工業(yè)場地地下水污染修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用研究

宋樂樂，王繼譽

（浙江省工程勘察設(shè)計院集團有限公司，浙江 寧波 315000）

大量工業(yè)企業(yè)污染場地的存在，不僅不利于城市的可持續(xù)發(fā)展，還會對城市的整體建設(shè)造成嚴重影響。且由于廢棄的工業(yè)場地大多處于城市待擴建的范圍之內(nèi)，所以，對其進行污染控制和修復(fù)勢在必行。通常情況下，在場地受到污染后，其會對土壤，空氣，地下水環(huán)境均造成威脅，而且，還不利于人體健康。在進行工業(yè)場地污染控制以及修復(fù)時，對地下水污染進行修復(fù)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其修復(fù)技術(shù)主要包括原位修復(fù)、異位修復(fù)和監(jiān)測自然衰減技術(shù)。

1 工業(yè)場地地下水污染特征

污染場地在各個國家的定義是不同的，大部分國家認為污染場地是一個場地內(nèi)包含土壤，地下水，地表水，空氣等各類因素的特定區(qū)域，是已經(jīng)被有害物質(zhì)污染，并且會對周邊環(huán)境產(chǎn)生持續(xù)性的負面影響，同時，存在一定潛在負面因素。由于工業(yè)污染場地的種類較廣、數(shù)量較多，所以其場地的形成原因主要包括廢棄水源排放，管道工程泄露，危險化學(xué)品存儲，工業(yè)場地搬遷等非正常排放和事故等，由此可見，在進行各類經(jīng)濟活動時場地污染是避免不了的。其中，土壤是重要的污染因子，而土壤中的地下水因地下深度不同，且污染物具有遷徙性，會導(dǎo)致地下水文特征不同，所以，地下水的污染程度也不同。一般在地下水受到污染時，其污染風(fēng)險最大的是上層滯水，其次是潛水，最后是承壓水。因此，在對地下水進行修復(fù)時，修復(fù)難度最大的是承壓水，其次是潛水，然后是上層滯水。相關(guān)人員在對地下水污染進行治理時，要先根據(jù)工業(yè)場地污染的區(qū)域分布、污染特征、所在區(qū)域水源特征進行調(diào)查，然后再來決定其修復(fù)技術(shù)以及修復(fù)方案。

2 工業(yè)場地地下水污染現(xiàn)狀

工業(yè)污染場地和其他類型的土壤污染對比，其具有危害程度較大，濃度較高、污染土層深、空間擴散明顯等特征，極易導(dǎo)致地下水的整體質(zhì)量明顯降低。而我國直到2000年，城市工業(yè)污染的問題才漸漸顯現(xiàn)出來，才開始對各大城市展開調(diào)查，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，北京、南京等地的工業(yè)污染場地覆蓋在地表0～22 cm的范圍，這對于地面的危害十分突出，直接影響到相關(guān)的土壤環(huán)境。同時，在結(jié)合美國的土壤污染及水污染調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)很多化學(xué)物品也可以直接影響到土壤地表水的水資源，但通?？梢酝ㄟ^污染場地修復(fù)處理來緩解負面影響[1]。

根據(jù)生態(tài)環(huán)境部及國土資源部的調(diào)查公報來看，全國土壤總點位超標率是16.1%，而輕微、輕度、中度、重度點位比例分別為11.2%、2.3%、1.5%、1.1%。通過在土地利用類型上加以判斷，發(fā)現(xiàn)耕地以及草地等土壤點位超標率集中在10%以上，這在一定程度上反映出了農(nóng)業(yè)用地地下水污染的態(tài)勢。若是巨型場地污染，則會面臨著更為嚴峻的控制及修復(fù)考驗，特別是場地污染和地下水污染問題同步反映時，想要妥善地處理難度會更大。

3 工業(yè)場地地下水污染成因

3.1 立法及政策缺位

由于不同區(qū)域的土壤類型存在著顯著差別，因此，造成的污染程度也不同，但大致可劃分出礦地污染、工業(yè)用地污染以及農(nóng)地污染等多種類型。通常情況下，土壤一旦受到污染，將會使地下水備受影響，因此，要想從根本上解決污染問題，就應(yīng)該結(jié)合實際需要來制定完善的對策，而且，更需要通過立法措施和政策舉措發(fā)揮出法律的保障效力。但結(jié)合目前的基本情況來看，由于相關(guān)立法及政策的缺位，以及缺乏專門的指導(dǎo)內(nèi)容，從而使工業(yè)場地地下水污染的治理受到了影響，導(dǎo)致開展的基本工作也難以推進，致使很多工業(yè)用地被荒廢，造成資源利用率明顯降低。

