天然劣質地下水修復與示范年度報告

王焰新　馬騰　李義連　謝先軍　蘇春利

摘要：項目選取典型高砷場地開展了場地水文地質與水文地球化學調查、含水層原位固砷與取水井過濾層濾料除砷的室內與現場試驗研究。針對單個農戶取水井過濾層，綜合運用試驗與模擬技術，研發了菱鐵礦一河砂高效除砷的填料配方與施工工藝，結果表明：該工藝能有效降低地下水中砷含量，除砷效率可達80%以上。堿性條件下菱鐵礦水解生成鐵的氫氧化物膠體與砷相互作用可能是該工藝除砷的主要過程。針對區域高砷含水層，研發了基于硫酸鹽鐵及次氯酸鈉為鐵鹽和氧化劑的原位鍍鐵固砷技術。室內模擬實驗證實以硫酸鹽鐵和次氯酸鈉為注入試劑，能在介質表面形成致密的鐵涂層。x射線能譜及紅外光譜分析結果表明：鐵涂層能有效吸附砷，砷與鐵涂層之間主要通過As-O-Fe方式結合。以室內試驗獲取的參數為基礎，開展了含水層鍍鐵除砷現場試驗研究，研究表明：以硫酸亞鐵和次氯酸鈉為注入劑，能實現含水層原位鍍鐵除砷，該方法對地下水的除砷效率約為70%。針對場地開展了鉆探及高密度電法勘探工作，對場地含水層空間分布特征進行了研究，鉆探與物探結果顯示：場地含水層分布較穩定，在40 m以內可識別出3個相對獨立的含水層。采用分層監測方法對地下水水化學及水流場特征進行了分層監測，監測結果表明：場地地下水為強還原環境，硝酸鹽和硫酸鹽含量極低而可溶性硫化物含量很高，地下水中砷含量普遍較高，在空間上具有顯著的不均一性。通過研究，該年度發表scJ論文4篇，申請專利2項；培養博士研究生6名，碩士研究生6名。

關鍵詞：砷 地下水修復 示范工程