可以流动，其流向和水位受地势、地质条件等多种因素的影响；不可见性指地下水的 存在和运动不能直接被观察到，需要通过一定的观测和实验手段来探测和研究。
工程地下水的分类
根据来源
04
工程地下水的防护与治理
工程地下水的防护措施
预防渗漏
01
在工程设计和施工过程中，应采取有效的防渗措施，如设置防
渗墙、铺设防渗膜等，以防止地下水的渗漏。
排水措施
02
对于地下水位较高的区域，应设置排水系统，如排水沟、排水
管等，以降低地下水位，防止地下水对工程的影响。
监测与检测
对地下水的物理性质进行评价，如渗透性、含水性、导水性等。
工程地下水的预测模型
1 2
水文地质模型
根据地下水的形成规律和水文地质条件，预测地 下水的补给量、储存量、水位变化等。
水动力学模型
根据地下水的流动规律和水动力学条件，预测地 下水的流速、流向、水压等变化情况。
3
水质模型
根据地下水的化学成分形成规律和水质条件，预 测水质的变化情况，如化学需氧量、悬浮物等。
工程地下水ppt课件
contents
目录
• 工程地下水概述 • 工程地下水的水文地质条件 • 工程地下水的勘察与评价 • 工程地下水的防护与治理 • 工程地下水的资源利用与保护 • 工程地下水案例分析
01
工程地下水概述
定义与特点
定义
工程地下水是指存在于地下岩石空隙中的水，它可以通过孔隙、裂隙、溶洞等空隙流动，是地下工程中需要关注 和研究的重要因素。
特点
工程地下水具有不均匀性、流动性和不可见性等特点，不均匀性指地下水的分布和运动在不同地区和不同深度上 存在差异；流动性指地下水可以流动，其流向和水位受地势、地质条件等多种因素的影响；不可见性指地下水的 存在和运动不能直接被观察到，需要通过一定的观测和实验手段来探测和研究。
工程地下水的分类
根据来源
04
工程地下水的防护与治理
工程地下水的防护措施
预防渗漏
01
在工程设计和施工过程中，应采取有效的防渗措施，如设置防
渗墙、铺设防渗膜等，以防止地下水的渗漏。
排水措施
02
对于地下水位较高的区域，应设置排水系统，如排水沟、排水
管等，以降低地下水位，防止地下水对工程的影响。
监测与检测
《地下水污染修复》课件
上海某地区地下水污染修复案例
总结词：技术应用
详细描述：在修复过程中，采用了多种处理 方法，包括物理法、化学法、生物法等。这 些技术的应用，有效地提高了地下水污染修 复的效果。同时，需要综合考虑各种因素， 选择合适的技术手段，能够更好地实现地下
水污染修复的目标。
上海某地区地下水污染修复案例
总结词：经验教训
化学修复技术
总结词
通过化学反应将污染物转化为无害或 低毒性物质的技术。
详细描述
包括氧化还原法、沉淀法、化学吸附 法等，这些技术可以有效地处理有机 污染物、重金属离子等。
生物修复技术
总结词
利用微生物或植物的代谢作用将污染物降解为无害物质的技 术。
详细描述
包括生物膜法、活性污泥法、湿地修复等，这些技术具有成 本低、效果好、环境友好等优点，是地下水污染修复的重要 发展方向。
广州某地区地下水污染修复案例
总结词：技术应用
详细描述：在修复过程中，采用了多种技术手段，包括原位生物修复、原位化学氧化等。这些技术的应用，有效地提高了地 下水污染修复的效果。同时，需要综合考虑各种因素，选择合适的技术手段，能够更好地实现地下水污染修复的目标。
广州某地区地下水污染修复案例
总结词：经验教训
。
损害经济发展
地下水污染会影响工农 业生产，造成经济损失
。
修复困难
地下水污染不易被察觉 ，且修复成本高、难度
大。
02
CATALOGUE
地下水污染修复技术
物理修复技术
总结词
通过物理手段将污染物从地下水 中分离或去除的技术。
详细描述
包括吸附法、萃取法、反渗透技 术等，这些技术可以有效地去除 地下水中的重金属、石油等污染 物。
第四章地下水修复与保护详解
• 液相呈乳化状态或粘附在土壤颗粒表面物质的 逐渐挥发
• 水相中呈溶解状态物质的挥发，被吸附在土壤 颗粒表面上有机物的脱附