3.2 資金確定問題突出

要想真正實現(xiàn)既定目標，必須要結(jié)合基本的情況加以分析，并通過適當(dāng)?shù)刭Y金投入以及人力等資源，確保工業(yè)場地地下水污染問題得到妥善處理。但綜合當(dāng)前的形勢來看，工業(yè)場地地下水污染控制及修復(fù)面臨著諸多考驗，最為突出的問題是污染責(zé)任歸屬及費用分攤。雖然在《中華人民共和國土壤污染防治法》中作出了明確規(guī)定，但也引起了廣泛的爭議，很多專業(yè)人士表示：場地污染修復(fù)的費用如果逐步轉(zhuǎn)移至企業(yè)中，會加劇企業(yè)的經(jīng)濟負擔(dān)；而土地經(jīng)過修復(fù)后得以重復(fù)利用，其治理的費用應(yīng)由后續(xù)使用者擔(dān)負。由于以上這些觀點，使工業(yè)場地地下水污染的修復(fù)資金難以確定，這對于開展實際工作造成了明顯阻礙。

4 工業(yè)場地地下水污染控制技術(shù)

工業(yè)場地地下水污染影響范圍較廣、控制難度較大，要想對其進行科學(xué)防范，就需要結(jié)合工業(yè)場地的實際情況加以分析，再通過采取科學(xué)合理的方式，以此確保相關(guān)影響控制在特定的范圍內(nèi)。在具體實踐中，可運用地下水污染源控制、地下水污染羽控制等途徑，促使相應(yīng)的影響范圍逐步縮減。

4.1 地下水污染源控制

工業(yè)場地污染的類型是多種多樣的，且地下水污染源也各不相同。由此，在對工業(yè)場地的地下水污染進行治理時，首先要確保地下水污染不會再進一步惡化，同時，在對地下水污染進行處理時，要及時找到地下水污染源，并通過生物、化學(xué)、物理等多種方式將污染源有效去除。但在實際操作過程中，一些危險廢物的填埋占地面積大且滲透廣，所以，導(dǎo)致工程施工難度大，工程成本較高。因此，對這類污染源采取更多的是封閉防護等措施，并通過中斷污染源的擴散途徑，來確保污染物不會進一步對周邊環(huán)境造成破壞，且在對污染源進行控制時，其控制措施是對填埋場的防滲層進行加固，使防滲層的工作性能達到最高，避免滲濾液繼續(xù)滲透，同時，也要對污染場地表層進行有效防護，避免污染源等進入地下水，所以，采取這種方式可有效減少源頭的污染物[2]。

4.2 地下水污染羽控制

通常，在對工業(yè)場地地下水污染進行控制時，可采取對地下水進行阻攔，以及對水動力進行控制等方式。在采取水動力控制措施時，首先要對地下水的流向、滲透系數(shù)、水力坡度等參數(shù)進行了解，再利用模型對污染羽的擴散速度和范圍進行模擬，最后確定地下水污染的程度以及水位變化等相關(guān)情況。然后，通過利用地下水的流向來對污染羽的擴散和形成進行控制，在控制過程中，要結(jié)合水文特征和工業(yè)技術(shù)條件，利用注水或者抽水等相關(guān)措施來改變地下水的流向、水位等，從而有效控制污染源的擴散。

同時，在對地下水進行攔截時，可以通過建造低滲透性的屏障將污染水體封閉，避免污染物進一步污染地下水。而低滲透性的工程屏障包括收集廊道、阻截墻、地下水灌溉等。其中，收集廊道主要用于地下水污染和油污類污染，其在對一些非水相的流體污染進行處理時，處理效果是較好的。而阻截墻根據(jù)墻體材料，可分為泥漿阻截墻、灌漿阻截墻等。在實際應(yīng)用中，阻截墻可以對一些小范圍的劇毒、難以降解的污染場地進行封閉，且封閉是永久性的封閉，其特點是施工簡單、成本較低、速度快，所以，對污染物的控制具有極佳效果。通常，阻截墻是用于緊急情況下的污染物控制，所以，在選擇阻截墻材料時，要確保其滿足低滲透性與污染物不相容的條件，避免污染物滲透到墻體中，或者污染物與滲透墻的墻體材料相容導(dǎo)致污染物的阻截效果不佳。

5 工業(yè)場地地下水污染修復(fù)技術(shù)

在工業(yè)場地地下水污染修復(fù)中，關(guān)鍵是相關(guān)技術(shù)，如原位修復(fù)技術(shù)、異位修復(fù)技術(shù)等被廣泛應(yīng)用。但在實際修復(fù)過程中，需要結(jié)合地下水污染的整體情況和基本趨勢加以判斷，以保證能充分體現(xiàn)技術(shù)舉措的運用優(yōu)勢。

