工业场地地下水污染修复技术的应用研究

宋乐乐，王继誉

（浙江省工程勘察设计院集团有限公司，浙江 宁波 315000）

大量工业企业污染场地的存在，不仅不利于城市的可持续发展，还会对城市的整体建设造成严重影响。且由于废弃的工业场地大多处于城市待扩建的范围之内，所以，对其进行污染控制和修复势在必行。通常情况下，在场地受到污染后，其会对土壤，空气，地下水环境均造成威胁，而且，还不利于人体健康。在进行工业场地污染控制以及修复时，对地下水污染进行修复是关键环节，其修复技术主要包括原位修复、异位修复和监测自然衰减技术。

1 工业场地地下水污染特征

污染场地在各个国家的定义是不同的，大部分国家认为污染场地是一个场地内包含土壤，地下水，地表水，空气等各类因素的特定区域，是已经被有害物质污染，并且会对周边环境产生持续性的负面影响，同时，存在一定潜在负面因素。由于工业污染场地的种类较广、数量较多，所以其场地的形成原因主要包括废弃水源排放，管道工程泄露，危险化学品存储，工业场地搬迁等非正常排放和事故等，由此可见，在进行各类经济活动时场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，且污染物具有迁徙性，会导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时，其污染风险最大的是上层滞水，其次是潜水，最后是承压水。因此，在对地下水进行修复时，修复难度最大的是承压水，其次是潜水，然后是上层滞水。相关人员在对地下水污染进行治理时，要先根据工业场地污染的区域分布、污染特征、所在区域水源特征进行调查，然后再来决定其修复技术以及修复方案。

2 工业场地地下水污染现状

工业污染场地和其他类型的土壤污染对比，其具有危害程度较大，浓度较高、污染土层深、空间扩散明显等特征，极易导致地下水的整体质量明显降低。而我国直到2000年，城市工业污染的问题才渐渐显现出来，才开始对各大城市展开调查，经调查发现，北京、南京等地的工业污染场地覆盖在地表0～22 cm的范围，这对于地面的危害十分突出，直接影响到相关的土壤环境。同时，在结合美国的土壤污染及水污染调查中，发现很多化学物品也可以直接影响到土壤地表水的水资源，但通常可以通过污染场地修复处理来缓解负面影响[1]。

根据生态环境部及国土资源部的调查公报来看，全国土壤总点位超标率是16.1%，而轻微、轻度、中度、重度点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%、1.1%。通过在土地利用类型上加以判断，发现耕地以及草地等土壤点位超标率集中在10%以上，这在一定程度上反映出了农业用地地下水污染的态势。若是巨型场地污染，则会面临着更为严峻的控制及修复考验，特别是场地污染和地下水污染问题同步反映时，想要妥善地处理难度会更大。

3 工业场地地下水污染成因

3.1 立法及政策缺位

由于不同区域的土壤类型存在着显著差别，因此，造成的污染程度也不同，但大致可划分出矿地污染、工业用地污染以及农地污染等多种类型。通常情况下，土壤一旦受到污染，将会使地下水备受影响，因此，要想从根本上解决污染问题，就应该结合实际需要来制定完善的对策，而且，更需要通过立法措施和政策举措发挥出法律的保障效力。但结合目前的基本情况来看，由于相关立法及政策的缺位，以及缺乏专门的指导内容，从而使工业场地地下水污染的治理受到了影响，导致开展的基本工作也难以推进，致使很多工业用地被荒废，造成资源利用率明显降低。

3.2 资金确定问题突出

要想真正实现既定目标，必须要结合基本的情况加以分析，并通过适当地资金投入以及人力等资源，确保工业场地地下水污染问题得到妥善处理。但综合当前的形势来看，工业场地地下水污染控制及修复面临着诸多考验，最为突出的问题是污染责任归属及费用分摊。虽然在《中华人民共和国土壤污染防治法》中作出了明确规定，但也引起了广泛的争议，很多专业人士表示：场地污染修复的费用如果逐步转移至企业中，会加剧企业的经济负担；而土地经过修复后得以重复利用，其治理的费用应由后续使用者担负。由于以上这些观点，使工业场地地下水污染的修复资金难以确定，这对于开展实际工作造成了明显阻碍。

4 工业场地地下水污染控制技术

工业场地地下水污染影响范围较广、控制难度较大，要想对其进行科学防范，就需要结合工业场地的实际情况加以分析，再通过采取科学合理的方式，以此确保相关影响控制在特定的范围内。在具体实践中，可运用地下水污染源控制、地下水污染羽控制等途径，促使相应的影响范围逐步缩减。

