地下水污染试验研究进展
地下水中抗生素污染检测分析研究进展
地下水中抗生素污染检测分析研究进展一、本文概述随着全球抗生素使用量的不断增加，地下水中抗生素污染问题日益严重，对人类健康和生态环境构成了潜在威胁。
因此，对地下水中抗生素污染的检测与分析研究显得尤为重要。
本文旨在综述近年来地下水中抗生素污染检测分析的研究进展，以期为相关领域的深入研究提供参考。
本文将首先介绍地下水中抗生素污染的现状及其来源，阐述抗生素污染对地下水质量和生态环境的影响。
接着，本文将重点综述地下水中抗生素污染的检测方法，包括传统的理化分析方法和现代的生物分析方法，并分析各种方法的优缺点及适用范围。
本文还将探讨地下水中抗生素污染的分析技术，如色谱法、质谱法、免疫分析法等，并评价这些技术在抗生素污染分析中的应用效果。
本文将总结地下水中抗生素污染检测分析研究的现状和发展趋势，展望未来的研究方向和挑战。
通过本文的综述，期望能够为地下水抗生素污染的有效监测和防控提供科学依据，为保障人类健康和生态环境安全贡献力量。
二、抗生素污染来源与途径抗生素污染的主要来源与途径多样且复杂，主要包括医疗废水排放、畜牧业和水产养殖业的药物滥用、城市生活污水排放以及工业废水排放等。
医疗废水是抗生素污染的重要源头。
在医疗过程中，大量使用抗生素的废水未经充分处理就排入环境，导致抗生素直接进入水体，造成污染。
特别是在一些医疗资源相对落后的地区，废水处理设施不完善，进一步加剧了抗生素的污染问题。
畜牧业和水产养殖业的药物滥用也是抗生素污染的重要来源。
为了预防和治疗动物疾病，促进动物生长，许多养殖场会大量使用抗生素。
然而，这些抗生素并不能完全被动物吸收，大部分会随着动物粪便和尿液排放到环境中，进而污染地下水。
城市生活污水和工业废水排放也是导致抗生素污染不可忽视的因素。
随着城市化进程的加快，生活污水中抗生素含量不断增加。
一些制药、化工等工业废水也含有大量抗生素，如果未经处理或处理不当直接排放，将严重污染地下水源。
抗生素污染来源广泛，涉及医疗、畜牧、水产养殖、城市生活及工业等多个领域。
地下水常见无机污染物研究进展
地下水常见无机污染物研究进展地下水是地球上重要的淡水资源之一，被广泛应用于各种领域，如农业、工业和生活用水。
然而，地下水受到各种污染物的威胁，其中无机污染物是引起地下水质量变化的主要原因之一。
无机污染物主要包括重金属、硝酸盐、氟化物等物质，它们的存在会对地下水的水质造成严重影响。
重金属污染重金属是地下水中常见的无机污染物之一。
常见的重金属污染物包括铅、镉、铬等，它们主要来自于工业废水排放、农业活动和城市污水处理厂的排放。
重金属具有高毒性和生物积累性，长期暴露于重金属污染的地下水中会对人体健康造成严重危害。
研究表明，重金属在地下水中的行为受到多种因素的影响，如土壤类型、pH值等。
为了有效防治地下水中的重金属污染，研究人员提出了多种方法，如生物修复、化学还原等技术，以期在保护地下水资源的同时减轻重金属对环境的影响。
硝酸盐污染硝酸盐是地下水中另一个常见的无机污染物。
硝酸盐主要来自于农业活动中的化肥施用和动物粪便排放，长时间的过度使用化肥和农药会导致硝酸盐在地下水中的积累。
硝酸盐是一种常见的致癌物质，过量摄入会对人体健康造成严重威胁。
针对地下水中的硝酸盐污染问题，研究人员提出了多种解决方案，如生物修复、人工湿地处理等技术。
此外，加强农业生产管理、合理施用化肥和农药等措施也能有效减少硝酸盐对地下水的污染。
氟化物污染氟化物是地下水中的另一种常见无机污染物。
氟化物主要来自于地下水与含氟岩石的接触，长期暴露于高氟地下水中会导致氟斑牙等疾病。
氟化物对儿童的影响尤为显著，长期摄入高氟地下水会影响儿童的骨骼发育和牙齿健康。
针对地下水中氟化物污染问题，研究人员致力于寻找有效的处理方法。
目前，常用的处理技术包括吸附、离子交换等方法，这些技术可以有效降低地下水中氟化物的浓度，提高地下水的饮用水质量。
结语总的来说，地下水中的无机污染物对人类健康和生态环境都具有严重影响。
为了保护地下水资源，研究人员不断探索新的治理方法和技术。
地下水污染防治技术的研究进展及趋势分析
地下水污染防治技术的研究进展及趋势分析地下水是人类生活中非常重要的一部分水资源，经常被用于饮用、农业、工业等方面。
然而，随着经济的发展和人口的增加，地下水资源的开采和利用也越来越频繁。
在这个过程中，一些污染物质也会进入地下水中，给环境和人类健康造成严重的威胁。
为了解决这个问题，科学家们不断地在研究地下水污染防治技术，取得了一些令人瞩目的进展。
首先，生物修复技术已成为地下水污染治理中的一个重要方向。
生物修复是利用微生物和植物等生物技术来降解或转化有机和无机污染物质的过程。
这种技术具有低成本、操作简单和对环境友好等优点，在不同国家和地区已经得到广泛应用。
例如，美国的生物修复技术已经在多个地下水污染案例中得到了成功的应用，取得了较好的治理效果。
其次，可降解化合物膜技术也是一种被广泛研究和应用的地下水污染防治技术。
这种技术是通过将可降解化合物与聚合物混合形成膜，然后将其施加在地下水污染源和地下水污染区域上，通过时间和压力的作用，使膜中的可降解污染物质被逐渐释放出来，并在地下水中显著降解。
这种技术具有灵活性高、不需要额外开挖及土地使用和成本低等优势，并且已经在中国、欧洲等地得到了成功应用和研究。
此外，光氧化技术也是一种被广泛研究和应用的地下水污染防治技术。
这种技术通过利用光和氧的作用，将地下水中的污染物质降解成较为简单、容易处理的化合物，达到净化地下水的目的。
相比于传统的物理、化学方法，光氧化技术具有催化剂无毒、无二次污染等优点，并且已经在日本、美国、欧洲等国家和地区得到成功应用。
最后，现代信息技术也成为地下水污染防治过程中不可忽视的一个方面。
利用现代信息技术，可以将地下水的污染源、污染物的分布、地下水流的方向、地下水质量变化等方面数据进行统计和分析，为地下水污染防治提供更为科学和精确的数据支持。
例如，美国的地下水模拟仿真技术已经广泛使用，可以提供地下水流、质量变化等多方面的数据。
总体来说，地下水污染防治技术在不断的发展和完善之中。
场地土壤地下水污染物多介质界面过程与调控研究进展与展望
四、展望
当前场地土壤地下水污染物多介质界面过程与调控研究已经取得了一些成果， 但仍然存在一些问题和挑战。未来研究应以下几个方面：
1、加强多介质、多污染物之间相互作用的研究：未来研究应多种污染物在 多介质中的相互作用，深入探讨污染物之间的相互影响及其作用机制。
2、发展更为系统的研究方法：针对现有研究方法不够系统的问题，未来研 究应综合运用地球科学、环境科学、生物学等多学科的理论和方法，发展更为系 统的研究体系。
场地土壤地下水污染物多介质界面 过程与调控研究进展与展望
01 一、背景
目录
02 二、研究现状
03 三、研究进展
04 四、展望
05 参考内容
随着工业化和城市化进程的加速，场地土壤地下水污染问题日益凸显。为了 有效防控和治理场地土壤地下水污染，多介质界面过程与调控研究成为了一个热 门领域。本次演示将阐述场地土壤地下水污染物多介质界面过程与调控研究的核 心问题和研究热点，回顾研究现状，评述最新进展，并提出未来研究方向和展望。
1、纳米污染物的迁移与转化
纳米污染物在水体中的迁移和转化受到其物理化学性质、水动力条件等因素 的影响。这些因素会影响纳米污染物的吸附和解吸、溶解和沉淀等行为。同时， 水体中的微生物和化学物质也会与纳米污染物发生反应，使其性质发生变化。
2、纳米污染物对水生生态系统 的影
纳米污染物对水生生态系统的影响是一个复杂的问题。一些研究表明，纳米 污染物会对水生生物产生毒性效应，影响其生长和繁殖。同时，纳米污染物还可 能影响水生生物的生理生化过程，改变其生命活动规律。此外，纳米污染物还可 能通过食物链传递，对人类和其他高级生物产生潜在威胁。
一、背景
场地土壤地下水污染是指人类活动产生的污染物进入土壤和地下水，对生态 环境和人类健康造成严重影响。这些污染物包括重金属、有机物、无机物等，来 源广泛，如工业废水、农业污染、生活垃圾等。由于场地土壤地下水的隐蔽性和 长期性，其污染问题往往被忽视，给后续治理带来很大困难。因此，开展场地土 壤地下水污染物多介质界面过程与调控研究具有重要意义。
地下水污染现状及其修复技术研究进展
地下水污染现状及其修复技术研究进展一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，地下水污染问题日益严重，对人类健康、生态环境和经济发展造成了严重的影响。
本文旨在全面概述我国地下水污染的现状，分析其主要污染源和污染途径，同时探讨当前地下水污染修复技术的研究进展和应用情况。
通过梳理相关文献和实地调查，本文旨在为地下水污染治理提供科学依据和技术支持，推动地下水环境保护工作的深入开展。
在概述部分，本文将首先介绍地下水污染的定义、分类及其危害，阐述地下水污染问题的严重性和紧迫性。
接着，文章将概述我国地下水污染的现状，包括污染范围、污染程度、主要污染物及其分布情况。
在此基础上，文章将分析地下水污染的主要来源，如工业废水、农业面源污染、生活污水等，并探讨不同污染源的贡献率和影响机制。
本文还将重点介绍地下水污染修复技术的研究进展。
通过对国内外相关文献的梳理和评价，文章将总结当前地下水污染修复技术的主要类型、优缺点及其适用范围。
文章将分析不同修复技术在实际应用中的效果和问题，探讨其发展趋势和未来研究方向。
在概述部分，本文将提出相应的建议和对策，以促进地下水污染治理和修复技术的发展。
这些建议将包括加强地下水环境监测和评价体系建设、推广先进的修复技术和方法、加强政策引导和法规制定等。
通过本文的阐述和分析，旨在为地下水污染治理和环境保护提供有益的参考和借鉴。
二、地下水污染现状分析随着工业化和城市化的快速发展，地下水污染问题日益严重，成为全球性的环境问题。
中国作为一个经济快速发展的国家，其地下水污染现状尤为引人关注。
本段将对中国地下水污染的现状进行详细分析。
中国地下水资源丰富，但污染问题亦不容忽视。
目前，我国地下水污染呈现出以下几个特点：一是污染范围广，几乎所有地下水开采区都存在不同程度的污染问题；二是污染程度重，部分地区地下水污染严重，甚至达到无法利用的程度；三是污染种类多，包括重金属、有机物、放射性物质等多种污染物。
在污染源方面，工业废水、农业化肥和农药、城市生活污水等都是主要的污染源。
地下水硝酸盐污染与治理研究进展综述
地下水硝酸盐污染与治理研究进展综述地下水是地球上重要的淡水资源之一，广泛应用于生产生活和农业灌溉等众多领域。
然而，近年来地下水硝酸盐污染问题日益严重，给水源安全和人类健康带来巨大威胁。
因此，研究地下水硝酸盐污染及其治理已成为环境科学领域的重要研究方向。
地下水硝酸盐主要来自于农业和城市排放，其中农业活动是主要的源头。
农田施肥、农药使用和农业养殖等过程中，随着化肥和农药的使用量不断增加，大量的氮养分进入土壤并转化为硝酸盐。