抽提井周围地面用 塑料覆盖，使空 气在更大范围内 扩散，使有限的 空气通过更多的 土壤。还可减少 雨淋、水渗流所 产生的不利影响
• 为增加抽提效果，可设置空气注入井， 直接插入到空气难以通过的污染区域
病原微生物污染 耗氧有机物污染 无机有害物污染 无机有毒污染 金属有害物污染 重金属有毒物污染 易分解有机毒物污染 难分解有机毒物
3、城市地下水污染的途径
•任意排放的工业废水和污水； •大气污染物质通过降水 ； •近郊的污水灌溉及长期使用农药和化肥； •过量开采地下水，造成 “盐水入侵”
中国地下水污染状况图
术几乎已经成为修复受加油站污染的地下水和 土壤的“标准”技术。
VOC: volatile organic compound
2、抽提过程操作
• 初期，饱和平衡状态的气相移走，液相状态的 有机质传质至气相，并被带出来，气流中有机 物浓度相对比较稳定
• 大部分自由相状态的有机物被移走，平衡被破 坏。将污染物带出的速度大于污染物质从液相 或者固相挥发传质的速度
水井应该合理地覆盖污染区域，抽水速率 应高于污染物在地下水中的扩散速率。
污染物在土壤 颗粒表面存在 吸附—脱附现 象，导致实际 修复过程比理 论预测长很多
在实施技术修复前，需要进行现场调查：
(1)地质和水力参数:水力渗透率、水力梯度、 传递系数、地下水流动速度、蓄水层厚度、储 存系数、水自流与泵抽比例系数。
3、现场中试实验 测定土壤空气渗透率、蒸气抽提范围半径、
吹提出来的空气的浓度和成分，所需空 气流量、真空水平、真空泵功率、估计 修复时间和成本造价等。
• 水相中呈溶解状态物质的挥发，被吸附在土壤 颗粒表面上有机物的脱附
抽提井周围地面用 塑料覆盖，使空 气在更大范围内 扩散，使有限的 空气通过更多的 土壤。还可减少 雨淋、水渗流所 产生的不利影响
• 为增加抽提效果，可设置空气注入井， 直接插入到空气难以通过的污染区域
病原微生物污染 耗氧有机物污染 无机有害物污染 无机有毒污染 金属有害物污染 重金属有毒物污染 易分解有机毒物污染 难分解有机毒物
3、城市地下水污染的途径
•任意排放的工业废水和污水； •大气污染物质通过降水 ； •近郊的污水灌溉及长期使用农药和化肥； •过量开采地下水，造成 “盐水入侵”
中国地下水污染状况图
术几乎已经成为修复受加油站污染的地下水和 土壤的“标准”技术。
VOC: volatile organic compound
2、抽提过程操作
• 初期，饱和平衡状态的气相移走，液相状态的 有机质传质至气相，并被带出来，气流中有机 物浓度相对比较稳定
• 大部分自由相状态的有机物被移走，平衡被破 坏。将污染物带出的速度大于污染物质从液相 或者固相挥发传质的速度
水井应该合理地覆盖污染区域，抽水速率 应高于污染物在地下水中的扩散速率。
污染物在土壤 颗粒表面存在 吸附—脱附现 象，导致实际 修复过程比理 论预测长很多
在实施技术修复前，需要进行现场调查：
(1)地质和水力参数:水力渗透率、水力梯度、 传递系数、地下水流动速度、蓄水层厚度、储 存系数、水自流与泵抽比例系数。
3、现场中试实验 测定土壤空气渗透率、蒸气抽提范围半径、
吹提出来的空气的浓度和成分，所需空 气流量、真空水平、真空泵功率、估计 修复时间和成本造价等。
《地下水处理工艺》PPT课件
地下水中铁的含量一般为5～10mg/L，主要是Fe2+， 有的地区还有Fe3+。Fe2+以FeOH+、Fe(OH)3-、 Fe(HCO3)2或无机、有机络合的形式存在，Fe3+则只 以无机、有机络合的形式存在。含锰量一般为0.5～ 2.0mg/L，一般以Mn2+的形式存在。
精选ppt
3
一、地下水除铁方法
地下水除铁就是基于上述原理，常用的氧化剂有 空气中的氧和化学药剂(如CI2、KMnO4等)，因此， 除铁方法可分为空气氧化法和药剂氧化法两大类， 空气氧化法又可分为自然氧化法和接触氧化法两 种。由于接触氧化法最为经济，流程简单，应用 广泛，下面进行着重介绍。
精选ppt
4
各种除铁方法的特点
除铁方法
