美國國家地下水協(xié)會最新繪制一張全球地下水資源地圖,能夠呈現(xiàn)現(xiàn)代地下水地理分布情況,,以及這些水資源的位置深淺,。 綜合實測氚數(shù)據(jù)和地下水年齡模擬的結(jié)果,Gleeson et al. (2015)進而得出,,全球現(xiàn)代地下水資源總量還不到地殼淺表層中地下水資源總量的6%,,并且在空間上分布十分不均勻,例如干旱-半干旱地區(qū)幾乎不存在現(xiàn)代地下水資源,。盡管現(xiàn)代地下水只占據(jù)著地球上地下水總資源量的很小一部分,,但是如果將其展開、平鋪于地球表面,,水深也可達整整3m,,約是全球地表水資源總量的三倍(圖1)。 圖2 全球水循環(huán)重要組成部分的資源量 Gleeson et al. (2015)給出的全球尺度現(xiàn)代地下水分布圖不僅可以告訴我們,,在我們腳下的這片區(qū)域儲存著多少現(xiàn)代地下水資源,,還告知了這些地下水的年齡分布信息。希望這張全球現(xiàn)代地下水分布圖能夠引起相關(guān)決策者的高度重視:現(xiàn)代地下水資源十分有限,,并且對于人類活動和自然環(huán)境的改變十分敏感,。 該項研究發(fā)表于國際自然科學領(lǐng)域頂級期刊《Nature Geoscience》上 歐美國家自20世紀70年代以來,在地下水點源污染治理方面取得了很大的進展,,且逐漸發(fā)展形成較為系統(tǒng)的地下水污染治理技術(shù),。地下水污染治理技術(shù)歸納起來主要有:物理處理法、水動力控制法,、抽出處理法,、原位處理法。 1 物理處理法 物理法是用物理的手段對受污染地下水進行治理的一種方法,,概括起來又分為: ①屏蔽法 該法是在地下建立各種物理屏障,,將受污染水體圈閉起來,以防止污染物進一步擴散蔓延,。但只有在處理小范圍的劇毒,、難降解污染物時才可考慮作為一種永久性的封閉方法,,多數(shù)情況下,,它只是在地下水污染治理的初期,被用作一種臨時性的控制方法,。 ②被動收集法 該法是在地下水流的下游挖一條足夠深的溝道,,在溝內(nèi)布置收集系統(tǒng),,將水面漂浮的污染物質(zhì)如油類污染物等收集起來,或?qū)⑺惺芪廴镜叵滤占饋硪员闾幚淼囊环N方法,。被動收集法一般在處理輕質(zhì)污染物(如油類等)時比較有效,,它在美國治理地下水油污染時得到過廣泛的應(yīng)用。 2 水動力控制法 水動力控制法是利用井群系統(tǒng),,通過抽出受污染的水或向含水層注入清潔的水水,,人為地改變地下水的水力梯度,從而將受污染水體與清潔水體分隔開來,。同樣地,,這種方法一般也用作一種臨時性的控制方法,在地下水污染治理的初期用于防止污染物的擴散蔓延,。 3 抽出處理法 抽出處理法是當前應(yīng)用很普遍的一種方法,,可根據(jù)污染物類型和處理費用來選用,大致可分為三類: ①物理法,。包括:吸附法,、重力分離法、過濾法,、反滲透法,、氣吹法和焚燒法等。 ②化學法,。包括:混凝沉淀法,、氧化還原法,、離子交換法和中和法等,。 ③生物法。包括:活性污泥法,、生物膜法,、厭氧消化法和土壤處置法等。 受污染地下水抽出后的處理方法與地表水的處理相同,,需要指出的是,,在受污染地下水的抽出處理中,井群系統(tǒng)的建立是關(guān)鍵,,井群系統(tǒng)要能控制整個受污染水體的流動,。處理后地下水的去向有兩個,一是直接使用,,另一個則是用于回灌,。用于回灌多一些的原因是回灌一方面可稀釋受污染水體,沖洗含水層;另一方面還可加速地下水的循環(huán)流動,,從而縮短地下水的修復(fù)時間,。其運行如下圖所示。 