在地下水中，硝酸盐具有很强的稳定性和迁移能力，容易积累并蔓延到水源地。
此外，城市污水处理不完全及工业废水的排放也是硝酸盐污染的重要原因之一。
硝酸盐污染对水环境和生态系统造成的影响是多方面的。
首先，硝酸盐污染会导致水体富营养化，加速藻类和蓝藻的生长，形成水华，并引发水体缺氧等问题。
其次，硝酸盐在人体内可经过硝酸盐还原菌转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐与胃酸反应可生成亚硝胺，这些化合物对人体健康具有致癌和致畸的风险。
此外，硝酸盐还会降低土壤肥力，对农业生产产生不利影响。
为了有效治理地下水硝酸盐污染，现阶段的研究主要集中在以下几个方面：1. 来源控制：合理管理农业活动，控制化肥和农药的使用量，减少农业养殖废弃物的排放是关键。
通过科学耕作制度、改进施肥及农业排水管理等措施，减少硝酸盐进入土壤和地下水的量。
2. 除硝技术：目前主要的除硝技术包括生化法、物化法和生物法。
生化法是通过微生物将硝酸盐还原为氮气释放到大气中，常用的方法有反式除硝和厌氧反硝化技术。
物化法是基于吸附和离子交换等原理，主要应用于地下水处理系统中。
生物法是利用植物根系吸收和转运硝酸盐，如植物修复技术，也是一种有效的地下水治理手段。
3. 地下水位控制与流域管理：通过合理地进行地下水位的控制和流域管理，可以减少硝酸盐的迁移和扩散，降低地下水受到硝酸盐污染的风险。
4. 监测与评估：建立完善的地下水硝酸盐监测体系，及时掌握地下水硝酸盐的污染状况，对污染源进行溯源追查和评估，并为治理提供科学依据。
探讨地下水污染现状及控制技术研究进展
探讨地下水污染现状及控制技术研究进展地下水是地球上重要的淡水资源之一，对人类生活、工农业生产和生态环境都具有重要意义。
随着城市化进程和工农业活动的不断发展，地下水污染问题日益严重，已经成为全球环境科学研究的热点之一。
地下水污染不仅威胁着人类健康和农业生产，还会损害生态环境，引起很多不良影响。
探讨地下水污染现状并研究控制技术的进展，对保护地下水资源具有重要意义。
一、地下水污染现状1.主要污染物种类地下水污染的主要污染物包括重金属、有机物、微生物、营养盐等。
工业废水、城市生活污水、农业农村污水排放是导致地下水污染的主要原因之一。
工业生产所排放的废水中含有大量的重金属、有机物等有害物质，而城市生活污水中则包含各类化学物质、养分物质和微生物，农业农村污水则含有大量的农药、化肥残留以及动植物粪便等。
这些污染物的长期积累导致地下水质量不断下降。
2.地下水污染影响地下水是供给地表水的重要水源，同时也是许多地下水生態系統動植物的栖息场所。
地下水的污染不仅会影响人类的生活用水，还会破坏地下水生态系统，对地下水中微生物和水生植物生长产生严重影响。
地下水污染还可能会导致土壤污染、农作物污染等问题，从而威胁到人类的生命健康和农业生产。
地下水污染问题亟待解决。
二、地下水污染控制技术研究进展1.传统水处理技术传统的地下水污染治理技术主要包括深井抽水、地下水调蓄、水文地质调查等。
深井抽水是最常见的地下水治理手段，通过抽取地下水并进行物理或化学处理来清除水中的污染物。
地下水调蓄则是通过调整地下水的流向和水文地质条件来减少地下水污染的扩散。
传统的技术虽然能够在一定程度上解决地下水污染问题，但处理效果有限，且成本较高，并且无法完全去除地下水中的有机物和微生物等难降解物质。
2.新型水处理技术近年来，随着科学技术的不断进步，新型的地下水污染控制技术也得到了广泛研究和应用。
生物修复技术、高级氧化技术、纳米材料技术等成为研究热点。
生物修复技术利用微生物或植物等生物体对地下水中的有机物进行降解，将有机物转化为无害物质，从而净化地下水。
地下水污染的研究进展与治理实践
地下水污染的研究进展与治理实践地下水污染是现代社会面临的严重环境问题之一，对人类健康和生态环境造成了巨大的威胁。
本文将详细介绍地下水污染的研究进展以及针对这一问题的治理实践。
I. 地下水污染研究的进展1. 地下水污染的定义和成因- 地下水污染指地下水体中含有有害物质的现象，可能是由工业废水、农业污染、城市生活污水等导致的。
- 研究已确定了许多常见的地下水污染来源，如化学品泄漏、农药使用和垃圾掩埋等。
2. 污染物的识别和监测技术的进展- 传统的地下水污染识别方法包括采样和实验室分析。
然而，这些方法耗时且不实时。
- 新兴的技术如地球化学传感器和遥感技术能够实时监测地下水质量，并提供准确的结果。
3. 地下水污染传输和模拟研究- 通过数学模型和计算机模拟，科学家能够预测地下水中污染物的流动和扩散。
- 这些模型有助于识别污染源并设计有效的防治措施。
4. 地下水生态系统的恢复研究- 具有生物降解能力的微生物在地下水的污染修复中发挥着重要作用。
- 对地下水生态系统的有效恢复研究可减少对外部资源的依赖，提高治理效果。
II. 地下水污染的治理实践1. 污染源控制- 建立监测系统，追踪污染源以及减少新的污染源的产生。
- 持续加强环保法律法规，加大对污染行为的惩罚力度。
2. 污染物的修复和去除- 使用物理方法，如土壤气抽取和气体净化，去除地下水中的挥发性有机物。
- 利用生物降解和植物修复等生态修复技术，将有机物质转化为无害物质。
3. 水资源的合理利用与保护- 加强水资源的管理，制定严格的水资源开发和利用计划，确保合理用水。
- 推广节水技术，提高水资源的利用效率。
4. 公众参与和意识提高- 通过教育和宣传，提高公众对地下水污染问题的认识和重视程度。
- 鼓励公众参与地下水污染治理行动，通过共同努力保护地下水资源。
III. 结论地下水污染的研究进展为治理实践提供了重要支持。
通过提高对地下水污染的识别和监测能力，加强污染源控制和修复，合理利用和保护水资源，以及提高公众参与和意识提高，才能有效解决地下水污染问题。
地下水常见无机污染物研究进展
２０１０年１０月Ｏｃｔｏｂｅｒ２０１０岩 矿 测 试ＲＯＣＫＡＮＤＭＩＮＥＲＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳＶｏｌ．２９，Ｎｏ．５５６５～５７０收稿日期：２０１０ ０２ ０１；修订日期：２０１０ ０８ ３０基金项目：国土资源地质大调查———地下水污染测试技术研究项目资助（１２１２０１０６３４６０７）作者简介：李明礼（１９７３－），男，四川剑阁人，实验测试高级工程师，主要从事地质实验测试和管理工作。
Ｅ ｍａｉｌ：ｌｉｍｉｎｇｌｉ－０５＠１６３．ｃｏｍ。
文章编号：０２５４５３５７（２０１０）０５０５６５０６地下水常见无机污染物研究进展李明礼，柳 诚，王 祝，邬国栋，夏鹏超（西藏地勘局中心实验室，西藏拉萨 ８５００３３）摘要：地下水是水资源的重要组成部分，随着人类社会工业化的不断发展，地下水污染问题也日益严重。
全球对地下水污染的研究飞速发展，欧美等发达国家对地下水污染的研究开展较早，已形成了较完善的研究和水污染治理机制，而我国对地下水的研究和治理起步较晚。
文章综合论述了地下水中几种常见无机污染物的研究和治理现状，总结了它们的检测技术、污染物来源以及危害和目前主要治理技术，以引起对地下水污染研究和治理的高度重视，为正确认识和辨别地下水污染的毒害，达到科学准确检测、合理高效治理的目的。
关键词：地下水；无机污染；研究进展中图分类号：Ｘ５０２；Ｏ６７１文献标识码：ＡＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＩｎｏｒｇａｎｉｃＣｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＧｒｏｕｎｄｗａｔｅｒＬＩＭｉｎｇ ｌｉ，ＬＩＵＣｈｅｎｇ，ＷＡＮＧＺｈｕ，ＷＵＧｕｏ ｄｏｎｇ，ＸＩＡＰｅｎｇ ｃｈａｏ（ＣｅｎｔｒａｌＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＢｕｒｅａｕｏｆＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＴｉｂｅｔ，Ｌｈａｓａ ８５００３３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｏｃｉｅｔｙ，ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆｗａｔｅｒｉｓｃｏｎｔｉｎｕａｌｌｙｗｏｒｓｅ，ａｎｄｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｉｎｍａｎｙｄｉｓｔｒｉｃｔｓｉｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｓｅｒｉｏｕｓｎｏｗａｄａｙｓ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｒｅａｔｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅｉｎｏｒｇａｎｉｃｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｉｓｑｕｉｃｋｌｙｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ，ｗｅｓｔｅｒｎｃｏｕｎｔｒｉｅｓｈａｖｅａｌｒｅａｄｙｇｏｔａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｐｒｏｊｅｃｔｓｏｆｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｓｕｃｈｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙｉｓｊｕｓｔｔｈｅｂｅｇｉｎｎｉｎｇ．Ｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｐａｐｅｒｉｓｔｏｆｏｃｕｓｏｎｔｈｅｉｎｏｒｇａｎｉｃｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｉｎｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ，ｒｅｓｅａｒｃｈｔｈｅｉｒｈａｒｍｎｅｓｓａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｔｈｅｎｅｗｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｉｎｏｒｇａｎｉｃｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔａｌｌｏｖｅｒｔｈｅｗｏｒｌｄ．Ｓｕｃｈｗｏｒｋｉｓｅｘｐｅｃｔｅｄｔｏｂｅｇｏｏｄｔｏｔｈｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ；ｉｎｏｒｇａｎｉｃｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ；ｐｒｏｇｒｅｓｓ地下水是地壳中存在于岩石、土层的空隙中的一个极其重要的天然水资源，约占整个淡水资源的３０％。