工艺流程
精选ppt
11
曝气塔曝气如图所示:在塔 中填以多层板条或1～3层 厚度为0.3～0.4m的焦炭或 矿渣填料层，含铁锰的水 从塔顶的穿孔管喷淋而下， 在以水滴或水膜的形式通 过填料层时溶入氧，其特 点是空气与水接触时间长， 充氧效果好，但当水中有 悬浮物质或含铁锰量很高 时，易使填料堵塞。
曝气塔曝气装置
和大量的细菌，它们优先吸附二价铁锰离子，然后再进行催化氧
化。
精选ppt
7
三、接触氧化法除铁、除锰工艺
接触氧化法除铁、除锰包括曝气和过滤两个单元。
1、曝气
曝气的目的就是向水中溶入氧，以满足氧化二价铁的需要， 有时也有去除水中二氧化碳以提高pH值的作用。 除铁所需理论氧量可根据方程式计算出，每氧化1mg／L 的二价铁，需氧0.14mg／L，考虑到水中其他杂质耗氧及氧 在水中扩散的因素，实际所需氧量按理论需氧量的3～5倍计 算。除锰所需理论氧量可根据方程式计算出，每氧化1mg／ L的二价锰，需氧0.29mg／L，实际所需氧量须比理论值高。
精选ppt
3
一、地下水除铁方法
地下水除铁就是基于上述原理，常用的氧化剂有 空气中的氧和化学药剂(如CI2、KMnO4等)，因此， 除铁方法可分为空气氧化法和药剂氧化法两大类， 空气氧化法又可分为自然氧化法和接触氧化法两 种。由于接触氧化法最为经济，流程简单，应用 广泛，下面进行着重介绍。
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4
各种除铁方法的特点
除铁方法
工艺流程
精选ppt
11
曝气塔曝气如图所示:在塔 中填以多层板条或1～3层 厚度为0.3～0.4m的焦炭或 矿渣填料层，含铁锰的水 从塔顶的穿孔管喷淋而下， 在以水滴或水膜的形式通 过填料层时溶入氧，其特 点是空气与水接触时间长， 充氧效果好，但当水中有 悬浮物质或含铁锰量很高 时，易使填料堵塞。
曝气塔曝气装置
和大量的细菌，它们优先吸附二价铁锰离子，然后再进行催化氧
化。
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7
三、接触氧化法除铁、除锰工艺
接触氧化法除铁、除锰包括曝气和过滤两个单元。
1、曝气
曝气的目的就是向水中溶入氧，以满足氧化二价铁的需要， 有时也有去除水中二氧化碳以提高pH值的作用。 除铁所需理论氧量可根据方程式计算出，每氧化1mg／L 的二价铁，需氧0.14mg／L，考虑到水中其他杂质耗氧及氧 在水中扩散的因素，实际所需氧量按理论需氧量的3～5倍计 算。除锰所需理论氧量可根据方程式计算出，每氧化1mg／ L的二价锰，需氧0.29mg／L，实际所需氧量须比理论值高。
地下水修复详解
Groundwater remediation 地下水修复
Contents
1
Introduction
2
Physical Remediation
3 Chemical Remediation
4
Bioremediation
5
Combined remediat来自on6Discussion and Summary
Section header
Advantages and influencing factors
Section header
Section header
simple equipment
easy to operate
Short treatment time and high speed（1-3years）
• Being used to remove the heavy metals • suEcRhias saAn resnevniirco(砷nm）en、t-fcraiednmdiluyman（d镉）、 c（hhr铅iogmh）liy.uemff（ici铬en）t i、n-smituertceucrhyn（iq汞ue）、lead •Tthhaetrmemakoevaulseeffoifcieelnecctyr：ok8i0n%esi～s t9o5%.