4 原位處理法 原位處理法是地下水污染治理技術(shù)研究的熱點,,不但處理費用相對節(jié)省,,而且還可減少地表處理設(shè)施,最大程度地減少污染物的暴露,,減少對環(huán)境的擾動,,是一種很有前景的地下水污染治理技術(shù)。原位處理技術(shù)又包括物理化學處理法及生物處理法,。 物理化學處理法 ①加藥法,。通過井群系統(tǒng)向受污染水體灌注化學藥劑,如灌注中和劑以中和酸性或堿性滲濾液,,添加氧化劑降解有機物或使無機化合物形成沉淀等,。 ②滲透性處理床。滲透性處理床主要適用于較薄,、較淺含水層,,一般用于填埋滲濾液的無害化處理。具體做法是在污染羽流的下游挖一條溝,,該溝挖至含水層底部基巖層或不透水粘土層,,然后在溝內(nèi)填充能與污染物反應(yīng)的透水性介質(zhì),受污染地下水流入溝內(nèi)后與該介質(zhì)發(fā)生反應(yīng),,生成無害化產(chǎn)物或沉淀物而被去除,。 ③土壤改性法。利用土壤中的粘土層,,通過注射井在原位注入表面活性劑及有機改性物質(zhì),,使土壤中的粘土轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C粘土。經(jīng)改性后形成的有機粘土能有效地吸附地下水中的有機污染物,。 ④沖洗法,。對于有機烴類污染,可用空氣沖洗,,污染物中的揮發(fā)性組分會隨空氣一起溢出,,再用集氣系統(tǒng)將氣體進行收集處理,采用蒸汽沖洗還可使有機物熱解,。另外,,用酒精沖洗亦可。 ⑤射頻放電加熱法,。通入電流使污染物降解,。 生物處理法 原位生物修復(fù)的原理實際上是自然生物降解過程的人工強化,。它是通過采取人為措施,包括添加氧和營養(yǎng)物等,,刺激原位微生物的生長,從而強化污染物的自然生物降解過程?,F(xiàn)在所使用的各種原位生物修復(fù)技術(shù)都是圍繞各種強化措施來進行的 國外地下水污染治理及修復(fù)方法探討 當前歐,、美、日等發(fā)達國家的環(huán)境保護中所面臨的最緊迫的形勢是環(huán)境中有毒有害化學物質(zhì)污染,。 1997年美國EPA篩選出65類129種優(yōu)先控制的污染物,,其中有機化合物114種,占總數(shù)的88%,。全球八大環(huán)境問題之一就是持久性有機污染,,預(yù)計十年內(nèi)有望取得一定程度的進展。國際環(huán)境法以空前的速度發(fā)展,,2001年國際社會談判通過了重大全球環(huán)境公約,,其中包括《難降解有機污染物公約》(POPS Convention)(2001)。美國現(xiàn)行生活水質(zhì)標準[4]52項,,其中有機物27項,,占總數(shù)的50%多。歐共體生活水質(zhì)標準有機物6項,。丹麥環(huán)保局有一項特別針對危險化學物質(zhì)的咨詢方案和一個有約束力的國際協(xié)議,,逐漸淘汰了12種持久性有機污染物,并且制定了其它長久殘留有機污染物的標準,。地下水污染問題在各國工業(yè)不斷發(fā)展的同時,,人工合成的有機物越來越多,大致可分為兩類:一類是天然有機物,;另一類是人工合成有機物?,F(xiàn)在已知的有機物種類約700萬種之多,其中人工合成的有機物種類達十萬種以上,,且以每年2000種的速度遞增,。美國早就認識到水是國家最重要的資源,1972年就實施清潔水法,。80年代美國已經(jīng)將地下水的有毒化學污染問題列為三種重要的環(huán)境污染問題中的一種,,這是因為:a地下水一旦被污染,將保持污染達數(shù)百年或者更久,,而且將污染物清除是十分艱難的事情,;b農(nóng)業(yè)有一半的灌溉用水是地下水;c地下水是繼海洋之后的另一個最大的水的貯藏庫,。 一,、地下水污染治理技術(shù) 歐美國家自20世紀70年代以來,,在地下水點源污染治理方面取得了很大的進展,且逐漸發(fā)展形成較為系統(tǒng)的地下水污染治理技術(shù),。