土壤及地下水污染研究进展
随着农业现代化的发展，化肥农药的大量使用已成为土壤环境污染的最主要因素，如氮、磷污染引起水体的富营养化，硝酸根污染地下水的问题。国内外学者对土壤中氮素转化的各种物理、化学和生物化学的作用机理进行了大量的理论和实验研究，并得到了许多有益的规律性的认识。近年来，人们已建立起各种污染物迁移模型来模拟化肥和农药及其残留物在土壤和地下水中的归趋和迁移。如武强 (1991)研究了排水条件下饱和非饱和水盐运动规律；徐玉佩(1993)对野外条件下水动力弥散系数的测定方法进行了研究；冯绍元(1995)研究了排水条件下饱和土壤中氮肥转化与运移问题；杨大文、杨诗秀(1992)在室内土柱上研究了杀虫剂在土壤中迁移及其影响因素，考虑了对流、弥散、吸附、降解四因素的影响，结果表明:对流、弥散、吸附作用对农药运移影响很大，而降解作用影响小，降解仅决定了农药在土壤中的残留量；黄元仿等人在田间条件下研究氮素运移的模拟模型时，考虑了以上各影响因素，但由于控制方程太复杂，无法在田间验证，而仅做了氮平衡计算，讨论了氮肥施入的动向。结果表明：根系吸氮总量远远大于其它一切影响因素，是氮在农田中的主要支出项。目前国外对农药引起的环境污染问题高度重视，不断淘汰对环境有害的农药，逐步推广低毒无害或生物农药。
2．污水灌溉引起的土壤污染问题
污水灌溉是解决水资源缺乏和污水资源化的重要工程措施，污水中大多含有比较丰富的有机物质，它们在一定条件下分解，能为农作物提供可利用的氮、磷等多种养分，作物增产效果明显，但是由于污水中含有不同种类的污染物质，长期利用这种污水进行灌溉已经在一定程度上造成了土壤环境的恶化。尤其是重金属污染，可在土
（三）污染物在非饱和土壤中迁移转化规律的研究
人类对污染物在非饱和土壤中迁移转化规律的研究开始于 20世纪80年代，美国、英国等西方发达国家，在研究非饱和带水分运动的基础上，开始研究污染物在非饱和土壤中的迁移规律。通过大量的室内及野外土柱试验，确定了非饱和带垂向一维弥散系数和衰减系数，此阶段的示踪剂大都采用保守性物质。随着研究工作的深入，逐步开始研究重金属在非饱和带的迁移转化规律，考虑土壤液相和固相浓度的分配系数，并借助于Henry，Freundlich和Langmuir的等温吸附模式来表示液相和固相浓度吸附和解吸问题。对于弥散系数的研究，Pickens和Grisak又将恒定常数扩展为随时空变化的
多硫化钙修复Cr(Ⅵ)污染土壤和地下水的研究进展
多硫化钙修复Cr（Ⅵ）污染土壤和地下水的研究进展【摘要】本文综述了多硫化钙修复Cr（Ⅵ）污染土壤和地下水的研究进展。
在研究背景中指出了土壤和地下水中Cr（Ⅵ）污染的严重性，阐明了研究的目的和意义。
在正文部分中，探讨了多硫化钙在污染土壤和地下水中的应用、修复机理、技术研究、案例分析以及未来展望。
结论部分总结了多硫化钙修复Cr（Ⅵ）污染土壤和地下水的研究进展，提出了未来研究方向，并得出结论。
通过本文的阐述，读者可以全面了解多硫化钙在修复Cr（Ⅵ）污染土壤和地下水中的应用前景和挑战，为相关研究提供参考和指导。
【关键词】多硫化钙、Cr（Ⅵ）污染、土壤修复、地下水修复、研究进展、机理、技术研究、案例分析、展望、总结、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景当今社会，随着工业化的迅速发展和人类活动的增加，土壤和地下水污染成为了严重的环境问题。
重金属铬（Cr）是一种常见的环境污染物，其中Cr（Ⅵ）具有较高的毒性和迁移性，对人类健康和生态系统造成潜在威胁。
寻找高效、经济的修复技术对于解决Cr（Ⅵ）污染土壤和地下水的问题至关重要。
1.2 研究目的研究目的是为了探究多硫化钙在修复Cr（Ⅵ）污染土壤和地下水中的有效性和机理，为解决环境污染问题提供科学依据和技术支持。
通过深入研究多硫化钙修复Cr（Ⅵ）污染的机理和技术方法，可以为环境污染治理领域提供新思路和解决方案。
通过案例分析分析多硫化钙修复Cr（Ⅵ）污染土壤和地下水的实际效果，总结其应用前景和潜在风险，为相关行业和政府部门提供科学指导。
研究的目的在于为保护人类健康和生态环境做出贡献，推动可持续发展和环境保护工作的开展。
1.3 研究意义多硫化钙修复Cr（Ⅵ）污染土壤和地下水的研究具有重要的意义。
Cr（Ⅵ）是一种有毒的污染物，对人类健康和环境造成严重危害。
通过研究多硫化钙修复Cr（Ⅵ）污染土壤和地下水的效果，可以有效减少Cr（Ⅵ）对环境的污染风险，保护生态系统的稳定性。
多硫化钙是一种廉价易得的修复材料，具有良好的吸附性能和还原特性，适用于大面积污染土壤和地下水的修复。
地下水污染识别与溯源指示因子研究进展
第３４卷㊀第８期２０２１年８月环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＶｏｌ.３４ꎬＮｏ.８Ａｕｇｕｓｔꎬ２０２１收稿日期:２０２０￣１０￣１３㊀㊀㊀修订日期:２０２１￣０３￣２２作者简介:王会霞(１９９６￣)ꎬ女ꎬ山东临沂人ꎬｈｕｉｘｉａｗａｎｇ１９９６＠１６３.ｃｏｍ.∗责任作者ꎬ贾永锋(１９８８￣)ꎬ男ꎬ安徽舒城人ꎬ副研究员ꎬ博士ꎬ主要从事地下水环境效应研究ꎬｊｉａ＿ｙｏｎｇｆｅｎｇ＠１６３.ｃｏｍ基金项目:国家重点研发计划项目(Ｎｏ.２０１８ＹＦＣ１８００２０３ꎬ２０１９ＹＦＣ１８０６２０４)ꎻ国家自然科学基金项目(Ｎｏ.４１９０７１７８)ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＰｒｏｇｒａｍｏｆＣｈｉｎａ(Ｎｏ.２０１８ＹＦＣ１８００２０３ꎬ２０１９ＹＦＣ１８０６２０４)ꎻＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ(Ｎｏ.４１９０７１７８)地下水污染识别与溯源指示因子研究进展王会霞１ꎬ２ꎬ３ꎬ史浙明２ꎬ姜永海１ꎬ３ꎬ廉新颖１ꎬ３ꎬ杨㊀昱１ꎬ３ꎬ冯㊀帆１ꎬ３ꎬ贾永锋１ꎬ３∗１.中国环境科学研究院ꎬ环境基准与风险评估国家重点实验室ꎬ北京㊀１０００１２２.中国地质大学(北京)水资源与环境学院ꎬ北京㊀１０００８３３.中国环境科学研究院ꎬ国家环境保护地下水污染模拟与控制重点实验室ꎬ北京㊀１０００１２摘要:地下水污染识别与溯源是开展地下水环境保护的重要基础.由于地下水系统的隐蔽性㊁复杂性以及污染物的多样性和多源性ꎬ使得地下水污染识别与溯源研究面临挑战.如何快速判断地下水是否受到污染以及准确识别污染来源是地下水污染识别与溯源研究的关键.通过调研国内外相关研究ꎬ梳理地下水污染识别与溯源指示因子ꎬ探讨了这些指示因子的研究现状及适用条件ꎬ发现稳定同位素是污染溯源中最常用的工具ꎬ卤化物作为常规水化学指标的代表ꎬ适用于污水影响等部分特定场景ꎬ新污染物㊁人为来源稀土元素等的检出是地下水受到人为污染的直接证据.由于地下水污染来源的复杂性ꎬ多指示因子与多技术手段联合使用对于准确识别污染过程与来源尤为重要ꎬ是未来研究的重点.关键词:地下水污染ꎻ污染识别ꎻ污染溯源ꎻ指示因子ꎻ稳定同位素ꎻ新污染物中图分类号:Ｘ５２３㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:１００１￣６９２９(２０２１)０８￣１８８６￣１３文献标志码:ＡＤＯＩ:１０ １３１９８∕ｊ ｉｓｓｎ １００１￣６９２９ ２０２１ ０３ １０ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｎＩｎｄｉｃａｔｏｒｏｆＧｒｏｕｎｄｗａｔｅｒＰｏｌｌｕｔｉｏｎＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＴｒａｃｅａｂｉｌｉｔｙＷＡＮＧＨｕｉｘｉａ１ꎬ２ꎬ３ꎬＳＨＩＺｈｅｍｉｎｇ２ꎬＪＩＡＮＧＹｏｎｇｈａｉ１ꎬ３ꎬＬＩＡＮＸｉｎｙｉｎｇ１ꎬ３ꎬＹＡＮＧＹｕ１ꎬ３ꎬＦＥＮＧＦａｎ１ꎬ３ꎬＪＩＡＹｏｎｇｆｅｎｇ１ꎬ３∗１.ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＣｒｉｔｅｒｉａａｎｄＲｉｓｋＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔꎬＣｈｉｎｅｓｅＲｅｓｅａｒｃｈＡｃａｄｅｍｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００１２ꎬＣｈｉｎａ２.ＳｃｈｏｏｌｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ(Ｂｅｉｊｉｎｇ)ꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００８３ꎬＣｈｉｎａ３.ＳｔａｔｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｏｆＧｒｏｕｎｄｗａｔｅｒＰｏｌｌｕｔｉｏｎꎬＣｈｉｎｅｓｅＲｅｓｅａｒｃｈＡｃａｄｅｍｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００１２ꎬＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ:Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｔｒａｃｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｓｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ.Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｎｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｔｈｅｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄｍｕｌｔｉｐｌｅｓｏｕｒｃｅｓｏｆｐｏｌｌｕｔａｎｔｓꎬｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｔｒａｃｅａｂｉｌｉｔｙｆａｃｅｓｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ.Ｈｏｗｔｏｑｕｉｃｋｌｙｉｄｅｎｔｉｆｙｗｈｅｔｈｅｒｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｉｓｐｏｌｌｕｔｅｄａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｌｙｔｒａｃｅｔｈｅｓｏｕｒｃｅｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｓｔｈｅｋｅｙｔｏｓｔｕｄｙｉｎｇｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｃｅａｂｉｌｉｔｙ.Ｔｈｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｕｓｅｄｆｏｒｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｃｅａｂｉｌｉｔｙａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｉｒｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓａｎｄｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｒｅｓｅａｒｃｈ.Ｉｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｓｔａｂｌｅｉｓｏｔｏｐｅｓａｒｅｔｈｅｍｏｓｔｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｔｏｏｌｉｎｐｏｌｌｕｔｉｏｎｔｒａｃｅａｂｉｌｉｔｙ.Ａｓａｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｈｙｄｒｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｅｘｅｓꎬｈａｌｉｄｅｓｃａｎｂｅｕｓｅｄｉｎｓｏｍｅｓｃｅｎａｒｉｏｓｓｕｃｈａｓｓｅｗａｇｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎ.Ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｅｍｅｒｇｉｎｇｐｏｌｌｕｔａｎｔｓａｎｄｒａｒｅｅａｒｔｈｅｌｅｍｅｎｔｓｆｒｏｍａｎｔｈｒｏｐｏｇｅｎｉｃｓｏｕｒｃｅｓｄｉｒｅｃｔｌｙｉｎｄｉｃａｔｅｓｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎ.Ｄｕｅｔｏｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｓꎬｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｕｓｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｒａｃｅａｂｉｌｉｔｙｉｎｄｉｃａｔｏｒｓａｎｄｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｗｉｌｌｈｅｌｐｔｏｂｅｔｔｅｒｉｄｅｎｔｉｆｙｐｏｌｌｕｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｓｏｕｒｃｅꎬａｎｄｗｉｌｌｂｅｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｃｕｓｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎꎻｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎꎻｐｏｌｌｕｔｉｏｎｔｒａｃｅａｂｉｌｉｔｙꎻｉｎｄｉｃａｔｉｖｅｆａｃｔｏｒｓꎻｓｔａｂｌｅｉｓｏｔｏｐｅｓꎻｅｍｅｒｇｉｎｇｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ第８期王会霞等:地下水污染识别与溯源指示因子研究进展㊀㊀㊀㊀㊀地下水作为重要的饮用水源ꎬ其水质问题一直受到人们高度关注[１].含水层赋存于地下ꎬ一旦被污染ꎬ其修复治理难度大㊁成本高ꎬ源头防控是地下水污注:①硝化作用(人为输入的氨氮和有机氮转化成地下水中ＮＯ３－ꎬ造成ＮＯ３－浓度升高ꎬδ１５Ｎ￣ＮＯ３－值升高)ꎻ②硼的吸附作用(人为输入的硼在迁移过程中被黏土吸附ꎬ剩余的δ１１Ｂ升高)ꎻ③新污染物的吸附㊁降解与迁移(易降解的污染物在迁移过程中被吸附降解ꎻ持久性污染物在地下水中逐渐积累)ꎻ④硫酸盐还原作用(在还原环境中ꎬ发生细菌的硫酸盐还原作用ꎬ导致地下水中ＳＯ４２－浓度减少ꎬδ３４Ｓ￣ＳＯ４２－和δ１８Ｏ￣ＳＯ４２－值升高)ꎻ⑤异养反硝化作用(多数情况下ꎬ有机碳参与的反硝化作用ꎬ使地下水中ＮＯ３－浓度降低ꎬδ１５Ｎ￣ＳＯ４２－和δ１８Ｏ￣ＳＯ４２－值升高)ꎻ⑥自养反硝化作用(以黄铁矿为例ꎬ还原性黄铁矿参与到反硝化过程中ꎬ造成ＮＯ３－浓度降低ꎬδ１５Ｎ￣ＮＯ３－和δ１８Ｏ￣ＮＯ３－值升高ꎬ而ＳＯ４２－浓度升高ꎬ其δ３４Ｓ￣ＳＯ４２－值不变ꎬδ１８Ｏ￣ＳＯ４２－值取决于参与此过程的氧源)ꎻ⑦铬的还原作用 Ｃｒ(Ⅵ)还原成Ｃｒ(Ⅲ)ꎬ使得水体中剩余Ｃｒ(Ⅵ)的δ５３Ｃｒ升高 ꎻ⑧硫化物的氧化作用(氧化环境中ꎬ还原性硫化物转化成ＳＯ４２－ꎬ其δ３４Ｓ￣ＳＯ４２－值保持稳定).图１㊀地下水典型污染物迁移转化过程中同位素含量变化特征示意Ｆｉｇ.１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｉｓｏｔｏｐｅｖａｌｕｅｃｈａｎｇｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｙｐｉｃａｌｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｉｎｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ染修复治理的关键[２]ꎬ因此查明污染来源对于制定含水层保护策略至关重要[３].地下水污染识别采用的技术手段主要包括地球化学足迹法[４]㊁数理统计法和模型优化法[５].数理统计法利用一定的地质统计方法寻求源汇之间数值上的联系[６]ꎬ通常需要足够的数据量ꎬ统计结果有时并不能代表实际情况[７]ꎻ模型优化法考虑实际场地水文地质条件ꎬ主要通过溶质运移模型反演污染的来源ꎬ是点状污染源造成的污染场地溯源的有力手段ꎬ如石化场地㊁垃圾填埋场等ꎻ地球化学足迹法是利用地球化学指纹或者同位素指纹获取污染源信息的溯源方法[８]ꎬ相比于统计分析和模型优化对数据量和场地资料的要求ꎬ它主要关注具有源特异性的指标ꎬ分析潜在污染源与地下水之间的关系ꎬ实现快速识别与准确溯源的目的.因此ꎬ该文总结归纳了目前常用于地下水污染溯源的污染指示因子ꎬ重点分析其在不同场景下单独及联合应用的情况ꎬ并对其发展前景进行展望ꎬ以期为地下水污染溯源工作提供参考依据.１㊀稳定同位素指示因子稳定同位素是识别地下水污染物来源最常用的工具[４].通常利用稳定同位素作为溯源的指示因子有以下两方面要求[９]:①潜在各污染源之间存在可识别的同位素值差异ꎻ②同位素特征在环境中保守ꎬ即几乎不发生分馏作用ꎬ或者其分馏作用可以被识别.因此ꎬ在筛选利用同位素指示因子溯源的同时ꎬ物理㊁化学及生物过程会产生同位素分馏的物理㊁化学分馏(见图１)ꎬ因此应尽可能地区分这些过程带来的影响.１ １㊀硝酸盐同位素硝酸盐污染是浅层地下水中最常见的污染[１０]ꎬ主要来源于合成化肥㊁粪肥㊁污水㊁大气沉降㊁土壤氮㊁化粪池及垃圾填埋场[１１￣１４].不同来源的硝酸盐ꎬ其硝酸盐氮同位素(１５Ｎ￣ＮＯ３－)比值存在差异[１５]ꎬ可以根７８８１㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第３４卷据不同来源的同位素特征值识别污染来源较为单一的地下水污染.但是１５Ｎ￣ＮＯ３－本身存在２个问题:①不同来源的１５Ｎ￣ＮＯ３－之间存在着重叠[１６￣１７]ꎬ大气氮与硝酸盐化肥㊁氨肥和降水㊁土壤氮以及部分粪肥和污水的１５Ｎ￣ＮＯ３－存在重叠ꎻ②硝酸盐在地下水环境中受到硝化㊁反硝化作用的影响ꎬ其１５Ｎ￣ＮＯ３－发生改变[１８￣１９].这些问题都可能造成对污染来源的误判.因此ꎬ当地下水中可能存在多种污染来源时ꎬ单纯利用１５Ｎ￣ＮＯ３－并不能作为硝酸盐来源的准确依据[１６ꎬ２０￣２２].硝酸盐氧同位素(１８Ｏ￣ＮＯ３－)的加入可以为污染来源提供更多的证据[２３].大气氮㊁硝酸盐化肥与其他污染源的１８Ｏ￣ＮＯ３－典型值范围存在明显差异[２４￣２５]ꎬ其受控于硝酸盐形成过程中利用的氧同位素特征值.硝酸盐肥料在其合成过程中利用大气中的氧气(δ１８Ｏ￣Ｏ２约为２３ ５ɢ)和氮气产生硝酸盐ꎬ且生产过程中几乎不发生同位素分馏ꎬ因此其氧同位素比值接近大气氧气的同位素特征值[２３].而其他氮源(氨肥或有机氮)通过硝化作用产生硝酸盐ꎬ其氧同位素组成主要受该过程中涉及的氧源同位素组成控制.硝化过程仅从溶解的大气氧气(δ１８Ｏ￣Ｏ２为２３ ５ɢ)中吸收了一个氧原子ꎬ而从水(δ１８Ｏ￣Ｈ２Ｏ为－２５ɢ~４ɢ)中吸收了另外２个氧原子[９ꎬ２６￣２９]ꎬ因此ꎬ相比于硝酸盐合成肥料ꎬ硝化产生的硝酸盐的１８Ｏ￣ＮＯ３－值更低.另一个影响同位素溯源的因素是反硝化过程.在厌氧环境下微生物介导的反硝化过程中ꎬ随着硝酸盐浓度的减少ꎬδ１５Ｎ￣ＮＯ３－㊁δ１８Ｏ￣ＮＯ３－值增加且二者之间存在线性关系[２８]ꎬ比率大致介于１ ３~２ １之间[３０￣３１]ꎬ由此可作为反硝化过程的证据.图２列举了２个案例中地下水中的同位素比值ꎬ其中圆点表示非洲喀拉哈里地区[３２]地下水中的硝酸盐同位素的特征值ꎬ三角形代表韩国济州岛地区[３３]２个含水层中硝酸盐同位素的特征.其中Ｇｈａｎｚｉ和Ｇｏｂａｂｉｓ地区的地下水受到动物粪便与化粪池的影响ꎬＳｅｒｏｗｅ地区同位素值在土壤氮的范围内ꎬ表明主要受到天然来源的硝酸盐影响[３２].韩国济州岛地区不透水层上㊁下某含水层中的同位素特征表明ꎬ地下水中升高的硝酸盐主要来源于合成肥料ꎬ另外ꎬ浅层含水层中溶解氧含量表明部分地点处于厌氧环境ꎬ同位素特征表明可能存在反硝化作用[３３].硝酸盐同位素难以区分粪肥与污水来源[１６￣１７]ꎬ在实际应用中需借助其他溯源手段.１ ２㊀硫酸盐同位素硫酸盐是地下水中常见的无机污染组分ꎬ其天然的来源途径包括含水层中蒸发岩的溶解和硫化物的氧化ꎬ而含硫酸的工业废水排放㊁酸性矿井排水㊁化肥图２㊀各种硝酸盐来源的δ１５Ｎ￣ＮＯ３－和δ１８Ｏ￣ＮＯ３－的典型值Ｆｉｇ.２Ｔｙｐｉｃａｌ１５Ｎａｎｄ１８Ｏｖａｌｕｅｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｎｉｔｒａｔｅｓｏｕｒｃｅｓ的施用以及城市生活污水排放等是主要的人为污染源[３４].