4.1 地下水污染源控制

工业场地污染的类型是多种多样的，且地下水污染源也各不相同。由此，在对工业场地的地下水污染进行治理时，首先要确保地下水污染不会再进一步恶化，同时，在对地下水污染进行处理时，要及时找到地下水污染源，并通过生物、化学、物理等多种方式将污染源有效去除。但在实际操作过程中，一些危险废物的填埋占地面积大且渗透广，所以，导致工程施工难度大，工程成本较高。因此，对这类污染源采取更多的是封闭防护等措施，并通过中断污染源的扩散途径，来确保污染物不会进一步对周边环境造成破坏，且在对污染源进行控制时，其控制措施是对填埋场的防渗层进行加固，使防渗层的工作性能达到最高，避免渗滤液继续渗透，同时，也要对污染场地表层进行有效防护，避免污染源等进入地下水，所以，采取这种方式可有效减少源头的污染物[2]。

4.2 地下水污染羽控制

通常，在对工业场地地下水污染进行控制时，可采取对地下水进行阻拦，以及对水动力进行控制等方式。在采取水动力控制措施时，首先要对地下水的流向、渗透系数、水力坡度等参数进行了解，再利用模型对污染羽的扩散速度和范围进行模拟，最后确定地下水污染的程度以及水位变化等相关情况。然后，通过利用地下水的流向来对污染羽的扩散和形成进行控制，在控制过程中，要结合水文特征和工业技术条件，利用注水或者抽水等相关措施来改变地下水的流向、水位等，从而有效控制污染源的扩散。

同时，在对地下水进行拦截时，可以通过建造低渗透性的屏障将污染水体封闭，避免污染物进一步污染地下水。而低渗透性的工程屏障包括收集廊道、阻截墙、地下水灌溉等。其中，收集廊道主要用于地下水污染和油污类污染，其在对一些非水相的流体污染进行处理时，处理效果是较好的。而阻截墙根据墙体材料，可分为泥浆阻截墙、灌浆阻截墙等。在实际应用中，阻截墙可以对一些小范围的剧毒、难以降解的污染场地进行封闭，且封闭是永久性的封闭，其特点是施工简单、成本较低、速度快，所以，对污染物的控制具有极佳效果。通常，阻截墙是用于紧急情况下的污染物控制，所以，在选择阻截墙材料时，要确保其满足低渗透性与污染物不相容的条件，避免污染物渗透到墙体中，或者污染物与渗透墙的墙体材料相容导致污染物的阻截效果不佳。

5 工业场地地下水污染修复技术

在工业场地地下水污染修复中，关键是相关技术，如原位修复技术、异位修复技术等被广泛应用。但在实际修复过程中，需要结合地下水污染的整体情况和基本趋势加以判断，以保证能充分体现技术举措的运用优势。

5.1 原位修复技术

5.1.1 原位冲洗处理技术

原位冲洗处理设施是通过在污染的土体注入冲洗液，使污染物的溶解性能增强，也增强了污染物的迁移性，并将污染物汇集到地下水，然后再对地下水进行抽取，进而达到地下水修复的目的[3]。常见的地下水冲洗液有水、表面活性剂、酸碱溶液等。其中，表面活性剂应用较为广泛，对环境较为友好，可生物降解，可以在地下水中保持良好的活性，溶解能力较强，还可以相应缩短溶解的时间。目前，已有较为成熟的表面活性剂应用于工业化生产，因此，在地下水冲洗时无需对土层进行开挖，同时，在对污染主体进行处理时还可以处理多种污染物，并且，还可以与其他修复技术共同应用。但其弱点是对于一些低渗透层的应用效果不佳，无法在溶解相的污染羽修复，且在对土体进行冲洗时可能会改变土地的性质。而原位冲洗处理技术是目前使用最为广泛且最为成熟的修复技术，该技术多用在一些污染物多样复杂，不宜使用异位修复的地下水修复中。

5.1.2 原位空气扰动技术

在对地下水挥发性有机物进行处理时，可采取原位空气扰动技术。该技术是通过原位空气扰动技术对渗透性好的工业场地地下水挥发性污染物等进行处理。原位空气扰动技术优势在于，对场地的扰动相对较小，同时，其修复成本较低，操作容易，设备简单。并且，应用原位空气扰动技术对地下水进行处理时，无需进行抽取、存储、处理、回灌等操作，因此，在对一些挥发以及半挥发性的有机物污染场地进行修复时效果极佳。

5.1.3 原位反应带修复技术

在一些由于人为因素造成的地下水污染时，可通过人为控制对自然变化的过程进行掌控，通过对其中迁移的污染物进行降解、阻拦、固定等，来确保地下水可以得到有效修复[4]。在修复过程中，可以注入反应剂修复，避免对土地进行开发，且使污染物暴露的程度降低，这一技术被称为原位反应带修复技术。该技术其对环境的影响小，施工简单，同时，经济效益高，可以对一些含水量埋藏较深以及形状不规则的场地地下水污染进行修复。