地下水污染治理技術(shù)歸納起來主要有:物理處理法,、水動力控制法、抽出處理法,、原位處理法,。 1 物理處理法 物理法是用物理的手段對受污染地下水進行治理的一種方法,概括起來又可分為: ①屏蔽法,。該法是在地下建立各種物理屏障,,將受污染水體圈閉起來,以防止污染物進一步擴散蔓延,。常用的灰漿帷幕法是用壓力向地下灌注灰漿,,在受污染水體周圍形成一道帷幕,從而將受污染水體圈閉起來,。其他的物理屏障法還有泥漿阻水墻,、振動樁阻水墻、板樁阻水墻,、塊狀置換,、膜和合成材料帷幕圈閉法等,原理都與灰漿帷幕法相似,??偟膩碚f,物理屏蔽法只有在處理小范圍的劇毒,、難降解污染物時才可考慮作為一種永久性的封閉方法,,多數(shù)情況下,它只是在地下水污染治理的初期,,被用作一種臨時性的控制方法,。 ②被動收集法。該法是在地下水流的下游挖一條足夠深的溝道,,在溝內(nèi)布置收集系統(tǒng),,將水面漂浮的污染物質(zhì)如油類污染物等收集起來,或?qū)⑺惺芪廴镜叵滤占饋硪员闾幚淼囊环N方法,。被動收集法一般在處理輕質(zhì)污染物(如油類等)時比較有效,,它在美國治理地下水油污染時得到過廣泛的應(yīng)用。 2 水動力控制法 水動力控制法是利用井群系統(tǒng),,通過抽水或向含水層注水,,人為地改變地下水的水力梯度, 從而將受污染水體與清潔水體分隔開來,。根據(jù)井群系統(tǒng)布置方式的不同,,水力控制法又可分為上游分水嶺法和下游分水嶺法,。上游分水嶺法是在受污染水體的上游布置一排注水井,通過注水井向含水層注入清水,,使得在該注水井處形成一地下分水嶺,,從而阻止上游清潔水體向下補給已被污染水體;同時,,在下游布置一排抽水井將受污染水體抽出處理,。而下游分水嶺法則是在受污染水體下游布置一排注水井注水,在下游形成一分水嶺以阻止污染羽流向下游擴散,,同時在上游布置一排抽水井,抽出清潔水并送到下游注入,。同樣,,水動力控制法一般也用作一種臨時性的控制方法,在地下水污染治理的初期用于防止污染物的擴散蔓延,。 3 抽出處理法 抽出處理法是當前應(yīng)用很普遍的一種方法,,可根據(jù)污染物類型和處理費用來選用,大致可分為三類:①物理法,。包括:吸附法,、重力分離法、過濾法,、反滲透法,、氣吹法和焚燒法等。②化學法,。包括:混凝沉淀法,、氧化還原法、離子交換法和中和法等,。③生物法,。包括:活性污泥法、生物膜法,、厭氧消化法和土壤處置法等,。受污染地下水抽出后的處理方法與地表水的處理相同,需要指出的是,,在受污染地下水的抽出處理中,,井群系統(tǒng)的建立是關(guān)鍵,井群系統(tǒng)要能控制整個受污染水體的流動,。處理后地下水的去向有兩個,,一是直接使用,另一 個則是用于回灌,。用于回 灌多一些的原因是回灌一方面可稀釋受污染水體,,沖洗含水層,;另一方面還可加速地下水的循環(huán)流動,從而縮短地下水的修復(fù)時間,。其運行如圖1所示,。 4 原位處理法 原位處理法是地下水污染治理技術(shù)研究的熱點,不但處理費用相對節(jié)省,,而且還可減少地表處理設(shè)施,,最大程度地減少污染物的暴露,減少對環(huán)境的擾動,,是一種很有前景的地下水污染治理技術(shù),。原位處理技術(shù)又包括物理化學處理法及生物處理法。 4.1物理化學處理法 ①加藥法,。通過井群系統(tǒng)向受污染水體灌注化學藥劑,,如灌注中和劑以中和酸性或堿性滲濾液,添加氧化劑降解有機物或使無機化合物形成沉淀等,。 ②滲透性處理床,。滲透性處理床主要適用于較薄、較淺含水層,,一般用于填埋滲濾液的無害化處理,。