在地球化学循环过程中ꎬ除硫酸盐的微生物还原作用外ꎬ其他物理化学过程几乎不会产生显著的硫同位素分馏作用[３５￣３７].硫酸盐还原作用只会在厌氧且氧化还原电位(Ｅｈ)为显著负值的情况下发生[３８].氧同位素比值(δ１８Ｏ￣ＳＯ４２－)具有与其成因相关的同位素特征ꎬ即取决于形成硫酸盐的氧源同位素特征[１７]ꎬ可以辅助识别由此产生的影响.在此过程中ꎬ随着硫酸盐浓度的降低ꎬδ３４Ｓ￣ＳＯ４２－值增加ꎬδ１８Ｏ￣ＳＯ４２－值也随之增加[３９￣４０]ꎬ且δ３４Ｓ￣ＳＯ４２－与δ１８Ｏ￣ＳＯ４２－具有良好的线性相关性ꎬ其比值接近１ʒ１ ４[３９].如图３所示ꎬ分别选取了Ａ㊁Ｂ㊁Ｃ㊁Ｄ㊁Ｅ５个区域的地下水ꎬ其中Ａ区和Ｂ区[４１]为西班牙南部某一流域的地下水ꎬＡ区地下水主要受合成化肥和污水的影响ꎬ而Ｂ区主要受到含水层内石膏溶解的影响ꎻＣ区与Ｄ区[４２]选自城市地区的地下水ꎬＣ区地下水主要受化粪池的影响ꎬＤ区受该区内农业施用化肥及污水中清洁剂的影响ꎻＥ区[４３]地下水中硫酸盐主要源于硫化物的氧化.众多的研究证明了硫酸盐同位素对不同污染源具有较好的指示作用ꎬ对研究区各潜在硫酸盐来源的同位素情况掌握有助于提高指示精度.１ ３㊀硼同位素硼在地下水中的存在形式主要为含氧化合物(硼酸与硼酸根离子)ꎬ无价态变化且不参加氧化还原化学反应[４４].天然地下水中硼的含量一般较低ꎬ但是受到卤水㊁海水入侵以及硼酸盐矿物溶解的影响ꎬ地下水中硼的含量会升高ꎬ特别是硼化合物在８８８１第８期王会霞等:地下水污染识别与溯源指示因子研究进展㊀㊀㊀图３㊀各种硫酸盐来源的δ３４Ｓ￣ＳＯ４２－和δ１８Ｏ￣ＳＯ４２－的典型值Ｆｉｇ.３Ｔｙｐｉｃａｌ３４Ｓ￣ＳＯ４２－ａｎｄ１８Ｏ￣ＳＯ４２－ｖａｌｕｅｓｆｒｏｍｖａｒｉｏｕｓｓｕｌｆａｔｅｓｏｕｒｃｅｓ人类生活中的广泛应用(常用于清洁用品中)ꎬ使得来自污水㊁垃圾渗滤液㊁农业径流等的硼可能污染地下水[４５￣４６].硼的２种稳定同位素１０Ｂ和１１Ｂ之间存在较大的相对质量差ꎬ导致易产生同位素分馏[４７].硼同位素分馏主要由同位素平衡交换反应产生ꎬ动力学分馏效应较小[４７].人为来源的硼在生产过程中几乎不发生同位素分馏[４ꎬ４８]ꎬ并且污水常用的生物法处理中既不能去除硼也不改变硼同位素的组成[４７].有研究[４９]表明ꎬ黏土矿物的吸附作用可使硼同位素产生２０ɢ的变化(见图４).在图４中ꎬ非海相钠硼酸盐㊁钙硼酸盐和污水的硼同位素特征值范围跨度较小.海水入侵和污水影响造成的硼同位素值存在显著差异[４４].如果污染源与地下水的硼同位素值存在显著差异(如５％以上)ꎬ则可识别污染物的低混合程度影响[４４].硼同位素对于各污染源较小比例的混合作用具有较强的敏感性.相对于硼浓度受稀释作用的影响ꎬ硼同位素在地下水中表现更为保守ꎬ通常可以保留数十年[５０]ꎬ但低硼含量淡水中ꎬδ１１Ｂ值的测量精度可能限制其在污染溯源中的应用.１ ４㊀其他稳定同位素金属稳定同位素是目前非传统稳定同位素的发展前沿.随着测量技术的进步ꎬ铅同位素㊁铬同位素逐渐应用到环境污染识别中ꎬ成为识别特定重金属污染来源的有力工具[５１].环境中有４种稳定的铅同位注:参考Ｖｅｎｇｏｓｈ等[４９]ꎬ有改动.图４㊀未受污染地下水与污染源之间δ１１Ｂ￣Ｂ混合曲线Ｆｉｇ.４Ｔｈｅδ１１Ｂ￣Ｂｍｉｘｉｎｇｌｉｎｅｓｂｅｔｗｅｅｎｕｎｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｂｏｒｏｎｉｎｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒａｎｄｏｔｈｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｓ素ꎬ即２０４Ｐｂ㊁２０６Ｐｂ㊁２０７Ｐｂ和２０８Ｐｂꎬ一般用２０７Ｐｂ∕２０６Ｐｂ㊁２０８Ｐｂ∕２０６Ｐｂ同位素比值的形式表示.铅同位素质量大ꎬ同位素之间的相对质量差较小ꎬ在环境地球物理化学过程中难以发生明显的同位素分馏ꎬ并且已被证明在工业生产过程中也不会产生明显的同位素分馏[５１]ꎬ因此铅同位素可以较完好地保存其物源和成因的同位素特征.这种特性使铅同位素在环境示踪中得到广泛应用.Ｇｒｅｚｚｉ等[５２]利用铅同位素特征结合浓度数据ꎬ追踪土壤和地下水污染的来源和程度ꎬ结果表明城市化地区表面的土壤中铅同位素组成主要受机动车等人为影响.与铅同位素类似ꎬ铬同位素间原子质量相对差别很小ꎬ生产活动中的铬同位素组成难以因外界条件发生改变[４].进入环境之后ꎬ铬同位素的分馏机制与硫同位素一样ꎬ主要是含氧阴离子的还原作用[５３].在还原条件下ꎬ地下水中的Ｃｒ(Ⅵ)转化成Ｃｒ(Ⅲ)ꎬ使得水体中剩余Ｃｒ(Ⅵ)的δ５３Ｃｒ相对于污染源逐渐偏正.例如ꎬＫａｎａｇａｒａｊ等[５３]利用铬同位素比值有效区分出地下水中铬污染的原因ꎬ发现相比于地质成因的地下水ꎬ制革厂污水及其附近的地下水中δ５３Ｃｒ明显偏高.同时ꎬ利用铬同位素对水体氧化还原条件较强的敏感性ꎬ可以根据Ｃｒ(Ⅵ)同位素组成指示其在水环境中的衰减程度.另外ꎬ随着高分辨率色谱￣同位素比值质谱技术的不断发展ꎬ有机单体同位素分析技术(ＣＳＩＡ)日趋成熟ꎬ为有机污染物的来源判识和污染过程示踪提供了有力工具[５４].该技术目前可应用于有机物中碳㊁氢㊁氮㊁氧㊁氯㊁溴稳９８８１㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第３４卷定同位素测试[５５]ꎬ可有效地识别地下水中有机污染物的衰减程度.２㊀地球化学指示因子某些具有源特异性的地球化学指标可以作为特定污染来源的示踪剂.其中ꎬ合成有机污染物是地下水污染识别的重要指标ꎬ且能提供特定污染源的信息ꎬ具有广阔的利用前景.图５㊀Ｃｌ浓度与Ｃｌ∕Ｂｒ关系揭示的地下水污染来源Ｆｉｇ.５ＴｈｅｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎＣｌ∕ＢｒｒａｔｉｏａｎｄＣｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ２ １㊀卤化物地下水中Ｃｌ－㊁Ｂｒ－㊁Ｉ－属于保守的阴离子[５６￣５７]ꎬ在地下水迁移的过程中与环境介质的相互作用非常小[５６]ꎬ天然条件下ꎬ地下水中发生的物理过程(稀释㊁蒸发㊁混合等)可以改变它们的绝对浓度ꎬ但不会显著改变地下水的Ｃｌ∕Ｂｒ[５８].各种污染来源的Ｃｌ∕Ｂｒ与Ｃｌ浓度的关系如图５所示.图５中各端元之间的连线表示端元之间的混合作用ꎬ通过地下水中Ｃｌ∕Ｂｒ与Ｃｌ浓度的分布关系ꎬ可以大致判断其污染来源.以以色列Ｄａｎ地区为例ꎬ受污染的地下水受到生活污水和加勒比海水的影响ꎬ其Ｃｌ浓度升高ꎬＣｌ∕Ｂｒ满足二者混合的结果[５８].除Ｃｌ∕Ｂｒ外ꎬＩ∕Ｎａ与Ｂｒ浓度的关系也可用于地下水中硝酸盐与盐度的溯源中.Ｐａｎｎｏ等[５９]描述了７种Ｎａ和Ｃｌ的自然和人为来源(包括农药㊁化粪池污水㊁动物粪便㊁垃圾填埋场渗滤液㊁海水㊁盆地深层盐水和道路除冰剂)ꎬ并且发现在Ｉ∕Ｎａ与Ｂｒ浓度的关系中ꎬ碘化物的富集在降水中最大ꎬ其次是未污染的土壤水㊁地下水及垃圾渗滤液ꎬ进而为追踪地下水中可能的Ｎａ＋和Ｃｌ－输入来源提供证据.２ ２㊀稀土元素随着稀土元素消耗量的增长ꎬ环境中稀土元素数量呈现增加的趋势.天然条件下ꎬ不同地下水中稀土元素的含量可能有所不同ꎬ但其分配模式基本一致ꎬ即标准化后的分配线近乎是一条平直的线.受到污染的地下水ꎬ由于外在物源的输入ꎬ会影响其稀土元素的含量及分配模式[６０].稀土元素钆(Ｇｄ)为磁共振成像中造影剂的主要成分.Ｇｄ∕Ｇｄ∗(Ｇｄ∗为Ｇｄ的天然背景值)是衡量钆异常的指标ꎬ其值大于１ꎬ定义为正异常ꎬ表明环境中钆输入ꎬ研究发现这种正异常通常是人为输入造成的ꎬ如污水排放㊁垃圾填埋场渗滤等.近年来ꎬ土壤㊁地表水㊁地下水环境中钆的正异常行为越来越显著.钆异常被用于人为污染进入地下水环境中的有效示踪[６１].钆络合物在人体内不经代谢直接排出体外[６２]ꎬ并且无法被污水处理厂处理ꎬ说明钆络合物既不吸附ꎬ又不共沉淀ꎬ也不与有机或无机颗粒状污水进行离子交换[６３￣６４].进入环境中的钆络合物主要存在溶液中[６５]ꎬ并且在环境中的保守性较好ꎬ因此钆在水体中相对于其他稀土元素异常富集ꎬ表现出稀土元素分配模式与浓度的异常.此外ꎬ据Ｋｕｌａｋｓｉｚ等[６６]报道ꎬ稀土元素镧(Ｌａ)和钐(Ｓｍ)也被发现可用于识别莱茵河水是否受到工业污染.对于地下水中更为精准的污染来源识别ꎬ有待进一步开展对稀土元素在环境中性质的研究.２ ３㊀新污染物随着分析方法与技术的不断提高ꎬ环境中众多微量(浓度在ｎｇ∕Ｌ~μｇ∕Ｌ之间)且潜在危害难以估量的新污染物检出愈加频繁[６７￣６９].这些新污染物主要为药品及个人护理品(ＰＰＣＰｓ)㊁人造甜味剂㊁农药㊁消毒副产品等[７０].与自然中大量存在的㊁非人为的背景指标(如主要离子)相比ꎬ地下水中一旦发现此类污染物ꎬ表明存在外来的人为输入ꎬ因此具有更显著地识别地下水污染的灵敏度[７１].理想的溯源指示因子要求满足保守性及低检出限[７２￣７３].保守性意味着新污染物是持久的ꎬ即具有抵抗生物降解㊁吸附及转化的能力[７４]ꎬ地下水中污染物含量基本不会损失ꎬ表现为持久地存在于地下水环境中[７３].目前ꎬ应用最多的新污染物主要是药品及个人护理品和人造甜味剂ꎬ常见新污染物的环境检测浓度㊁用途和持久性特点如表１所示.２ ３ １㊀药品及个人护理品药品及个人护理品应用于地下水污染来源示踪前景广阔[８９￣９０].地下水环境中检测出的持久性药品及０９８１第８期王会霞等:地下水污染识别与溯源指示因子研究进展㊀㊀㊀㊀㊀㊀表１㊀新污染物溯源适用性Ｔａｂｌｅ１Ｔｈｅｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｅｍｅｒｇｉｎｇｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｆｏｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｔｒａｃｅａｂｉｌｉｔｙ新污染物名称用途环境中检测浓度∕(ｎｇ∕Ｌ)污水处理厂出水地下水地表水持久性药品及个人护理品人造甜味剂卡马西平情绪稳定剂５０~２０００[７５]２３２５[７６]２２８０[７６]在环境中表现出持久性ꎬ补给过程中未去除克罗米通止痒药ＮＤ~４ ５[７７]１０００[７８]５０４[７９]在环境中通常表现出持久性ꎬ稍次于卡马西平普利米酮抗惊厥药１２５~２２６[８０]ＮＤ~２１６０[７６]ɤ５２２[７６]补给过程中未去除阿替洛尔激素受体阻滞药１~３[８１]４ ８[８１]５６０[８１]经常与卡马西平和乙酰磺胺醚一起检测ꎬ与大肠杆菌数量的相关性较好磺胺甲恶唑抗生素８０~２６００[８２]４５８[７３]３ ２１[８３]在地下水中可以运输数千米㊁数十年ꎬ对衰减有一定的抵抗性咖啡因添加剂３０~９５００[８４]５０７０[８５]１４４２０[８５]在污水处理厂中几乎完全被去除ꎬ在环境中可生物降解乙磺胺∕安赛蜜甜味剂２ˑ１０４~２５０ˑ１０４[８６]２８５０[８７]２０１０[８７]在污水处理厂中不能去除ꎬ在地表水环境中表现出持久性ꎬ极少被生物降解及光分解[８８]三氯蔗糖甜味剂４６００[８７]５０[８７]５０[８７]污水处理厂不能去除ꎬ在环境中表现出持久性和热稳定性甜蜜素甜味剂１６６００[８７]１２００[８７]２４５[８７]在污水处理厂中几乎完全被去除ꎬ在环境中可生物降解糖精甜味剂５５１００[８７]１０[８７]１０[８７]在污水处理厂中几乎完全被去除ꎬ在环境中可生物降解㊀㊀注:ＮＤ表示未检出.