地下水环境修复学院：环境科学与工程专业：环境工程学号：S1603W0290姓名：帅昆指导老师：黄瑾辉时间：2016年11月摘要随着工业化进程的加快，越来越多的化学污染物通过各种途径进入土壤系统，进而污染地下水。
目前世界的地下水污染严重，直接或间接地威胁到人类的健康，因此地下水修复引起了人们的关注。
该文从原理、特点、适用范围以及研究成果等方面论述了地下水污染现状，地下水污染源和地下水修复技术，包括原位修复技术和异味修复技术等。
最后根据我国实际展望了地下水污染修复技术的未来发展方向。
关键词地下水，水污染，修复技术，污染源引言：地下水是相对于地表水而言的，是处于地表以下的水，它与地表水一起共同组成地球上的淡水资源，具有很高的生态价值和经济价值。
作为一种可以用于蓄水的介质和一种改善水质的手段，地下水的生态价值主要体现在它具有良好的调蓄功能，可以平衡丰枯年水资源的利用。
它跟地表水一样，也始终处于不停流动的状态。
大约有10%到20%的雨水流入地下水系；反过来，从全球的角度来看，地下水为江河提供了总流量的大约30%，它对江河起着稳定作用，使雨季和旱季的落差减小到最小程度[1]。
同时，它也是一种供水的水源地，因其具有水质优良和便于开采的特点，可以成为满足特定需求的独立水源，也可以作为一种正规的补充水源。
在很多地区，它往往与地表水结合在一起，共同满足特定的水量和水质要求，从而成为一种可用于生活、农业和工业的稳定水源。
我国90%的城市地下水均受到不同程度的污染，其中60%地下水已受到严重污染。
据我国195个抽样点地下水污染调查结果表明，我国97%的城市地下水明显受到污染，40%的城市地下水污染仍有加剧的趋势[2]。
地下水中有机物污染普遍、危害性巨大，随着地下水污染事故的不断发生，地下水污染的防治及修复已迫在眉捷。
地下水的污染具有复杂性、隐蔽性和难以恢复等特点，一旦地下水遭受了污染，其恢复和净化的过程是漫长的，而且其处理技术难度大、治理费用昂贵。
1.地下水污染现状近年来，随着工业的快速发展和人类生活的提高，由此所产生的地表淡水资源污染问题己经越来越严重。
据《联合国世界水资源开发报告(第一版)》(执行摘要)[3]中介绍每天有62⨯吨的垃圾被倾入水中，其中包括工业、化学、生活和农业废10物(化肥，杀虫剂，杀虫剂残留物)等。
虽然有关污染的范围和程度的可靠数据并不是非常齐全，但是有一项估算显示世界废水的产量大约在15003km左右。
假设一升废水要污染八升淡水，那么全球受到污染的淡水总量可能会达到36⨯。
穷人受到的危害仍然最大，发展中国家半数以上的人口都深受污水12km10之害。
水污染导致越来越多的人缺乏清洁用水和卫生条件日趋恶化。
据联合国环境规划署发表报告提供的数据显示，全球70亿人口中，每六个人就有一人得不到清洁用水，每三个人就有一人因缺水而无法获得卫生保障。
我国人口众多，农业和工业所占比重比较大，仍处在工业化中后期，防污、治污面临严峻挑战。
据《中国经济时报》[4]2010年9月20日报道，流经七个省份、承载占全国10%人口的海河流域，2009年全流域五类和劣五类水质面积达到60%，地表水水质达标率不足三成，地下水饮用水水源地达标率仅在70%左右。
随着地表淡水资源污染的加剧，工业和生活污水排放量增加，以及受农业大量使用农药化肥的影响，地下水污染问题也将日益突出。
地下水污染严重地区主要分布在城镇周围、排污河道两侧、地表污染水体分布区及引污农灌区等。
全国约有一半城市市区地下水污染比较严重，污染物主要有重金属、有机物和硝酸盐等，地下水污染多数为复合污染[5]。