具體做法是在污染羽流的下游挖一條溝,該溝挖至含水層底部基巖層或不透水粘土層,,然后在溝內(nèi)填充能與污染物反應(yīng)的透水性介質(zhì),,受污染地下水流入溝內(nèi)后與該介質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成無害化產(chǎn)物或沉淀物而被去除,。常用的填充介質(zhì)有:a.灰?guī)r,,用以中和酸性地下水或去除重金屬;b.活性炭,,用以去除非極性污染物和CCl4,、苯等;c.沸石和合成離子交換樹脂,,用以去除溶解態(tài)重金屬等,。 ③土壤改性法。利用土壤中的粘土層,,通過注射井在原位注入表面活性劑及有機改性物質(zhì),,使土壤中的粘土轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C粘土。經(jīng)改性后形成的有機粘土能有效地吸附地下水中的有機污染物,。 圖1 抽出處理工藝示意圖 ④沖洗法,。對于有機烴類污染,可用空氣沖洗,,即將空氣注入到受污染區(qū)域底部,,空氣在上升過程中,,污染物中的揮發(fā)性組分會隨空氣一起溢出,再用集氣系統(tǒng)將氣體進行收集處理,;也可采用蒸汽沖洗,,蒸汽不僅可以使揮發(fā)性組分溢出,還可以使有機物熱解,;另外,,用酒精沖洗亦可。在理論上,,只要整個受污染區(qū)域都被沖洗過,,則所有的烴類污染物都會被去除。 ⑤射頻放電加熱法,。通入電流使污染物降解,。 原位物化法在運用時需要注意的是堵塞問題,尤其是當?shù)叵滤写嬖谥亟饘贂r,,物化反應(yīng)易生成沉淀,,從而堵塞含水層,,影響處理過程的進行,。 4.2生物處理法 原位生物修復(fù)的原理實際上是自然生物降解過程的人工強化。它是通過采取人為措施,,包括添加氧和營養(yǎng)物等,,刺激原位微生物的生長,從而強化污染物的自然生物降解過程,。通常原位生物修復(fù)的過程為:先通過試驗研究,,確定原位微生物降解污染物的能力,然后確定能最大程度促進微生物生長的氧需要量和營養(yǎng)配比,,最后再將研究結(jié)果應(yīng)用于實際?,F(xiàn)在所使用的各種原位生物修復(fù)技術(shù)都是圍繞各種強化措施來進行的,例如強化供氧技術(shù)大致有以下幾種: ①生物氣沖技術(shù),。該技術(shù)與原位物化法中的氣沖技術(shù)相似,,都是將空氣注入受污染區(qū)域底部,所不同的是生物氣沖的供氣量要小一些,,只要能達到刺激微生物生長的供氣量即可,。 ②溶汽水供氧技術(shù)。這是由維吉尼亞多種工藝研究所的研究人員開發(fā)的技術(shù),,它能制成一種由2/3氣和1/3水組成的溶汽水,,汽泡直徑可小到55 μm。把這種汽水混合物注入受污染區(qū)域,,可大大提高氧的傳遞效率,。 ③過氧化氫供氧技術(shù),。該技術(shù)是把過氧化氫作為氧源注入受污染地下水中,過氧化氫分解以后產(chǎn)生氧以供給微生物生長,。過氧化氫常常要與催化劑一起注入,,催化劑用以控制過氧化氫的分解速度,使之與微生物的耗氧速度相一致,。 強化營養(yǎng)物供應(yīng)的技術(shù)包括有滲透墻技術(shù)等,。該技術(shù)是在污染區(qū)域內(nèi)垂直于地下水流方向建一道滲透墻,先將滲透墻內(nèi)的水抽出,,添加營養(yǎng)物后再回灌入滲透墻,。這時,添加了營養(yǎng)物的滲透墻就成了一個營養(yǎng)物擴散源,,在滲透墻下游就會形成一個生物活躍區(qū),,從而強化了生物降解過程。另外,,強化措施還可以從微生物的角度入手,。可以先在地表設(shè)施中對微生物進行選擇性培養(yǎng),,然后再通過注射井注入到受污染區(qū)域,,或直接引進商品化菌種,都可以起到強化生物降解過程的作用,。 