Section header
Air sparging (AS) is an innovative groundwater remediation technology which has been firstly used in Germany in the middle 1980s to remove volatile organic compounds( VOCs). (挥发性有机物）
Contents
1
Introduction
2
Physical Remediation
3 Chemical Remediation
4
Bioremediation
5
Combined remediat来自on6Discussion and Summary
Section header
Advantages and influencing factors
Section header
Section header
simple equipment
easy to operate
Short treatment time and high speed（1-3years）
• Being used to remove the heavy metals • suEcRhias saAn resnevniirco(砷nm）en、t-fcraiednmdiluyman（d镉）、 c（hhr铅iogmh）liy.uemff（ici铬en）t i、n-smituertceucrhyn（iq汞ue）、lead •Tthhaetrmemakoevaulseeffoifcieelnecctyr：ok8i0n%esi～s t9o5%.
Section header
Air sparging (AS) is an innovative groundwater remediation technology which has been firstly used in Germany in the middle 1980s to remove volatile organic compounds( VOCs). (挥发性有机物）
地下水处理工艺ppt课件
应→过滤 原水→加药混合→反
应→沉淀→过滤
除铁效果好，运行费 用高，应用较少
原水中铁以络合形式 存在，用空气中的氧 难于氧化时
可编辑课件PPT
5
地下水经曝气充氧后，水中的二价铁离子发生如下反应：
4 F e 2 O 2 1 0 H 2 O 4 F e ( O H ) 3 8 H
实践证明，提高pH值可使氧化速率提高，如果pH值降 低，氧化速度则明显变慢。
可编辑课件PPT
23
五、地下水的消毒
如果地下水未受到污染，就无需其他水处 理程序，只需消毒即可，如果是加氯消毒， 其加氯量与经过混凝沉淀过滤后的清洁的 地表水一样。
可编辑课件PPT
24
此课件下载可自行编辑修改，此课件供参考！ 部分内容来源于网络，如有侵权请与我联系删除！感谢你的观看！
色的氢氧化铁覆盖膜即具有催化作用的活性滤膜，出水含铁量也
逐渐降低，一段时间后达到最低。从过滤开始到出水达到处理要
求这段时间，称为滤料的成熟期。
可编辑课件PPT
6
二、地下水除锰方法
锰常与铁共存于地下水中，其化学性质与铁也相近，但在 pH值中性范围内，几乎不能为溶解氧所氧化，必须在催化剂 的作用下才能被氧化，不能依靠自然氧化法去除，因此地下水 除锰要比除铁困难。
15
四、地下水除氟
氟在自然界中分布极为广泛，水源不同程度地含有氟离 子。一般认为，微量的氟是人体所必需的，有利于骨骼的坚 固性，有一定的防龋作用．但过量的氟对人体是有害的，主 要损害牙齿的釉质、骨骼的成骨和破骨活动，并影响全身各 组织器官，轻者出现氟斑牙和全身各个骨骼及关节部位疼痛 等症状，较重者呈现关节僵硬及运动机能障碍，严重者呈现 躯干变形和瘫痪，以致造成终生残废…。