5.1 原位修復(fù)技術(shù)

5.1.1 原位沖洗處理技術(shù)

原位沖洗處理設(shè)施是通過在污染的土體注入沖洗液，使污染物的溶解性能增強，也增強了污染物的遷移性，并將污染物匯集到地下水，然后再對地下水進行抽取，進而達到地下水修復(fù)的目的[3]。常見的地下水沖洗液有水、表面活性劑、酸堿溶液等。其中，表面活性劑應(yīng)用較為廣泛，對環(huán)境較為友好，可生物降解，可以在地下水中保持良好的活性，溶解能力較強，還可以相應(yīng)縮短溶解的時間。目前，已有較為成熟的表面活性劑應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)，因此，在地下水沖洗時無需對土層進行開挖，同時，在對污染主體進行處理時還可以處理多種污染物，并且，還可以與其他修復(fù)技術(shù)共同應(yīng)用。但其弱點是對于一些低滲透層的應(yīng)用效果不佳，無法在溶解相的污染羽修復(fù)，且在對土體進行沖洗時可能會改變土地的性質(zhì)。而原位沖洗處理技術(shù)是目前使用最為廣泛且最為成熟的修復(fù)技術(shù)，該技術(shù)多用在一些污染物多樣復(fù)雜，不宜使用異位修復(fù)的地下水修復(fù)中。

5.1.2 原位空氣擾動技術(shù)

在對地下水揮發(fā)性有機物進行處理時，可采取原位空氣擾動技術(shù)。該技術(shù)是通過原位空氣擾動技術(shù)對滲透性好的工業(yè)場地地下水揮發(fā)性污染物等進行處理。原位空氣擾動技術(shù)優(yōu)勢在于，對場地的擾動相對較小，同時，其修復(fù)成本較低，操作容易，設(shè)備簡單。并且，應(yīng)用原位空氣擾動技術(shù)對地下水進行處理時，無需進行抽取、存儲、處理、回灌等操作，因此，在對一些揮發(fā)以及半揮發(fā)性的有機物污染場地進行修復(fù)時效果極佳。

5.1.3 原位反應(yīng)帶修復(fù)技術(shù)

在一些由于人為因素造成的地下水污染時，可通過人為控制對自然變化的過程進行掌控，通過對其中遷移的污染物進行降解、阻攔、固定等，來確保地下水可以得到有效修復(fù)[4]。在修復(fù)過程中，可以注入反應(yīng)劑修復(fù)，避免對土地進行開發(fā)，且使污染物暴露的程度降低，這一技術(shù)被稱為原位反應(yīng)帶修復(fù)技術(shù)。該技術(shù)其對環(huán)境的影響小，施工簡單，同時，經(jīng)濟效益高，可以對一些含水量埋藏較深以及形狀不規(guī)則的場地地下水污染進行修復(fù)。

5.2 異位修復(fù)技術(shù)

在實際修復(fù)過程中，由于工業(yè)污染場地的規(guī)模不同，對于一些污染范圍較小且原位修復(fù)難度較大的場地，在對其場地的地質(zhì)、水文條件、污染物特征進行了解后，可采取對污染場地進行開挖，在現(xiàn)場或者異地進行處理的方式，這樣可以很好地對地下水進行污染控制，以此達到較好的修復(fù)效果，并且避免了二次污染。但這種修復(fù)技術(shù)不適用于污染面積大，資金較為有限的工業(yè)場地修復(fù)。在使用異位固定穩(wěn)定技術(shù)對污染場地進行處理時，可將污染的土壤挖出，在地表對污染場地進行處理，然后，再將其回填原位或者異地進行填埋。在修復(fù)過程中，可多采取水泥、混膠等固化物進行固化，且在固化之前要將污染水體中的可溶性鹽、酸性污染物等多項干擾物進行預(yù)處理，同時，在固化時要采取一定措施避免金屬從固體產(chǎn)物中露出來降低固化的效果。在對固化后的土地進行填埋時，填埋場地應(yīng)當(dāng)確保其安全可靠、經(jīng)濟可行，并且要與其他入場的廢物不發(fā)生反應(yīng)，避免出現(xiàn)二次污染。

5.3 監(jiān)測自然衰減技術(shù)