美國采用生物處理系統(tǒng)治理地下水污染 ,。美國三谷市拉彭特谷縣水管局會同巴爾德溫帕克可運行單位管理委員會,正在進行一項試驗工程,,它將使用生物處理系統(tǒng)來去除圣加布里埃爾地下水中的高氯酸鹽和另一種常見的污染物氮以及今年初剛發(fā)現(xiàn)的名為亞硝基二甲胺氮(NDMA)的混合物,。三谷市水管局總工程師理查德.W.漢森稱,治理地下水中的高氯酸鹽是一個全國性的問題,。無疑,,南加州在探索處理技術(shù)方面走在了全國前列。該系統(tǒng)構(gòu)思獨特,,效果顯著,。他指出,生物降解法和離子交換法這兩種人們一致看好的處理高氯酸鹽的方法各有利弊,。生物降解法在處理過程中使用微生物來消除高氯酸鹽,;離子交換法則是先吸附住高氯酸鹽后再將其去除掉。離子交換法的不足之處是最終必須將廢水中的聚集的高氯酸鹽清除掉后才能排放,,而生物降解法則不存在這一問題,,但必須先弄清處理時化學物質(zhì)的相互 作用是否會把新的污染物引入水中。這種新型處理系統(tǒng)由殺菌和過濾等流程組成。 二,、地下水污染修復(fù) 生物修復(fù)描述了在地下水和土壤中進行的微生物自然降解過程,,該過程是在厭氧(缺氧)條件下進行的。既需要電子給予者(如氧),,也需要電子接收者(如氫),。多數(shù)情況下由于這些基本要素的需要(氧或氫),土壤很快會變得貧乏,。氧或氫會以最快的速度阻止自然微生物污染的擴散并達到降解目的,。通過固有細菌和自然土壤過程(固有衰減)使土壤和地下水污染物衰減的很大優(yōu)勢是避免了昂貴的泵吸系統(tǒng)、相關(guān)工作,、維修和加工處理成本,。缺點是固有衰減的速度很慢,除有限環(huán)境中所有條件都適宜外,,固有衰減不是一個很好地去除污染物的“方法”,。 加利福尼亞洲的一個名為Regenesis的基礎(chǔ)公司研制出一系列從地下水中快速降解和分離污染物的產(chǎn)品,其降解速度遠大于固有衰減,。其中最有名的產(chǎn)品是氧釋放化合物(ORC)和氫釋放化合物(HRC),,它們能有效地促進燃料、溶劑和許多其它類型地下水污染物的固有衰減,。在世界范圍內(nèi)已有9000多個項目正在使用這兩種產(chǎn)品,。Regenesis公司的另一目標是處理帶有溶解金屬的地下水污染物,包括:從填土地滲透濾液,;陰溝污泥的土地應(yīng)用,;從尾礦和其它廢礦淋濾液,;從工業(yè)廢水滲漏和從工業(yè)金屬加工廠滲漏(如金屬加工車間,,電鍍車間等)。在含水層中溶解金屬受到一系列地球化學因素的影響,,包括pH,、Eh、絡(luò)合作用,、吸附作用和離子交換,。通過沉淀,、氧化,、吸附和絡(luò)合作用處理和控制這些因素的能力可直接影響地下水中溶解金屬的物理狀態(tài)、流動性和存在形式,。 Regenesis公司于2003年研制出一種慢釋放,、無毒的金屬修復(fù)化合物(MRC),這種化合物通過原位固定作用從地下水中分解出溶解金屬,,為溶解氫提供了一種發(fā)酵性基質(zhì)來保證氯化物的生物降解作用,。對金屬污染物修復(fù)的主要設(shè)計方案在復(fù)合金屬和溶解羽處理方面很適宜,,能快速、有效地從地下水中分解出金屬物質(zhì)且費用很低,。向受污染土壤注入MRC化合物后,,MRC化合物在還原條件下從地下水中分解出溶解金屬,。它的活性成分是一種有益健康,、環(huán)保安全的有機硫化合物,。當MRC化合物變?yōu)闅溲趸飼r,,在微生物生物降解作用下將緩慢釋放有機硫化合物,,與金屬離子接觸時單向與其發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生一種金屬—有機硫混合物(絡(luò)合物),。隨后這種金屬—有機硫混合物穩(wěn)固的吸附于土壤并保持穩(wěn)定狀態(tài),,有效地實現(xiàn)了地下水凈化。