土壤污染防治和土壤地下水调查修复土壤污染部分专题培训课件
Sn 2.60 1.54 2.30 1.71 0.80～6.70
Se 0.290 0.255 0.215 2.146 0.047～0.933 Sb 1.21 0.676 1.06 1.676 0.38～2.98
V 82.4 32.68 76.4 1.48 34.8～168.2
Bi 0.37 0.211 0.32 1.674 0.12～0.88
19.4% 20.3%
21.3% 23.6% 26.4%
29.4% 33.4% 34.9% 36.3%
（二）我国土壤环境现状
? 无机型(82.8%)>有机型>复合型； ? 南方土壤污染重于北方； ? 长三 角、珠三角、东北老工业基地 等区 域土壤污染问题较为突出， ? 西南、 中南地区土壤重金属超标范 围较大； ? 镉、汞、砷、铅 4 种无机污染物含 量从西北到东南、从东北到西南方向 逐渐升高。
（四） 土 壤 污 染 源
（四）土壤 污染源
土壤污染是指，人类活动产Th的污染物进入土壤并积累到一定程度， 引起土壤质量恶化、功能降低的现象。
1）工业污染源 工业“三废”物质排放 2）农业污染源 化肥、农药、畜禽粪便 3）Th活污染源 Th活废水、Th活垃圾 4）其它污染源 废弃物焚烧等
（五）污染 物种类
长江三角洲
腾冲
珠江三角洲
林地 草地 未利
用地
耕地
干线
公路
固 体 废 集 中 处两侧理
处…
采油
污水区灌溉区
工业园区 采矿区
工业废弃地 重污
染企业用地
全国土壤总点位超标率 16.1%，耕地土壤点位超标率 19.4%
主要污染物： 镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕、多环芳 烃
工程类污染地下水的生物修复PPT教学课件
关于地质条件，影响最大的是地层土 壤均一性。比较密实的土层会阻断空气通 道，导致空气积累；高度松散的土壤也会 导致空气短流、吹脱不能均匀进行。
在实际上作过程中，空气注入到土壤 地下水中后，根据不同的地层结构，或者 以气泡或者以气流的形式扩散。
相应地，地下水从垂直方向和水平方 向向周围迁移。在垂直方向上，地下水水 位开始上升，上升的程度从忽略不计到数 米，取决于压力和位置结构等各种因素。
空气也可以循环使用，以最大限度利用氧 气和最大限度地降解挥发性的污染物质。 利用吹脱方法可以很快地去除土壤中挥发 性比较强的有机污染物，而生物降解过程 比较缓慢，但是其去除的主要是挥发性比 较差的有机污染物。
原位工程生物修复
工艺类型
原位工程生物修复设计
典型原位生物修复系统
一、工艺类型
污染地下水的生 物修复
空气吹脱修复
空气吹脱(blow-off)是在一定的压力条件下， 将压缩空气注入受污染区域，将溶解在地 下水中的挥发性化合物、吸附在土壤颗粒 表面上的化合物以及阻塞在土壤空隙中的 化合物驱赶出来。
空气吹脱包括现场、挥发性有机物的挥发、 有机物的好氧生物降解等三个过程。相比 较而言，吹脱和挥发作用进行得比较快， 而生物降解过程进行的比较缓慢。在比较 长的时间内才显现出来。
1.3 0 1 2 1 2 P 0 5 • m 3 a /m ( 1 1 o 5 a 0 l • m t3 / m m ) ol
原则上，选择吹脱技术时应该考虑亨 利系数，亨利系数大于 101.325×102Pa·m3/mol(1×105atm·m3/mol) 化合物的蒸气压大于 66.661~133.322Pa(0.5~1.0mmHg)时，比较容 易挥发或者吹脱。
(五)注入井的构造
在实际上作过程中，空气注入到土壤 地下水中后，根据不同的地层结构，或者 以气泡或者以气流的形式扩散。
