可滲透反應墻在地下水污染修復中的應用

張延樂

摘? ?要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，地下水污染問題變得越來越嚴重。地下水污染也給環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展帶來很大阻力。因此，加強地下水污染整治和相應技術(shù)的開發(fā)顯得尤為重要和緊迫。文章主要分析滲透性反應墻在地下水污染修復中的應用。

關(guān)鍵詞：可滲透反應墻;地下水污染;修復

地下水是我國城市生活和工農(nóng)業(yè)用水的重要供水來源，隨著人類活動，特別是工業(yè)活動的加劇，很多有機污染物進入地下水結(jié)構(gòu)，并發(fā)生了累積。地下水受到污染，嚴重影響人類的健康和生存發(fā)展，給人類飲用水安全帶來一定影響，同時將會造成農(nóng)業(yè)種植的大量損失，因此，開展地下水污染修復工作尤為重要。

1? ? PRB技術(shù)的原理

可滲透反應墻（Permeable Reactive Barrier，PRB）是在歐美等許多發(fā)達國家新興的用于原位去除地下水及土壤中污染組分的方法。污染物去除的機制包括沉淀和吸附，氧化還原和生物降解反應的生物和非生物，使水中的污染物可以被去除，處理過的純凈水從PRB的下游流出。這種方法可以去除地下水中的有機物、金屬、放射性物質(zhì)和其他污染物。目前，它正逐步取代昂貴的抽水處理技術(shù)，成為地下水修復技術(shù)的發(fā)展方向，但是這一技術(shù)在我國尚屬空白實驗探索階段。滲透反應墻PRB技術(shù)，主要通過滲透反應墻攔截和修復地下水污染羽流，在反應墻內(nèi)填充反應介質(zhì)（補充反應介質(zhì)類型），使污染物在反應墻內(nèi)沉淀、吸附，氧化還原、生物降解等反應去除或轉(zhuǎn)化，到達地面。修補的方式有兩種：地下連續(xù)墻式和漏斗槽式。

2? ? PRB的結(jié)構(gòu)類型

PRB主要由滲透性反應介質(zhì)組成，通常位于受污染的地下水羽流下游，垂直于地下水流中，污染物去除的機制包括生物和非生物。當受污染的地下水在自身的水力梯度下通過PRB時，會發(fā)生沉淀、吸附、氧化還原和生物降解反應，從水中去除污染物并將純凈水排放到PRB的下游。該方法可以去除地下水中的污染物，例如溶解的有機物、金屬和放射性物質(zhì)。美國環(huán)保局根據(jù)PRB的結(jié)構(gòu)差異，將PRB分為兩類：地下連續(xù)墻PRB、防水漏斗門PRB。

（1）連續(xù)墻式PRB（見圖1），當?shù)叵滤廴居鹆饔绊戄^小時，在垂直于污染羽流運移路徑的方向設置滲透反應墻。墻的寬度和高度應確保整個受污染的羽流能夠通過。同時，墻體的厚度必須保證經(jīng)墻體介質(zhì)活性材料處理后的污染物濃度能夠達到要求的環(huán)境標準。地下連續(xù)墻PRB結(jié)構(gòu)相對簡單，不改變地下水的自然流向。

（2）隔水漏斗—導水門式PRB（見圖2），由不透水的介質(zhì)（隔水漏斗）、導水門及滲透反應介質(zhì)（活性材料）組成。防水漏斗嵌入防水層中，以防止污染羽流滲透到下游的無污染區(qū)域。滲漏漏斗由一個封閉的板樁或泥壁組成，將地下水引導或收集到導流門中，然后通過滲透反應介質(zhì)進行處理。該系統(tǒng)適用于淺埋大地下水污染羽流。在設計中，充分考慮污染煙羽的大小和方向，確定防水漏斗和導水管之間的傾斜度，使污染煙羽不會從側(cè)面間接流動。

3? ? PRB修復技術(shù)在我國地下水修復中的應用前景分析

作為一項新技術(shù)，PRB是一種可以處理一種或多種混合污染物的地下水修復方法。在各種污染物的地下水污染中具有廣闊的應用前景。

（1）滲透反應墻是對地下水污染的一種補救措施，具有處理效率高、反應介質(zhì)消耗慢、長期穩(wěn)定、無浪費的優(yōu)點。因此，PRB是一種有前途的污染控制技術(shù)。

（2）PRB具有滲透性，不干擾地下水流動，能截留地下水污染物。與過濾一樣，PRB通常用于原位修復，在工程中截留污染物，是一種低成本的修復方法，該技術(shù)的低運行成本也符合我國國情。

（3）PRB的設計必須依靠對污染物特性的分析和現(xiàn)場水文地質(zhì)參數(shù)的選擇。為了深入研究地下水的運行特性，有必要建立污染物運移模型和地下水動態(tài)模型。所以在PRB的設計中，需要大量的前期調(diào)研和工作模型。

4? ? 結(jié)語

PRB技術(shù)以其良好的加工效果、低成本和結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點而受到了全世界的關(guān)注。由于技術(shù)和其他條件的限制，中國PRB技術(shù)修復地下水污染仍處于實驗研究階段。鑒于我國地下水污染的現(xiàn)狀和迫切的水資源保護需求，深入研究PRB技術(shù)對更好地利用水資源具有重要意義。

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