絡(luò)合物生物降解的有機部分脫離硫和金屬殘留物,,獨特地滲入土壤基質(zhì)從而形成硫化物固體,。有機部分與其它金屬硫化礦物一樣主要取決于標準土壤地化學作用,所以固定金屬在低氧還原條件下將保持穩(wěn)定,,在氧化條件下可以保持穩(wěn)定。MRC化合物可有效地沉淀溶解砷,、鉻 ,、銅、鎘,、汞,、鉛和其它溶解金屬。在地下水中,,通常氧是喜氧微生物的主要限速因素,。沒有充足的氧仍可繼續(xù)進行污染物降解作用,但厭氧降解速度很慢且由于局部降解生成物或殘留物可形成堆積物質(zhì),。 Regenesis公司早在1995年就對氧釋放化合物(ORC)作過介紹,,它是過氧化鎂的主要組成部分,在地下水中依靠水化作用可緩慢釋放氧分子,。通過向過氧化鎂組織中添入磷酸鹽,,ORC化合物能提供一個穩(wěn)定、可靠的溶解氧釋放。無需起泡,、鼓泡或其它不可控制的氧消耗,,ORC化合物可提供一種線性的長達6到9個月的氧釋放。氧釋放結(jié)束后加速降解作用仍可持續(xù)相當長的時間,。在此期間喜氧微生物很活躍,,加速了汽油和柴油機燃料(BTEX和MTBE)、添加劑,、煤油,,噴射燃料、凝析油,、燃料油,、潤滑劑、船用油,、PAHs,、殺蟲劑和工業(yè)溶劑(乙 醇和酮)的固有衰減并沉淀一些非金屬(如砷)。ORC化合物在水井應(yīng)用中具有良好的護壁作用,,或者在地下水應(yīng)用中可把它用作注入泥漿,。更好的應(yīng)用方法是使用手提式泵直接泵入和直接注入探測。 Regenesis公司研制的氫釋放化合物(HRC)是一種特殊配制的能在地下水中緩慢釋放氫的環(huán)保安全多乳酸脂,??砂堰@種粘性液體直接注入受污染地下水和飽和土壤。這種化合物與水接觸后可緩慢釋放乳酸,。由微生物產(chǎn)生溶解氫使乳酸發(fā)酵,,在一個被稱為還原脫氯的自然過程中通過能夠降解氯化物的土壤細菌,把發(fā)酵乳酸當作一種高能量(食物)源,。能用HRC化合物降解一系列氯化物,,包括:脫脂劑(PCE,TCE,,TCA及它們的壓裂產(chǎn)物),、四氯化鐵,、三氯甲烷,、亞甲氯化物、殺蟲劑,、高氯化物,、硝酸鹽、硝芳香爆炸物與染料和氟氯烷碳,,并能沉淀特殊金屬和放射性核素,。在還原脫氯中氯化物是在厭氧條件下被生物降解。在氯化污染物分子中用氫(H)代替氯(cl)實現(xiàn)氯化物脫氯。在一般含水層中(能量貧乏)進行的還原脫氯速度很慢,,對大多數(shù)修復(fù)目的來說是不適宜的,。HRC化合物通過多種數(shù)量級來增加脫氯的速度,在逐漸脫氯過程中快速去除污染物并最終形成無毒化合物,,如乙烯和乙烷,。在HRC化合物的影響下這種加速的降解過程可持續(xù)18個月,或者HRC化合物的另一種配制產(chǎn)品(延長釋放HRC-X)可持續(xù)3到5年,。也可用HRC-X化合物降解同類污染物(HRC降解),,但HRC-X化合物處理殘留非水相液體(DNAPLs)時費用非常昂貴。殘留DNAPLs可引起一個殘留,、有害的地下水污染源,,并增加了額外的去除污染物成本。HRC-X是一種經(jīng)過檢驗的用于解決這一復(fù)雜問題的溶液,。HRC化合物也被廉價地應(yīng)用到野外工作中,,HRC化合物進入地面后促進了污染物的生物降解并可持續(xù)相當長的時間,這就消除了多次注入的需要,。低費用應(yīng)用化合物,、持續(xù)延長的釋放范圍、更多工作和保養(yǎng)費用的消除,、局部斷裂的最小化和依靠外部電源的消除,,所有這些使HRC在處理污染物上具有更大的優(yōu)勢。所以,,可控釋放提供了另一個優(yōu)點,,即在低滲透體系中可使污染物均勻地受到HRC化合物的影響,例如粉土,、粘土和多孔巖石體系,。 