相应地，地下水从垂直方向和水平方 向向周围迁移。在垂直方向上，地下水水 位开始上升，上升的程度从忽略不计到数 米，取决于压力和位置结构等各种因素。
空气也可以循环使用，以最大限度利用氧 气和最大限度地降解挥发性的污染物质。 利用吹脱方法可以很快地去除土壤中挥发 性比较强的有机污染物，而生物降解过程 比较缓慢，但是其去除的主要是挥发性比 较差的有机污染物。
原位工程生物修复
工艺类型
原位工程生物修复设计
典型原位生物修复系统
一、工艺类型
污染地下水的生 物修复
空气吹脱修复
空气吹脱(blow-off)是在一定的压力条件下， 将压缩空气注入受污染区域，将溶解在地 下水中的挥发性化合物、吸附在土壤颗粒 表面上的化合物以及阻塞在土壤空隙中的 化合物驱赶出来。
空气吹脱包括现场、挥发性有机物的挥发、 有机物的好氧生物降解等三个过程。相比 较而言，吹脱和挥发作用进行得比较快， 而生物降解过程进行的比较缓慢。在比较 长的时间内才显现出来。
1.3 0 1 2 1 2 P 0 5 • m 3 a /m ( 1 1 o 5 a 0 l • m t3 / m m ) ol
原则上，选择吹脱技术时应该考虑亨 利系数，亨利系数大于 101.325×102Pa·m3/mol(1×105atm·m3/mol) 化合物的蒸气压大于 66.661~133.322Pa(0.5~1.0mmHg)时，比较容 易挥发或者吹脱。
(五)注入井的构造
土壤和地下水生物修复ppt
将含污染物的土壤挖掘处理，堆放在不透水的衬层上。 在堆放的土壤中设臵通气管道，通入空气或O2或抽真空以 促进污染物的好氧降解。含有营养物质的液体施用于土壤 表面，以促进微生物活性，渗滤液被收集并循环于堆积土
壤中。
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堆肥法
堆肥法（composting）是处理固体废弃物的传统技术，
被用于受石油、洗涤剂、多氯烃、农药等污染土壤的修复 处理，取得了很好的处理效果。堆肥过程中，将受污染土 壤与水（达到至少35%含水量）、营养物、泥炭、稻草和 动物肥料混合后，使用机械或压气系统充氧，同时加石灰
我国无公害蔬菜卫生指标重金属最高残留限量最高残留限量mgkg重金属汞001砷05铅0212镉005?土壤污染的危害?造成减产导致严重的直接经济损失?导致食物品质下降?通过食物链危害人体健康?导致其他环境大气地表水地下水污染导致其他环境大气生态系统退化等问题13地表水地下水污染?土壤组成对污染物毒性的影响一般认为土壤中某污染物的水溶态或交换态有效浓度越大其对生物的毒性较大而专性吸附态氧化物态或矿物固定态含量越高则其毒性越小
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生物通气法（bioventing）
生物通气法（bioventing）是向土壤亚表层供给空气或 O2，促进不饱和层中污染物生物降解的技术。这项技术只 能用于不饱和层土壤。
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生物通风技术：
生物通风原位处理方式示意图
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植物修复（photoremediation）
植物修复（photoremediation）是直接或间接利用高
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植物修复有机污染物的方式主要以植物固定、植物降解为主。
紫花苜蓿、黑麦草、小蓝茎草已成功地用于土壤中PAHs的修复，在6