監(jiān)測自然衰減技術(shù)包括物理、化學(xué)、生物學(xué)等各項過程，該技術(shù)是在合適的條件下，使地下水中的污染物數(shù)量、遷徙性、體積、濃度等自然減少。監(jiān)測自然衰減技術(shù)主要應(yīng)用于石油類的污染場地修復(fù)，其整體費用低，且對場地干擾最小，因此，可以在工業(yè)場地建筑進行使用，同時對環(huán)境友好，污染物對人體的危害較低，還可以與其他修復(fù)方式共同使用[5]。但監(jiān)測自然衰減技術(shù)也存在一定的局限性，不適用于已經(jīng)污染的和存在高濃度污染物的地下水，同時，其修復(fù)速度較慢，周期較長，需要對場地進行嚴格的控制以及長期的監(jiān)測。因此，多用于一些污染較低的場地以及重污染場地的外圍區(qū)域，更多的是在使用過程中與其他修復(fù)技術(shù)結(jié)合，以此在一定程度上縮減修復(fù)的時間。

6 提升工業(yè)場地地下水污染修復(fù)成效的措施

6.1 明確各方主體職責(zé)

在實際修復(fù)過程中，為了讓工業(yè)場地地下水污染控制及修復(fù)效果更加理想，需要明確各方主體的職責(zé)，并通過適宜的方式將調(diào)查和記錄工作落實到位，為實際工作的開展提供可靠的參考依據(jù)。一方面，應(yīng)詳細判斷各個地區(qū)地下水污染的情況，以此科學(xué)控制污染的局面，并做到具體問題具體分析。另一方面，需要做好跨省界水區(qū)域職責(zé)的劃分工作，以免出現(xiàn)交叉管理的問題，還需要適當(dāng)構(gòu)建相應(yīng)的信息系統(tǒng)，真正做到對區(qū)域地下水情況進行科學(xué)分析，從而使污染控制體現(xiàn)出實時性和有效性。

6.2 適當(dāng)開發(fā)水資源

為了讓水資源環(huán)境得到有效維護，需要積極重視適當(dāng)、適度開發(fā)，還應(yīng)結(jié)合實際需要構(gòu)建起地下水污染預(yù)警系統(tǒng)，便于及時控制一些危險因素[6]。如工業(yè)場地地下水中出現(xiàn)了元素超標的問題，則可以通過預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出警報，促使工作人員及時采取應(yīng)對措施加以解決，在避免水質(zhì)進一步惡化的同時，也會使后續(xù)管理工作更加順暢。

6.3 提高水環(huán)境保護力度

在實際工作中，國家相關(guān)部門應(yīng)該積極配合，強化相應(yīng)的監(jiān)督效力，嚴禁出現(xiàn)污染物未有效處理而直接排放的問題。同時，還需對污染物未達標排放的企業(yè)責(zé)令其整改，并根據(jù)情節(jié)嚴重程度采取相應(yīng)的懲罰方案，由此提升企業(yè)及單位的環(huán)保意識，使其主動配合后續(xù)工作。另外，也應(yīng)該重視維護水資源環(huán)境，如進一步明確維護主體的職責(zé)，分析水資源的開發(fā)標準和收費指標等，踐行信息公開化機制，強化基本內(nèi)容透明度，確保全面監(jiān)督的成果更為理想。

6.4 合理投入可用資金

在對工業(yè)場地地下水污染控制及修復(fù)的時候，若缺少充足的資金支撐，就會缺少必要的保障，將會影響到多項工作的順利開展，甚至還會造成一定阻礙。因此，在實際工作中，需要結(jié)合實際需求來投入充足的資金，還要根據(jù)地下水污染的處理方案，與可用資金有效結(jié)合起來，促使污染修復(fù)的技術(shù)手段更加完善[7]。比如，在污染土體的開挖和抽取處理過程中，需要適當(dāng)?shù)娜谌胂冗M修復(fù)手段，使水資源得以保護。再如，生物填料技術(shù)和工業(yè)廢水排放相結(jié)合，可以讓工業(yè)場地地下水污染問題得到妥善解決，并有效維護了相關(guān)區(qū)域的整體性。另外，還應(yīng)該通過必要的技術(shù)改造，適當(dāng)運用地下水資源污染探查裝置，實現(xiàn)對地下水資源的連續(xù)監(jiān)測，做到及時發(fā)現(xiàn)問題，及時處理，爭取在短時間內(nèi)迅速采取應(yīng)急措施，促使工業(yè)場地地下水資源的保護工作準確、到位。

7 結(jié)語

綜上所述，在進行工業(yè)場地地下水修復(fù)時，其類型復(fù)雜，數(shù)量較多，目前，已有諸多成功對地下水污染進行修復(fù)的案例，而本文先對地下水污染源和污染羽的控制進行分析，又對地下水各項修復(fù)技術(shù)進行了介紹，然后又從工程應(yīng)用的角度對各項技術(shù)進行了歸納總結(jié)，期望能為我國工業(yè)場地地下水污染修復(fù)技術(shù)的科學(xué)合理應(yīng)用提供一定參考。