5.2 异位修复技术

在实际修复过程中，由于工业污染场地的规模不同，对于一些污染范围较小且原位修复难度较大的场地，在对其场地的地质、水文条件、污染物特征进行了解后，可采取对污染场地进行开挖，在现场或者异地进行处理的方式，这样可以很好地对地下水进行污染控制，以此达到较好的修复效果，并且避免了二次污染。但这种修复技术不适用于污染面积大，资金较为有限的工业场地修复。在使用异位固定稳定技术对污染场地进行处理时，可将污染的土壤挖出，在地表对污染场地进行处理，然后，再将其回填原位或者异地进行填埋。在修复过程中，可多采取水泥、混胶等固化物进行固化，且在固化之前要将污染水体中的可溶性盐、酸性污染物等多项干扰物进行预处理，同时，在固化时要采取一定措施避免金属从固体产物中露出来降低固化的效果。在对固化后的土地进行填埋时，填埋场地应当确保其安全可靠、经济可行，并且要与其他入场的废物不发生反应，避免出现二次污染。

5.3 监测自然衰减技术

监测自然衰减技术包括物理、化学、生物学等各项过程，该技术是在合适的条件下，使地下水中的污染物数量、迁徙性、体积、浓度等自然减少。监测自然衰减技术主要应用于石油类的污染场地修复，其整体费用低，且对场地干扰最小，因此，可以在工业场地建筑进行使用，同时对环境友好，污染物对人体的危害较低，还可以与其他修复方式共同使用[5]。但监测自然衰减技术也存在一定的局限性，不适用于已经污染的和存在高浓度污染物的地下水，同时，其修复速度较慢，周期较长，需要对场地进行严格的控制以及长期的监测。因此，多用于一些污染较低的场地以及重污染场地的外围区域，更多的是在使用过程中与其他修复技术结合，以此在一定程度上缩减修复的时间。

6 提升工业场地地下水污染修复成效的措施

6.1 明确各方主体职责

在实际修复过程中，为了让工业场地地下水污染控制及修复效果更加理想，需要明确各方主体的职责，并通过适宜的方式将调查和记录工作落实到位，为实际工作的开展提供可靠的参考依据。一方面，应详细判断各个地区地下水污染的情况，以此科学控制污染的局面，并做到具体问题具体分析。另一方面，需要做好跨省界水区域职责的划分工作，以免出现交叉管理的问题，还需要适当构建相应的信息系统，真正做到对区域地下水情况进行科学分析，从而使污染控制体现出实时性和有效性。

6.2 适当开发水资源

为了让水资源环境得到有效维护，需要积极重视适当、适度开发，还应结合实际需要构建起地下水污染预警系统，便于及时控制一些危险因素[6]。如工业场地地下水中出现了元素超标的问题，则可以通过预警系统发出警报，促使工作人员及时采取应对措施加以解决，在避免水质进一步恶化的同时，也会使后续管理工作更加顺畅。

6.3 提高水环境保护力度

在实际工作中，国家相关部门应该积极配合，强化相应的监督效力，严禁出现污染物未有效处理而直接排放的问题。同时，还需对污染物未达标排放的企业责令其整改，并根据情节严重程度采取相应的惩罚方案，由此提升企业及单位的环保意识，使其主动配合后续工作。另外，也应该重视维护水资源环境，如进一步明确维护主体的职责，分析水资源的开发标准和收费指标等，践行信息公开化机制，强化基本内容透明度，确保全面监督的成果更为理想。

6.4 合理投入可用资金

在对工业场地地下水污染控制及修复的时候，若缺少充足的资金支撑，就会缺少必要的保障，将会影响到多项工作的顺利开展，甚至还会造成一定阻碍。因此，在实际工作中，需要结合实际需求来投入充足的资金，还要根据地下水污染的处理方案，与可用资金有效结合起来，促使污染修复的技术手段更加完善[7]。比如，在污染土体的开挖和抽取处理过程中，需要适当的融入先进修复手段，使水资源得以保护。再如，生物填料技术和工业废水排放相结合，可以让工业场地地下水污染问题得到妥善解决，并有效维护了相关区域的整体性。另外，还应该通过必要的技术改造，适当运用地下水资源污染探查装置，实现对地下水资源的连续监测，做到及时发现问题，及时处理，争取在短时间内迅速采取应急措施，促使工业场地地下水资源的保护工作准确、到位。

7 结语

综上所述，在进行工业场地地下水修复时，其类型复杂，数量较多，目前，已有诸多成功对地下水污染进行修复的案例，而本文先对地下水污染源和污染羽的控制进行分析，又对地下水各项修复技术进行了介绍，然后又从工程应用的角度对各项技术进行了归纳总结，期望能为我国工业场地地下水污染修复技术的科学合理应用提供一定参考。