个月内可以将PAHs总量降低57%；银合欢可以吸收和代谢二溴甲烷、 三氯乙烯；转基因胡萝卜根须中聚集的苯酚浓度可达1000mmol/L，氯酚
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地下水修复
• 不适用条件
存在自由基。空气注射能够产生地下水丘，有可
能导致自由基迁移以及污染的扩散。 附近有地下室、地下管道或其他地下建筑。除非 有气体提取系统来控制气体的迁移，否则在这些 地方实施AS，很可能会导致潜在的浓度聚集危险。
受污染的地下水位于封闭的含水层里。AS不能用
于处理封闭含水层，是因为注入的空气会被该层
不断流向水井, 减少了污染扩散。最后根据污染场地的实际 情况，对处理过的地下水进行排放, 可以排入地表径流、回 灌到地下或用于当地供水等。
地下水修复
P&T技术概念模型
地下水修复
P&T技术适用范围:范围广,对于污染范围大、污染晕埋藏深 的污染场地也适用。
局限性:
①当非水相溶液出现时 ,由于毛细张力而滞留的非水相溶液 几乎不太可能通过泵抽的办法清除; ②该技术开挖处理工程费用昂贵 ,而且涉及地下水的抽提或 回灌 ,对修复区干扰大;
地下水修复
结合土壤气相提取与空气注入技术的系统示意图
地下水修复
• 适宜条件 AS技术能否取得预期的修复效果, 取决于系统能否 有效的将空气传到欲处理区域以及地下物质传递空 气的能力。 (1)大粒度的同质覆盖层渗透性好,有利于修复； (2)相对较厚的饱和层以及超过5英尺的地下水埋藏 深度也利于AS技术的实施（饱和厚度及注入空气 处距水位的深度是确定能够对注射井产生作用区域 的两个因素)。 一般地,当组成成分挥发性高、溶解性低并且土壤 渗透性强, 那么AS的效果就越好
P&T技术的修复过程一般可分为两大部分：地下水动力控
制过程和地上污染物处理过程。 该技术根据地下水污染范围, 在污染场地布设一定数量的抽 水井，通过水泵和水井将污染了的地下水抽取上来, 然后利 用地面净化设备进行地下水污染治理。在抽取过程中,水井
水位下降, 在水井周围形成地下水降落漏斗, 使周围地下水
地下水修复
小 结
地下水污染处理方法选择的影响因素 场地特点和污染物的性质
系统的设计与运作
源头控制 当地的水文地质环境 污染程度、污染数量与污染区域的大小等 现场要求治理的目的
地下水修复
地下水污染处理方法选择中应注意的问题
在具体的地下水污染处理中, 往往要多种技术结 合使用。 由于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。 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, 如果只治理水, 仍 然没有完全解决实际问题, 所以必须对当地的污 染土壤进行治理。
地下水修复
空气注入(AS)技术
• As 是一种新兴的原位修复技术, 它是将加压后的气 体(通常采用空气或氧气)注入到地下水的饱和带中, 以降低吸附在土壤以及溶解在地下水中的可挥发性 物质的浓度。同时,空气注入还可以增加地下水中 的氧, 从而促进生物降解。 • 空气注入可分为两种不同技术：井通气(In well aeration)以及原位空气注射(In situ air sparging, IAS) 技术。前者是通过向井里注入空气形成循环，以使 得地下水中可挥发的污染物脱离的过程。IAS则是 直接向饱水带注入空气，通过挥发作用以及曝气生 物降解去除污染物。 • 治理对象主要以卤化挥发性有机物、非卤化挥发性 有机物、非卤化半挥发性有机物及BTEX 为主。
污染的地下水
处理过的 地下水
地下水修复
典型PRB示意图
地下水修复
非连续型反应墙又称漏斗－通道式反应墙
地下水修复