地下水污染在我国大中城市不同程度地存在，其中近一半城区的地下水污染逐渐加重，且出现了由点向面、由城市向农村扩展的趋势，由污染造成的缺水城市和地区日益增多[6-7]。
近年来，我国地下水所面临的危机己经受到国际的高度关注。
2010年7月15日《Nature》[8]杂志的News版以整页篇幅报道了中国面临的地下水危机。
报道中指出护国干渴的城市和乡村的地下，一场危机正在逼近，但没有人知道这场危机真正的严重程度。
中国拥有世界人口总数的20%，但其淡水资源只占世界总量的5~7%，为比需要大量抽取地下水以满足对水资源的需求，因此便引起了一场前所未有的地下水危机。
一些地区的地下水储存量正以惊人的速度减少，全国有90%的地下水都遭受了下同程度的污染，其中60%污染严重[9]。
国家环境保护部2011年2月11日批准，并于2011年6月1日起实施的《环境影响评价技术导则一地下水环境》C HJ 610-2011)中明确了以地下水作为供水水源和对地下水环境可能产生影响的建设项目必须严格按照此导则进行地下水环境的评价。
评价内容包括地下水环境现状评价，预测和评价建设项目实施过程中对地下水环境可能造成的直接影响和间接危害(包括地下水污染，地下水流场或地下水位变化)，并针对这种影响和危害提出防治对策，预测与控制地下水环境恶化，保护地下水资源，为建设项目选址决策、工程设计和环境管理提供科学依据。
著名的国际期刊《Science 》于2011年11月11日报道了中国将在未来斥巨资防治地下水污染问题。
其报道了中国政府在面临严俊的地下水污染现状面前做出的重大性决策一《全国地下水污染防治规划(2011-2020)》，指出该规划的制定是中国地下水污染防治迈出的坚实一步，但面对中国地下水污染问题庞杂、防治任务艰巨，要从根本上解决问题还需要多领域的协同努力。
2.地下水主要污染源类型我国地下水尤其是大中城市的地下水，其中许多被垃圾填埋场、加油站、工农业及生活污水和海水入侵所污染[10]。
2.1垃圾填埋场建国以来，我国各大中城市几乎都是把垃圾运到郊外，随便划块地方就开始堆起来，基本未作任何处理。
有关部门统计，我国历年累计垃圾己达91072⨯吨，占地38104.5km ⨯，大部分城市的“垃圾围城”现象己经成为城市发展中一道奇特的“风景”。
一些内地城市如贵阳，在1998年国家实施积极财政政策以前，全市就没有一个垃圾卫生填埋场。
北京作为我国首都，在这个问题上也没有很好的解决，有关部门航测时就发现，二、三环以外，面积在250m 以上的垃圾堆曾高达4000多个。
目前，这些垃圾堆陆续被改造或者被埋掉了，但由于这些垃圾填埋场开始都没有做防渗处理，而且垃圾是混和填埋，填埋场里除生活垃圾外，一些工业垃圾和危险废弃物也都埋在了里面。
天长日久，在雨水的侵蚀冲刷下，这些垃圾里的有毒有害物质都将渗入到地下水系统中。
小汤山地区几个高发病村，村民发病率比周围要高出60%至70%，饲养的牲畜大量出现死胎，主要原因之一就是村子附近的大垃圾填埋场一直在对村民和家畜的健康产生危害。
中国环境监测总站2001年对各类垃圾处理场调查发现，我国垃圾填埋场己发生普遍渗漏，几乎所有垃圾填埋场排放的污染物，均未达到国家有关污染控制标准[11]。
因此全国究竟有多少垃圾填埋场对我国城市地下水造成了多大的污染，便成了当前地下水污染防控中首先要解决的问题。
2.2 加油站在相关调查中还发现加油站也成了我国城市地下水的“污染大户”。