實用性實例研究 鉆井者認為Regenesis公司產(chǎn)品的優(yōu)勢在于,通過使用工業(yè)標準鉆機和設(shè)備可進行場地修復(fù),??赏ㄟ^使用不同的技術(shù)進行場地修復(fù),如直接-推進注入和鉆孔回填,。其它方法包括坑道和過濾保護套應(yīng)用,,最普遍的使用方法是直接注入。這種應(yīng)用過程包括用中空鉆桿把液態(tài)ORC和HRC化合物直接泵入處理區(qū),。該方法簡單,、快捷、有應(yīng)用價值并可在多個位置使用,。使用直接注入法可把ORC和HRC化合物應(yīng)用于更難達到的位置,,包括一些裂隙基巖或鄰近大型建筑物的地下污染區(qū),。在這些位置常需要特殊的設(shè)備,如定向鉆進鉆機和在有效位置使用雙層封隔器,。實際上,,在水平/定向鉆進應(yīng)用中也可把ORC化合物用作鉆探泥漿。 在過濾/濾筒保護套結(jié)構(gòu)中,,把ORC保護套下入專用水井中并安裝在隔水層位置,,使污染物流過氧化區(qū)實現(xiàn)降解。通過替換用過的保護套來補充ORC化合物繼續(xù)生物降解,。 在美國華盛頓第四平原服務(wù)站,,由于其地下石油儲蓄罐泄漏而產(chǎn)生了大量BTEX化學物質(zhì),包括易揮發(fā)的單芳香碳氫化合物,、甲苯,、苯乙烷和二甲苯,通常在汽油和其它石油產(chǎn)品中可發(fā)現(xiàn)這些化學物質(zhì),。地下含水層主要由沙子和礫石組成,,這表明在這些污染物中進行的自然生物降解速度會很慢,通過提供額外的氧可加速自然生物降解過程,。最高管理者決定使用ORC化合物來增強生物降解速度,,因為ORC化合物在6個月內(nèi)預(yù)期的降解了含水層中超過 50%的污染物。在此修復(fù)過程中通過15個土壤鉆孔用ORC化合物對污染羽進行降解,。每個鉆孔被回填60磅的ORC漿液,,150天后整個BTEX污染羽被降解58%。使用ORC化合物的成本為4萬美元,,而使用常規(guī)的泵抽-處理系統(tǒng)需要約25萬美元,。 在美國加利福尼亞洲Hollister的一個軍工廠,其地下含水層受到多種化合物的污染,。其中主要污染物為高氯酸鹽-火箭推進劑的主要成分,,從健康角度來看它能損壞甲狀腺功能;六價鉻(鉻-6),,它是一種人們公認的致癌物,;冷卻劑1,1,2—三氯—1,2,2—三氯甲烷,它是一種能損耗大氣臭氧層的環(huán)境污染物,。其含水層主要由粉砂組成,,地下水以每天約0.07英尺的速度向西北方向流動。在探索研究中通過25個注入點把600磅的HRC化合物注入污染區(qū),。取樣網(wǎng)覆蓋面積約為1200平方英尺,。對其監(jiān)測79天后發(fā)現(xiàn)高氯化物濃度被減弱88%,而六價鉻幾乎被完全降解,。 一個由俄勒岡州環(huán)境質(zhì)檢部門管理的清潔區(qū),,其地下水中PCE濃度達到10萬微克/每升,這表明在該地區(qū)存在DNAPLs殘留物,,在該位置通過5個定向注入點把700磅的HRC-X注入地面,,通過水井JEMW-4來監(jiān)測HRC-X化合物的影響效果,結(jié)果清楚地表明HRC-X化合物促進了PCE的降解速度和原位吸附,。 使用HRC-X化合物處理DNPALs殘留物的總費用為2萬美元,,通過使用直接注入技術(shù)把HRC-X化合物注入含水層。無需昂貴的現(xiàn)場設(shè)備,、相關(guān)工作和維修與保養(yǎng)費用,。目前,在英國和一些歐洲國家已有很多項目正在使用Regenesis公司的產(chǎn)品,它能有效地促進或加速自然衰減過程,。當使用正確時能有效地加速降解速度 |
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