个人护理品主要有卡马西平[９１￣９２]㊁克罗米通[９３￣９４]㊁普利米酮[７３]㊁阿替洛尔[９５].卡马西平是世界范围内使用量较大的药品及个人护理品的典型代表[９３ꎬ９６].并且在污水处理厂的各种物理化学过程中性质稳定ꎬ在污水处理厂二级处理的去除率极低(约为５２％ʃ３％)[９５].进入环境中ꎬ由于其亲水性较强(ｌｇＫＯＷ为２ ４５)ꎬ不易被土壤介质吸附[９３ꎬ９６￣９７]ꎬ且其他生物地球化学过程对其在环境中的影响较小ꎬ因此在地下水环境中相对其他ＰＰＣＰｓ检出率和浓度较高.与卡马西平类似ꎬ克罗米通也表现出环境持久性ꎬ其二级去除率为２２％ʃ２０％[９５]ꎬ亲水性强(ｌｇＫＯＷ为２ ７３)ꎬ不易被吸附ꎬ因此可以作为污水中持久的指示因子.另外ꎬ抗生素如磺胺甲恶唑也能在数千米的距离和数十年的时间尺度上持续存在[８８]ꎬ并已被用作地下水中的协同示踪剂[７３].药品及个人护理品类中某些易降解的污染物也被发现存在于区域性地下水环境中ꎬ如污水管网不发达或者不完善的化粪池分布多的地区ꎬ污染物通过污水泄漏和溢流等方式进入地下水中[９８￣９９].这类污染物主要有咖啡因㊁布洛芬及对乙酰基酚.咖啡因最早用来识别未处理污水的污染影响[８４ꎬ１００￣１０２]ꎬ其在污水处理厂的处理过程中去除率高达９９％[１００]ꎬ对乙酰基酚在污水中浓度可达数百ｐｐｂ[１０３]ꎬ但经污水处理厂后迅速降至低于检出水平[８９].因此如果在地下水中发现此类易降解的新污染物ꎬ表明地下水在近期受到了未经处理的污水影响.易降解的污染物并不会单独存在于地下水中ꎬ将易降解的新污染物与同源的保守性指示因子相结合ꎬ考虑易降解污染物的衰减常数ꎬ可以估算污染发生的时间尺度.２ ３ ２㊀人造甜味剂某些人造甜味剂被证明在地下水环境中具有持久性ꎬ并且与大多数新污染物相比ꎬ它们的生物及化学活性差[９８￣９９].乙磺胺和三氯蔗糖是２种人造甜味剂ꎬ最常用于食品和饮料的生产中.乙磺胺和三氯蔗糖在常规废水处理过程中化学稳定性好ꎬ去除率低[１０２ꎬ１０４￣１０５]ꎬ二者同时表现出相对较低的土壤吸附能力(ｌｇＫＯＷ分别为－１ ３３和－１ ０)ꎬ并且在地下水环境中具有显著的持久性[１０３]ꎬ浓度最高可达分别为３３和２４μｇ∕Ｌ[２３].在自然ｐＨ条件下为亲水性离子化合物ꎬ具有极强的流动性.在有机质丰富的有氧环境中ꎬ污染羽边缘位置存在三氯蔗糖的缓慢衰减[１０４].Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ等[１０５]发现在众多地下水环境中ꎬ三氯蔗糖１９８１㊀㊀㊀环㊀境㊀科㊀学㊀研㊀究第３４卷可持续存在几个月到几年时间ꎬ可用于追踪受到病原体威胁的近期污染[１０５].人造甜味剂甜蜜素和糖精经过污水处理厂处理之后ꎬ几乎全部被去除.据Ｖａｎ￣Ｓｔｅｍｐｖｏｏｒｔ等[３２]的研究ꎬ甜蜜素和糖精也经常在水环境中被检出ꎬ二者的浓度分别高达０ ９８和１０ ３μｇ∕Ｌ.Ｒｏｙ等[１０６]发现ꎬ垃圾渗滤液影响的地下水中糖精的检测浓度相比污水处理厂出水影响的地下水低ꎬ这为区分这２种污染源提供了可能.３㊀指示因子的应用理想的地下水污染溯源是仅利用一种或尽可能少的指示因子解决污染来源问题ꎬ但由于地下水受不同污染源的影响(见图１)ꎬ导致污染物种类繁多㊁污染途径难辨.各指示因子均存在自身局限性(见表２)ꎬ多种指示因子联合使用显得尤为必要.３ １㊀指示因子在不同场景下的溯源应用表２㊀地下水污染溯源关键指示因子Ｔａｂｌｅ２Ｋｅｙｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｔｒａｃｅａｂｉｌｉｔｙ项目指示因子主要来源优点局限性稳定同位素新污染物其他δ１５Ｎ￣ＮＯ３－和δ１８Ｏ￣ＮＯ３－合成化肥㊁粪肥及化粪池㊁污水㊁垃圾填埋场渗滤液及大气沉降研究成熟ꎬ应用广泛分馏机制复杂ꎬ存在同位素比值重叠δ３４Ｓ￣ＳＯ４２－和δ１８Ｏ￣ＳＯ４２－合成化肥㊁污水㊁矿山排水㊁工业排放㊁大气沉降以及含水层矿物溶解与氧化分馏机制简单ꎬ应用广泛存在同位素比值重叠δ１１Ｂ粪肥㊁污水㊁垃圾填埋场动力学分馏小浓度受检测精度限制２０７Ｐｂ∕２０６Ｐｂ和２０８Ｐｂ∕２０６Ｐｂ采矿㊁冶炼㊁工业废物㊁垃圾焚烧㊁燃煤㊁含铅油漆㊁含铅汽油㊁含铅农药以及地层中的自然来源不产生同位素分馏发展较晚ꎬ目前应用受限δ５３Ｃｒ工业 三废 以及含水层矿物溶解对氧化还原环境极为敏感发展较晚ꎬ目前应用受限持久性污染物经处理污水抗降解㊁难吸附㊁易迁移受浓度限制易降解污染物未经处理污水具有污染时效性受浓度限制Ｇｄ∕Ｇｄ∗污水㊁下水道㊁化粪池人为来源浓度高地下水中未检出并不代表未受到污染Ｃｌ∕Ｂｒ城市污水和农业Ｃｌ－和Ｂｒ－在地下水环境中保守一般不具备结论性的指示意义㊀㊀注:Ｇｄ∗表示Ｇｄ的天然背景值.㊀㊀硝酸盐与硫酸盐污染是地下水中常见的无机污染ꎬ特别在受农业面源影响的区域.稳定同位素指示因子是示踪此类污染来源最常用的手段.通过查明潜在污染来源的同位素特征ꎬ对比分析同位素特征以判断污染来源ꎬ甚至可以借助混合模型定量污染源的贡献率[１０７].环境同位素(如δ８７Ｓｒ㊁δＤ￣δ１８Ｏ等)与描述地下水年龄的指标(如３Ｈ㊁１４Ｃ㊁４Ｈｅ㊁ＣＦＣ)常用于辅助识别地下水中污染的来源[２４ꎬ１０７￣１０８].此外ꎬ研究[１０９]表明ꎬ通过将硝酸盐和硫酸盐同位素耦合ꎬ还可以证明反硝化作用与黄铁矿氧化之间的联系.地下水中硝酸盐的反硝化过程主要由两类细菌主导[１１０]ꎬ一类是由异氧细菌利用有机化合物能量发生的反硝化作用ꎻ另一类是自养细菌从无机化合物的氧化(如硫化物的矿化)中获取能量从而产生反硝化过程.对于可能存在第二类反硝化作用的地下水中ꎬ往往涉及硝酸盐与硫酸盐的连锁反应ꎬ这类反硝化过程通常由黄铁矿氧化引起ꎬ导致ＳＯ４２－浓度增加和ＮＯ３－浓度减少ꎬ同时ꎬδ１５Ｎ￣ＮＯ３－和δ１８Ｏ￣ＮＯ３－值增加ꎬδ３４Ｓ￣ＳＯ４２－和δ１８Ｏ￣ＳＯ４２－与硫酸盐形成的物源一致ꎬ即基本不变.利用这种关系ꎬＯｔｅｒｏ等[１０９]证明了硝酸盐污染的地下水中反硝化过程的发生与含水层中黄铁矿的氧化有关.硼同位素在示踪海水入侵㊁生活污水入渗以及填埋垃圾渗滤液影响等方面都取得了成功应用.Ｂａｓｓｅｔｔ等[１１１]研究表明ꎬ利用硼与硼同位素能够有效地区分得克萨斯州伊帕索地区处理过的污水与作为灌溉水的天然盐水对地下水的影响.Ｎｉｇｒｏ等[４６]利用硼同位素与氚对城市垃圾填埋场的地下水进行表征ꎬ结果显示未受污染的地下水中硼同位素比值为１９ ３１ɢꎬ而受到污染的地下水中为４ ３７ɢ~９ ４１ɢ.污水和粪肥来源的硝酸盐同位素比值存在重叠ꎬ导致硝酸盐同位素难以区分这两类污染来源ꎬ而硼同位素是硝酸盐的共同迁移体且在硝酸盐的转化过程(硝化㊁反硝化作用)中几乎不发生同位素分馏[１１２].污水和化肥中的δ１１Ｂ值相对较低ꎬ通常为－６ɢ~１３ɢ[１１２￣１１４]ꎻ粪肥中的δ１１Ｂ值相对较高ꎬ其范围为７ɢ~４２ɢ[４７ꎬ１１４￣１１５].因此ꎬ对于可能存在污水与粪肥污染的地下水ꎬ硼同位２９８１。
中国地下水污染防治的研究进展
（ ｅ ｍｎ ｎ ｆ ｎｉ ｎ ｅ ｔ ｃｅ ｃ ｎ ｎ ｉｅｒ ｇ ｎ ｎＵ ｉｅｓｙｏ Ｔ ｃｎ ｌｇ ， ．ｌ ４ ０ ４ Ｃ ｍａ Ｄ ｐ ｅｔ ｖｒ ｍ ｎａ Ｓｉｎ ｅａ ｄＥ ｎ ｅｉ ，Ｇ ｌ ｎｖｒｉ ｆ ｅｈ ｏｏｙ Ｇ ｉｎ５ １０ ， ｈ ） ｏ ｏＥ ｏ ｌ ｇ ｎ ｉ ｉ ｔ ｉ
１ 地 下水资源现状及污染状况
． 国 ６０多个城市中， ６ 利用 地下水作 为饮 用水 的城市 １ １ 地 下 水资 源现状 全国地下淡水的天然补给资源约为每年８８０ ４ 有 ４ｏ多个 ， 国有 近 １３人 口饮 用 地 下 水 。 由于 ０ 全 ／ 占水资源总量 的三分之一 ， 中山区６５０ 其 ６ 亿 地下水 自 净能力较弱， 一旦受到污染 ， 将难以更新和 亿 ｍ ，
ｇｏ ｄ ｔｒｐ ｌ ｔ ｎ ｐｅ ｅ ｔ ｎ ｉ ｈ ｎ ｅ ｖ ｒｌｃ ｎ ｒｔ Ｉｐ，ａｓａｅ ｐ ｔｆｒ ａｄ，ｓ ｃ ｓ ｐ ｒｅｔ ｇｌｗ ｎ ｅ ｕａｉｎ ｓｓ ｒｕ ｗａｅ ｌｉ ｒｖ ｎｉ ｎ Ｃ ｉａ，ｓ ｅａ ｃ ｅ ｐｏ ‘ ｌ ｒ ｕ ｏ ｗ ｒ ｎ ｏ ｕ ｏ ｏ ｏ ｅ ｓ ｕ ｈ ａ ｅ ｃ ｎ ａ ｓａ ｄ ｒｇ ｌｔ ｙ － ｆ ｉ ｏ ｔｍｓｏ ｇｏ ｎ ｗ ｔｒｅ ｖｒｎ ｅ ｔｐｏｅｔｏ ｅ ｆ ｒ ｕ ｄ ａｅ ｎ ｏ ｉ ｍ ｎ ｒｔｃ ｎ，ｅ ｈ ｎ ｉ ｔｅｃ ｎ ｔｕ ｔ ｎｏ ｒｕ ｄ ｔｒｍｏ ｔｒ ｅｗｏｋ， ｓａ ｌ ｈｎ ｉ ｎ ａ ｃｎ ｈ ｏ ｓｒ ｃ ｏ ｆｇｏ ｎ ｗａｅ ｇ ｉ ｉ ｎ ｏｉ ｎ ｔ ｒ ｅ ｔｂｉ ｉｇｗａｎｎ ｎ ｇ ｎ ｓ ｒｉ ａｄ ｇ ｅ ｒｅ ｃ ｌｎ ｆｇｏ ｄ ｔｒｐ ｌ ｔｏ ｎ Ｃｈｎ ｎ ｄ ｓ ｅ ｇｈ ｎｎ ｃ ｎｃｌｒｓ ａｃ ｆｇｏ ｄ ｔｒｐ ｌ ｔ ｎ ｐｅ ｅ ｔ ｎ ｍｅｇ ｎ ｙｐａ ｓｏ ｒｕ ｗａｅ ｏｌ ｉｎｉ ｉａ，ａ ｔ ｎ ｔｅ ｇ ｔ ｈ ｉａ ｅｅ ｒｈ ｏ ｒｕ ｗａｅ ｏ ｕ ｏ ｒｖｎ ｏ ． ｎ ｕ ｒ ｉ ｅ ｎ ｉ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ：ｒｕ ｄ ｔｒｐ ｌｕ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ｇｏ ｎ ｗａｅ ｏ ｔ ｎ；ｐ ｅ ｅ ｔ ｎ；ｒｓａ ｃ ｒｇｅ ｓ ｒｐ ｓｌ ｉ ｒｖ ｎ ｉ ｏ ｅｅ ｒ ｈ ｐｏ ｒ ｓ ；ｐ ｏａ ｏ
地下水常见无机污染物研究进展
地下水常见无机污染物研究进展地下水是人类重要的饮用水来源之一，但由于人类活动的影响，地下水中常常存在各种无机污染物。
这些无机污染物包括重金属、硝酸盐、氟化物、硫酸盐等，对人类健康和生态环境均产生不可忽视的影响。
近年来，研究人员对地下水中常见的无机污染物进行了广泛且深入的研究，探索了其来源、迁移转化规律以及治理方法，并取得了一些重要的进展。
首先，对重金属污染物的研究取得了显著进展。
重金属是地下水中常见的无机污染物之一，包括铅、镉、铬、汞等。
研究表明，重金属污染主要来自于工业废水、农业施肥和废弃物等，通过地下水的迁移转化进入到水源地。
研究人员通过对地下水中重金属的分布特征、迁移规律以及毒性效应等方面的研究，为重金属污染的防治提供了科学依据。
其次，对硝酸盐和氟化物的研究也取得了重要进展。