我国加油站自上世纪90年代以来建设速度加快，现全国建成的加油站点己超过10万座，仅北京市现有加油站就达1000多个，上海有地下油罐近6000个。
这些加油站的储油罐，一般都采用钢板厚度不小于5 mm 的地埋式储油罐，20年之内一般不会发生渗漏问题。
但20年后，这些油罐由于生锈，往往开始漏油，从而成为地下水污染的另一个重要污染源。
石油的基本成分是烷烃、芳香烃等碳氢化合物。
作为各种烃类化合物的混合物，石油具有烃类化合物的毒性，汽油中的芳烃，主要是苯、甲苯和混合二甲苯都是公认的有毒致癌物质，并且没有安全下限[12]。
2.3 工农业和生活污水据调查，除了垃圾填埋场和加油站以外，城市生活污水、工业废水和一些大型养殖场的农业污水，也在对我国城市地下水形成污染。
尤其是银川等个别城市，甚至将工业园区建到了城市的水源地上面。
而一些工矿企业和大型养殖场，受经济利益驱使，则将污水设法排入地下，以为污水排到地下就“安全”了，不会再有任何问题。
实际上，浅层地下水和深层地下水只是一个相对概念，地下水分布不均匀，绝对的隔水层是没有的。
浅层地下水和深层下水之间有很多地方都是相互连通的，因此浅层地下污水会很自然地流到深层中。
2.4 海水入侵城市地下水超采后，容易形成地下漏斗，浅层地下水就会直接流到深层含水层中。
有关统计资料显示，由于长时间的地下水超采，我国目前己形成区域地下水降落“漏斗”100多个，面积达241015km ⨯，其中华北平原更是有近24107km ⨯面积的地下水位低于海平面[13]。
沿海地区的上海、大连、秦皇岛、沧州、青岛、北海等城市，地下水位下降己引起海水入侵，导致地下水水质恶化。
因此，我国深层地下水的污染形势极不乐观。
总之，地下水的主要污染源大致可以分为:垃圾填埋场的有害渗滤液，加油站的石油泄漏污染，工农业和生活污水，海水入浸等。
3.地下水修复方法地下水污染控制与修复已成为国际环境领域的研究热点，受污染地下水控制与修复技术已在工程实践中广泛应用。
目前对污染的土壤和含水层的恢复治理方法主要包括原位修复、异位修复和自然衰减监测法（自然修复）三种。
对于点源污染的治理首先要对污染源进行控制，清除、切断或控制污染来源，防止污染物的继续泄漏，其后采用相应的措施对已污染的场地进行恢复和治理。
对于面源污染，应考虑土壤与地下水污染联合治理。
3.1 原位修复方法3.1.1 气提法：气提法是原位修复方法之一，主要用来去除挥发性、半挥发性有机物污染物。
对于污染土壤的气提方法来说，要求在包气带中设立抽水井，使用真空泵在地表抽取包气带中的空气，从而加速土壤中污染物的气相转移速率，达到修复的目的。
该方法存在的问题包括抽气井有效半径的确定和如何避免地表空气直接进入抽气井而造成的短路等。
对于地下水来说，气提方法是通过地下水的人工循环，即将处理后的地下水回注于包气带再入渗到地下水中，未处理的地下水从底部进入井中取代被抽取的地下水，在此过程中使水体中的挥发性污染物去除井中汽化分离，分离出的污染气体再通过地表处理或微生物降解去除。
该方法一般与土壤气提、地表处理、微生物降解联合使用，可以去除氯化有机溶剂、石油产品污染物、农药等。
它的优点在于只采用单井抽取气体，很少抽取地下水，具有投资少、运转费用低的特点；可以同其他处理方法联合使用，强化修复效果；设计简单，易于维护。
但该工艺在浅层含水层中的处理效果有限，可能会产生沉淀从而造成水井堵塞，若处理系统设计不合理还会造成污染扩散。
3.1.2 冲洗法原位冲洗法是利用水、表面活性剂、潜溶剂或其他液体对污染的土壤或地下水进行处理的一种方法。