为了确保系统的有效性,反应材料(活性反应介质)必须满足三
个基本条件： (1)当污染地下水流经反应墙时,污染组分与反应材料之间应有 一定的物理、化学或生物反应性,从而确保其流经系统时,污 染组分能全部被清除; (2)处理区的反应材料应能大量获得,以确保处理系统能长期 有效地发挥功用;
截留，不能扩散到不饱和带。
地下水修复
AS系统设计时应考虑的因素 场地的地质以及水文地质条件
污染物的类型及分布 空气流动速率和注射压力 注射方式（水平或垂直） 影响微生物生存能力以及它们对污染物生物降解 能力的参数 注射空气所带来的潜在的健康和安全隐患(如气体 释放到地表，地下水位涨高等)
缺点：
对于非挥发性的污染物不适用; 受地质条件限制 ,不适合在低渗透率或高黏土含量的地区 使用; 不能应用于承压含水层及土壤分层情况下的污染物治理。
地下水修复
渗透性反应墙(PRB)技术
PRB是一个填充有活性反应介质的被动反应区，当污染地下 水通过时污染物能被降解或吸附。污染物靠自然水力传输通 过预先设计好的介质时，溶解的有机物、金属、核素等污染 物被降解、吸附、沉淀或去除。
地下水复
常见4种空气注入/土壤气抽提井配置示意图
地下水修复
实例
地下水修复
优点：
设备简单,安装方便,易操作; 修复效率高,治理时间短 ,一般情况下修复期为 1～4 a 更适于消除地下水中难移动处理的污染物(如 Dense Non-aqueous Phase Liquid ,简称DNAPL,密度大于1的非水 相溶液) ; 现场原位修复 ,对修复点干扰小。
地下水修复
《环境修复技术与工程》课件
污染场地地下水修复技术与工程
——常用修复技术工程设计与案例(二)
吴春发
中国科学院南京土壤研究所
2011年4月20日
地下水修复
提
纲
抽出处理(P&T)技术 空气注入(AS)技术
渗透性反应墙(PRB)技术
地下水修复
抽出处理(P&T)技术
概念:只要在地下水污染治理过程中对地下水实施了抽取或 注入的,都归类为 P&T技术。
(3)反应材料不应产生二次污染。
地下水修复 表 反应墙处理技术种类
PRB技术则主要用于金属、非金属、卤化挥发性有机物、 BTEX、杀虫剂、除草剂以及多环芳烃的治理。
地下水修复
PRB设计流程图
地下水修复
实例
注：cDCE为顺式二氯乙烯
地下水修复
优点： 成本花费较P&T法低 设置和处理污染物速度上较其它技术快速 安装设置简单，但需对水文地质进行详细调查 操作和维护成本低 现地处理，没有废水排放问题 局限性： 工程设施投资大,设备不可循环再用 反应材料受反应容量限制，可能需定期更换 受技术限制，反应墙深度和宽度受限 随着有毒金属、盐和生物活性物质在PRB中不断地沉积和积累 PRB会逐渐失去其活性 如果反应介质的浓度过高,可能会使地下水产生二次污染 通常仅适用于地下水中溶解性有机污染物 back
③如果不封闭污染源 ,当停止抽水时 ,拖尾和反弹现象严重;
④需要持续的能量供给 ,以确保地下水的抽出和水处理系统 的运行 ,同时还要求对系统进行定期的维护与监测。
back
地下水修复
目前P&T 技术的治理对象主要有12种污染物。其典型治 理目标为三氯乙烯(TCE), 此外还有一些卤化挥发性有机 物,如：四氯乙烯(PCE)、氯乙烯(VC)等。对于非卤化挥 发性有机物BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)以及铬、铅、 砷等也可采用P&T 技术进行治理。不同污染物在P&T 技 术应用中所占比例见图。 据美国污染治理年度报告, 自美国开展地下水污染修 复以来, P&T技术的使用比 例一直位居榜首。在1982 ~ 2002 年, P&T技术历年 累积使用比例高达68% , 远远超过其他修复技术。