硝酸盐和氟化物是地下水中常见的无机污染物，主要来源于农业施肥、工业废水以及地下水与表层水的交互作用等。
硝酸盐和氟化物的过量摄入会对人体健康产生不良影响，如硝酸盐会引起肠道疾病，氟化物则会导致骨骼病变等。
研究人员通过对硝酸盐和氟化物的来源、迁移转化过程以及防治技术的研究，为地下水中硝酸盐和氟化物的控制与治理提供了有效手段。
此外，对硫酸盐和硅酸盐等无机污染物的研究也有所突破。
硫酸盐主要来源于工业废气和垃圾填埋场等，其过量含量会导致地下水的酸化、金属腐蚀等问题；硅酸盐则主要来自于地壳的风化和溶解，其过量含量会造成地下水的硬度增加、管网堵塞等问题。
研究人员通过对硫酸盐和硅酸盐的来源、迁移转化机制以及防治技术的研究，为地下水中硫酸盐和硅酸盐的治理与修复提供了科学基础。
总之，近年来对地下水常见无机污染物的研究取得了重要进展，这些研究为地下水污染的治理与保护提供了科学依据和技术支持。
然而，仍然存在一些尚待解决的问题，如无机污染物的迁移与转化机制、协同污染与生态风险等方面的研究还需加强。
随着科技的不断进步和研究的不断深入，相信在未来会有更多的突破和发展，为保护地下水资源提供更多有力的支持。
地下水污染及防治技术研究进展
地下水污染及防治技术研究进展摘要本文综述了地下水资源污染类型与方式，比较了地下水与地表水污染的不同，介绍了地下水资源的防治方法，最后提出地下水污染及防治的关键性问题。
关键词地下水；污染；危害；防治中图分类号x5 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2012）78-0056-02水是万物之源，没有水万物将会失去生命，动物、植物、微生物的生长离不开水，我们的衣、食、住、行同样离不开水，可见水对于地球上的生物是多么的重要。
但是，随着社会的发展，人口压力逐年增加，人们一直认为“取之不尽，用之不竭”的水资源也面临着沉重的压力。
许多年前，环保人士就已经开始呼吁人们要节约用水，珍惜水资源。
近些年来，水资源污染加剧，由最初的地表水污染，开始转向地下水污染。
我国治理地下水污染方面起步比较晚，还缺乏相应的经验，正处于未成熟阶段。
1造成地下水污染的原因及危害1.1地下水污染类型对地下水造成污染的原因非常多，主要有人为原因和自然原因两大类。
随着我国经济的快速发展，人们对淡水的需求正在不断增加，人类在开采地下水的过程中造成了地下水污染，同时由于工业的发展，一些污染物渗漏到地下，造成地下水污染。
总体来说共分为四个类型：一是海水倒灌造成的地下水污染；二是地表水造成的污染；三是工业污水的污染；四是垃圾填埋造成的污染。
除此之外还有一些地区采取了淡水回灌来补给地下水，但是在回灌的过程中会出现一些被细菌感染的水直接回灌，这将给地下水带来极大的破坏，造成严重的后果，这种污染在一些地下水超采地方比较常见，并且对地下水的污染比较严重。
1.2地下水污染途径对地下水的污染根据污染的途径不同可以分为四类：即：间歇入渗型，连续入渗型，越流型，径流型。
连续入渗和间接性入渗污染地下水的主要是污水潜水。
对含水层污染的主要是越流型污染，它对地下水的影响非常大。
1）连续入渗型主要是污染随着地下水直接渗入到地下，主要是污染潜水，例如废水池、废水废井；2）间歇入渗型主要是自然降水或者其他形式的灌溉水通过非饱和水带，周期性地渗到地下，在日常生活中垃圾堆被雨淋后就会把污染的雨水渗透到地下；3）径流型污染物主要通过地下径流直接渗入到含水层，在地下溶洞中进入含水层就是此类污染；4）越流型主要是把受污染的地下水越流到未被污染的地下水，污染的水主要通过整个层间或者通过破损的地下管道直接渗透到地下水层。
PRB技术在地下水污染修复中的研究进展
ＰＲＢ技术在地下水污染修复中的研究进展摘要：综述可渗透反应墙（ＰＲＢ）的技术关键、零价铁修复的原理和ＰＲＢ的最新进展和实例应用，介绍ＰＲＢ技术处理地下水的技术优势及存在问题。
关键词：可渗透反应墙地下水污染修复技术零价铁可渗透反应墙（ＰＲＢ）是一种将溶解的污染物从污染水体和土壤中去除的钝性处理技术，是近年来流行的地下水污染原位处理方法，具有持续原位处理多种污染物、处理效果好、安装施工方便、性价比较高等优点。
目前，欧美一些发达国家已对其进行了大量的试验及工程技术研究，并投入商业应用。
在我国ＰＲＢ技术仍处于试验摸索阶段。
1.ＰＲＢ技术的基本原理：ＰＲＢ技术是在地下安置活性材料墙体以拦截污染羽状体，使污染羽状体通过反应介质后，污染物能转化为环境接受的另一种形式，从而使污染物浓度达到相关水环境质量标准。
ＰＲＢ主要由透水反应介质组成，通常置于地下水污染羽状体的下游，与地下水流相垂直。
污染物去除机理包括生物和非生物两种，污染地下水在自身水力梯度作用下通过ＰＲＢ时，产生沉淀、吸附、氧化还原和生物降解反应，使水中污染物得到去除。
2.ＰＲＢ的技术关键：ＰＲＢ是一种原位被动修复技术，一般安装在地下含水层中，垂直于地下水流方向。
当地下水流在自身水力梯度作用下通过ＰＲＢ时，污染物与墙体材料发生化学反应而被去除，从而达到环境修复的目的。
ＰＲＢ一旦安装完毕，除某些情况下需要更换墙体反应材料外，几乎不需要其他运行和维护费用。
2.1ＰＲＢ的结构ＰＲＢ的结构设计有两个关键问题，ＰＲＢ嵌进隔水层或弱透水层中，以防止地下水通过工程墙底部运移，能完全捕获地下水的污染带；②能确保地下水在反应材料中有足够的水力停留时间。
ＰＲＢ有两种基本结构：①隔水漏斗导水门式结构。
此种结构适用于埋藏浅的大型的地下水污染羽状体，地下水通过比较小的渗透反应门，优点是反应介质的装填量减少，缺点是干扰了天然地下水的流场；②连续墙式的结构。
用于地下水污染的羽状体较小时，墙体垂直于污染羽状体的迁移途径，横切整个羽状体的宽度和深度，优点是对天然地下水流场干扰小，易于设计。
地下水污染源溯源技术研究
地下水污染源溯源技术研究地下水是重要的自然资源之一，被广泛应用于生产和生活领域，但由于人类活动、自然灾害等原因，地下水受到了严重的污染，对人类的健康和环境的稳定造成了极大的威胁。
地下水污染源的准确定位对于地下水的保护和治理至关重要。
本文将探讨地下水污染源溯源技术研究的现状、进展及展望。
一、地下水污染源溯源技术的主要方法地下水污染源溯源技术通常采用三种方法：地下水化学分析、同位素分析和数学模型。
其中，地下水化学分析是最基础的方法，通过分析水中各种元素、离子和有机物质的含量和分布情况，判断污染物来源和水体受污染程度。
同位素分析则是通过分析水中同位素（如氢同位素、氧同位素）的比例和分布情况，判断地下水来源和流动路径。
相比之下，数学模型技术更为高级，可建立数学模型加载各种参数，对地下水污染源的位置和污染物的传输规律进行模拟与预测。
二、地下水污染源溯源技术的现状和进展1. 地下水化学分析技术目前地下水化学分析技术在地下水污染源溯源中应用最为广泛。
以氯离子为例，氯的分布和含量显著超标会被视为污染源的判定条件之一。
地下水中的硝酸盐同样来自于人为或自然因素，成为地下水污染源溯源中的指示物。
但地下水化学分析方法利用的是化学计量学原理，存在一定的局限性，容易受到诸多因素（如水体温度变化、反应时间等）的干扰。
2. 同位素分析技术同位素分析技术是近年来在地下水污染源溯源中快速发展的一个技术领域，其基本原理是大自然中元素的同位素比例在不同环境中有所不同。
例如，不同来源的地下水中的氢同位素比例也不相同，因此采用氢同位素的特征来判断地下水的来源十分可行。
然而，这种同位素分析技术需要高昂的仪器设备及专业技术人才进行分析，相对应而言实现成本较高。
3. 数学模型技术数学模型技术是基于地表水与地下水水循环原理，结合数字地质模型技术建立地下水流模型，加负载各种参数，通过数学形式来计算预测地下水流和地下水污染物的迁移传输规律及其分布。
数学模型技术能够综合考虑多种虚拟场的综合作用，模拟更加真实。
污染地下水可渗透反应墙(prb)技术研究进展
测自然 衰 减 技 术、 双∕多 相 抽 提 技 术 等 [２￣３] ꎮ 其 中ꎬ
ＰＲＢ 技术不涉及地下水的抽提ꎬ避免了传统抽出处
理( ｐｕｍｐ￣ａｎｄ￣ｔｒｅａｔ) 的地下水泵取和处理工程消耗
大ꎬ费用昂贵以及需定期维护和监测等问题 [４￣６] ꎬ是
水污染问题日趋严峻ꎮ 人群长期饮用受污染的地下
水会造成健康危害ꎻ工业活动采用污染地下水会降
低产品质量ꎬ影响正常生产ꎻ农业生产使用污染地下
水将影响土壤性质ꎬ抑制农作物生长ꎮ 因此ꎬ地下水
污染的治理修复和风险管控工作迫在眉睫ꎮ 地下水
污染修复技术和风险管控措施主要包括抽出处理技
术、化学氧化∕还原技术、生物技术、曝气技术、可渗
ｏｆ ｐｏｌｌｕｔｅｄ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｉｓ ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ ｕｒｇｅｎｔ. Ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｂａｒｒｉｅｒ ＰＲＢ ｉｓ ａ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ
ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ ｓｉｔｅｓ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｍｏｖｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｌｏｒｉｄｅｓ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ ａｎｄ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｉｏｎｓ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ａｎｄ ｋｅｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ＰＲＢ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｅｒｅ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｓｏ ａｓ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ
ｆｏｒ ｔｈｅ Ｒ＆Ｄ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＰＲＢ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｌｌｕｔｅｄ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｉｎ Ｃｈｉｎａ.
地下水重金属污染及防治研究进展
129管理及其他M anagement and other地下水重金属污染及防治研究进展曹思卉，王 颖（上海市中检集团理化检测有限公司，上海 200436）摘 要：经济日益发展，人们对生活质量有着更高的追求，人类的生产活动不断加剧，地下水被重金属污染的情况越来越严重。
本文简要叙述我国地下水被重金属污染的情况，以及如何有效的治理污染的防治方法和进展。
为更有效、更经济的地下水重金属污染防治提供一定的思路。
关键词：重金属污染；防治；治理技术中图分类号：X523 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）05-0129-2 收稿日期：2021-03作者简介：曹思卉，女，生于1991年，上海人，本科，助理工程师，研究方向：环境重金属检测。
随着人类文明的进步，现代社会的发展越来越来，人们对于工业生产的需求也在不断增加。
一方面工业生产无可避免的会需要使用大量的水，并且需要排出生产过后经过处理的废水，但是有些工厂的不处理就排出或者处理不到位就排出的废水很容易污染到地下的水源，使得本来就并不充裕的水资源进一步被污染。
这些水源一旦被动植物使用到，很容易通过食物链最终将废水中含有的大量重金属堆积在人体内，给人们的生活带来危害。
因此研究地下水的重金属污染以及如何有效的防治成了重中之重。
1 地下水重金属污染来源通过天然因素和人为因素可以将地下水重金属分为两类。
其中如火山喷发活动，森林火灾等就属于天然污染源。
而人为污染源则主要有：城市工业生产、农业生产活动中的农药化肥以及杀虫剂等、化石燃料燃烧。
这些污染会随着雨水或者人类地下水开采活动导致污染源深入到地下水的含水层中，从而污染地下水源[1]。
地下水重金属污染带来的问题不容小觑，一方面重金属含有着毒性、难以降解、生物富集性等等危害，另一方面持续性也极强，一旦没有办法消除，在水源中则会不断地累积到生物链上。
农村地区中的化肥和农药的过度使用或者不合理的使用也是导致地下水被重金属污染的主要原因之一。
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1800×1200× 8(垂向)
砂子，各向同 性
Soltrol 220
在非饱和土中迁移过 程气压饱和度的变化
Soga，Kechavarzi等，[14]
73×15×25
砂子，各向同 性/各向异性
Soltrol 220
土工离心机上模拟 LNAPL在非饱和土中的
流中运移
Cui Y J,P Delage and P 多相分相吸力控
2005 年 2 月
SHUILI XUEBAO
第2期
2.1 试 验 用 污 染 物 选 择 理想的示踪剂应当是：无毒、廉价、能随水移动，即使以痕量存在也容易被测
定出来且不改变地下水的天然流向，在所需要的时间内化学性质稳定；在所研究的含水层中不被所通过的
固体吸附和滤出，同时又不在地下水中大量存在[13]。国内室内弥散试验中所用到的污染物主要以可溶性物
用土工离心机上模拟 LNAPL渗流
Illangaseare,Ewing[9]
57×38×5
各向异性
p-xylene(对二甲苯)
修复(表面活性剂)
Brian Cooke[10]
Φ7.6，长240(一 细砂，各向同
维渗流柱)
性
Soltrol 130
土工离心机上模拟 LNAPL在多维流中运移
的合理性
Illangasekare， Armb-rusterIII，等[11]
由于人类活动的长期影响，在全世界范围内地下水环境均表现出不同的恶化趋势。日本环境厅对全国 地下水进行了调查，结果发现很多地方的地下水中三氯乙烯和四氯乙烯的含量已严重超过世界卫生组织 (WHO)所规定的饮用水标准[1]。而我国的污染情况更不容乐观。据《中国统计年鉴》(1996年)，我国每年排 放的工业废水、污水总量205.9亿t。这些废水、污水的75%左右未经处理直接排放入水域。同时，随着地 表水体的污染、下渗，许多城市附近，如北京、天津、太原、郑州、许昌、淄博等，地下水污染日益严重， 浅层地下水已不能饮用[2]。
渗流柱)
粉砂
压
弥
散
径
试 验
向 弥
散
R=3m,θ=30°(辐 夹带少量泥质细 各向同性，非承
冯绍元[19]
Cl-
射流)
粉砂
压
研究内容 弥散系数
弥散系数 分配系数和 阻滞因子Rd
径向弥散度和 阻滞因子Rd
二 张明泉，曾正
维 弥
中等[20]
340×90×60
散 陈建峰，王政
友[21]
二维(尺寸无)
砂石、卵石 中细砂
1.2 孔 隙 介 质 及 含 水 层 国外弥散试验不仅研究分层土，还包括含有夹层、阻挡物的土层。但多孔介质 一般也还是采用渗透系数较大的砂土，这与黏土层中做弥散试验通常需要半年甚至更长的时间有关。
1.3 弥 散 试 验 装 置 由于NAPL的野外试验耗资大且会对环境造成污染，对于它的研究通常是通过室内弥 散试验进行的。国外使用的弥散槽大致可分为两种，平面二维弥散槽和垂直二维弥散槽，以模拟NAPL的水
研究者
渗流槽
多孔介质
污染物
研究内容
Catlan,Dullien[4]
120×69×2.5
各向异性
Soltrol 100(苏通)
修复(砾石排水)
Chevalier,Wallace等[5]
90×90×5
各向异性
Gasoline(汽油)
修复(表面活性剂)
Chu,Salehzadeh等[6]
14×10.5×0.25 各向异性
质为主，如NaCl、Cl-、萤光素钠盐等都很好得符合了上述要求，野外弥散试验大都是利用已污染的水源地
作为弥散场地，其示踪剂因污染源的不同而可能采用有毒物质，如氚、氟、Cr6+等。
2 . 2 孔 隙 介 质 及 含 水 层 由表2可看出国内弥散试验大都是以砂子或更粗的卵石为孔隙介质，部分野外 试验介质是黏土、砂土分层分布[27]，但污染物主要从透水性较好的砂层中通过。以砂土为弥散介质避免了 黏土层中取样的困难，同时减少了试验时间。但由于污染物在黏土中扩散的机理不同，吸附效应显著，把 污染物在砂土中的研究成果直接应用于黏土中是不尽合理的。污染物在黏土中的弥散试验在国内尚未见报 道。
Dodecane(十二烷)
修复(表面活性剂)
Coumoulos,Soga等[7]
粗砂，各向同 Trichloroethane(TCA)(三氯
90×60×5(垂向)
性
乙烯)
在非饱和土中迁移过 程气压饱和度的变化
Esposito,Allersma等[8]
3.3×3×6
细砂，
motor oil(电动机润滑油)
975×(122-183) 砂子，各向异
×5.08(垂向)
性
Soltrol 220
含水层各向异性时(分 层、阻挡物等)的迁移
Illangasekare，TarekSaba 等[12]
220×110× 5.08(垂向)
砂子，各向同 性
P-xylene(对二甲苯)
尺度效应、集总质量传 播系数的变化
Kechavarzi，Soga等[13]
潜水含水层
弥散系数及其与含水层 Cl-
单元体大小的关系
试
散 蔡绪贻、陈明 洛阳南部某水源
浅层潜水含水
验
砂石、卵石
Cr6+
佑等[25]
地
层
弥散系数
丁家平、李樟 苏[26]
山东某地
潜水含水层，承
粉质黏土，粉砂土
＼
压含水层
弥散系数
岳梅[27]
黏土、粉质黏土，
淮南市区
潜水含水层
氟
粉细砂
弥散系数、弥散度
3
水利学报
为此，国内外许多学者对污染物在含水层中的运移、控制、修复进行了大量的研究工作。其中包括： (1)污染物在地下水中运移的模拟及预测。利用室内或野外试验测定相关参数，结合数学模型，为地下水 资源管理和已污染含水层的修复提供定量依据。(2)防止污染源扩散的方案设计。通过计算分析，选择最 佳治理方案。(3)海水入侵问题。对人工开采地下水后海水与地下水过渡带的运移分析。(4)高辐射性核废 料处置库的选址问题。选择合适的处理库使核废料在其半衰期内与人类生存空间及环境隔离。(5)饱气带 中污染物的运移问题。评价农田施用化肥、农药、污水回灌对地下水水质的影响，以及了解土壤盐碱化过 程，并确定排盐改碱过程。(6)已污染含水层的修复研究。包括工程措施(客土、换土、隔离法、清洗法、 热处理和电化法等)、施加改良剂(沉淀作用、抑制剂、吸附剂等)、农业措施(增施有机肥、控制土壤水分、 选择合适形态的化肥等)、生物修复技术。
2005 年 2 月 文章编号: 0559-9350(2005)02-0251-05
水利学报
SHUILI XUEBAO
第2期
地下水污染试验研究进展
叶为民，金麒，黄雨，唐益群
(同济大学 岩土工程重点实验室，上海 200092)
摘要：本文在总结国内外众多学者有关污染物在含水层中的运移规律研究成果的基础上，介绍了地下水污染试验研 究的最新进展；并据此认为，三维弥散，各向异性含水层介质中污染物的迁移，非饱和土层中的污染物多相迁移 和吸力的关系等将成为今后地下水污染传播研究的主要问题。 关键词：地下水污染；弥散；NAPL；污染物 中图分类号：X523 文献标识码：A
2 国内研究现状
我国20世纪80年代初才开始研究污染物在含水层中运移。1980年初山东地质局、长春地质学院、地质 部水文地质研究所、山东大学等单位在济南市郊区进行了为预测地下水污染发展趋势的地下水质模拟试验 研究工作。随后更多研究单位开展了大量的地下水质模拟试验研究工作，特别是对地下水环境污染数学模 型研究中的弥散系数的研究，由于弥散系数具有尺度效应，国内的弥散试验重点大都集中在准确地确定弥 散系数上。表2归纳了近年来国内部分室内野外弥散试验研究工作。
二维室内弥散试验一般采用矩形弥散槽，当模拟径向弥散时也可采用辐射状弥散槽[26]。弥散槽的选择 应遵循以下几条原则：(1)长宽足够大以模拟多维地下水流；(2)同时又不能太大，使试验在一定的时间内 完成；(3)使用毒性相对小的化学试剂及砂土，以减小试验对环境和试验人员影响；(4)观测孔间距以可确 定土层性质在空间上的变化为准；(5)布置有测压孔，测定各点水头值；(6)可收集土样做水质分析和土样 分析，且不影响试验水流流向；(7)可精确控制边界条件和初始条件，包括两头水位；(8)可用现场测试技 术收集数据，如饱和土中压力和饱和度的量测。
油、煤油、对二甲苯(p-xylene)等，通过非饱和土层后，以自由态漂浮在地下水的表面；重非亲水相液体
(DNAPL)，如杂酚油、柏油、氯化烃等，由于溶解度较小，通过含水层滞留下来的污染物形成潜在的污染
源，对含水层构成很大的威胁。
在选择NAPL作为污染物时要考虑以下几点：(1)试验的可重复性和对比性。由于在市场上买来的石油 等有机物组分含量不确定，因而通常采用单组分的溶剂，如对二甲苯、三氯乙烯；(2)NAPL的挥发性。NAPL 的挥发性通常较大，应采取适当的措施(如土层上铺设土工布或降低室内温度等)减小污染物的挥发； (3)NAPL与水在不同比例下动力黏滞系数的变化。
2
水利学报
2005 年 2 月
SHUILI XUEBAO
平二维弥散和垂直二维弥散。垂直二维弥散槽研究NAPL在含水层中的重力分异问题。
第2期
1.4 研 究 内 容 综合表1所列出的内容，可看出目前国外对NAPL进行的研究工作主要包括以下几个方面： (1)污染物组成对迁移和吸附的影响；(2)利用离心机研究污染物在含水层中的运移；(3)污染物含量及组 成对含水层渗透性的影响；(4)非饱和土中污染物的迁移与吸力关系研究；(5)防止污染源扩散采取的措施 研究；(6)受污染含水层的修复研究。