地下水重金属污染中PRB修复技术的运用

2019-01-22宋利辉王文军

中国资源综合利用 2019年12期

关键词：重金属污染生态

王潇，宋利辉，王文军

（1.华东有色地质矿产勘查开发院；2.江苏省有色金属华东地质勘查局八一〇队；3.江苏省有色金属华东地质勘查局八一〇队，南京 210000）

地下水是现阶段我国居民生活饮用水的主要来源之一，地下水的质量情况直接关系到居民日常饮水的安全。人们对地下水中金属污染的关注度也越来越高，对地下水重金属污染情况进行治理、对地下水生态结构进行修复已经成为当前我国生态环境保护工作的重点[1]。

1 地下水重金属污染的危害

1.1 导致我国水生态结构遭到破坏

水资源作为人们赖以生存的基础资源，更是我国生态结构的重要组成部分。地下水重金属污染不仅会导致我国地下水生态环境遭到破坏，更会由于地下水的流动性而对我国整体的水生态环境和生态大环境产生不利影响，给我国绿色发展理念的落实以及可持续发展战略的实现带来冲击[2]。

1.2 对居民的饮水健康形成安全隐患

地下水作为居民日常饮水的主要来源，一旦发生地下水重金属污染，重金属污染物就会随着饮用水进入人体，给人们带来巨大的危害。

1.3 给我国生态环境保护工作的开展带来阻碍

水环境治理作为我国生态环境保护工作的重中之重，对于我国生态环境建设有着重要的影响和意义[3]。

2 地下水重金属污染的来源

地下水重金属污染的来源分为自然污染以及人为污染两大部分，地下水重金属污染的自然来源主要有火山喷发、森林火灾等，本文主要探究人为原因导致的地下水重金属污染。地下水重金属污染的人为原因是多样性的，主要分为以下几大污染来源。

2.1 采矿冶炼业导致的地下水重金属污染

人为原因导致的地下水重金属污染方式之一就是采矿冶炼过程中大量重金属元素随着冶炼废水排放渗入地下，导致地下水受到重金属元素侵蚀，出现重金属污染的情况。

2.2 工业生产导致的地下水重金属污染

工业生产废水的违规排放是地下水重金属污染发生的主要原因，主要就是因为工业生产人员的生态环境保护意识不足，出现生产废水处理不达标甚至无处理排放的情况，导致工业生产废水渗入地下水系统，废水中携带的大量重金属物质对地下水产生污染。

2.3 农业发展导致的地下水重金属污染

农业发展也会对地下水产生重金属污染，主要原因是大量使用农药，导致各类农药随着雨水渗入地下水系统。农药含有大量有害物质，会对地下水产生重金属污染。

3 地下水重金属污染的特征

相比较于其他水环境污染，地下水重金属污染特征体现得更加明显，对生物的污染危害更加严重，毒性更大，会对人类和其他动物等造成巨大的健康危害[4]。地下水重金属污染的特征主要体现在以下几个方面。

3.1 毒性范围较大

地下水处于流动状态，一旦发生重金属污染，重金属污染物的毒性就会随着地下水流动而大范围扩散，导致大面积的地下水受到重金属污染。在生态水环境污染中，重金属污染的毒性破坏范围较大，随着地下水汇入河流或湖海，也会对地表生态水环境产生持续污染。

3.2 持续时间较长

相比较于其他类型的水环境污染，重金属污染的持续时间极长，如果不及时对污染水源进行治理修复，重金属污染的持续时间甚至能够达到十年之久。因此，地下水重金属污染的主要特征之一就是污染持续时间较长，所造成的危害不可估量。

3.3 降解难度较高

重金属污染种类包含多种重金属物质，其本身的结构稳定性极高，对于外部自然环境的抵抗能力也较强，因此其降解难度较大，会长时间存在于地下水生态系统中。

3.4 具有生物富集性

生物富集性是指水生态系统中食物链的营养级逐渐积累并扩大，也被称为生物放大作用。地下水重金属污染具有生物富集性，重金属在水生物体内逐渐富集，一旦人食用含有大量重金属污染物的水生物，就会导致重金属有害物质在人体内积存，影响人体健康。

4 地下水重金属污染中的PRB修复技术

PRB修复技术是现阶段地下水重金属污染治理修复的主要技术手段，也是世界各国广泛应用的地下水重金属污染水原位修复技术[5]。在应用PRB修复技术时，人们要根据地下水重金属污染物质的情况，科学选择活性修复材料，以保证PRB修复技术能够对不同类型的地下水重金属污染起到修复效果。

5 地下水重金属污染中PRB修复技术的运用优势

相较传统污染治理方式，PRB修复技术在地下水重金属污染治理中具有鲜明的优势，主要体现在以下几个方面。

5.1 污染物吸附降解能力较强

PRB修复技术能够根据不同类型的地下水重金属污染，选择不同种类的活性材料进行填充，构建极具针对性的反应墙或反应带。因此，其在进行地下水重金属污染治理时具有较强的吸附降解能力，能够有效对重金属污染物质进行吸附降解，实现对地下水生态环境的修复。

5.2 稳定性和活性保持优势

PRB修复技术可以应用在地下水重金属污染修复中，其重金属污染治理能力较强，对外界干扰因素的抵抗能力较高，不会因为外界环境的影响而导致对重金属污染物的吸附降解能力下降[6]。在进行PRB修复技术应用时，其反应墙或反应带的活性材料的活性保持时间较长，能够实现长期稳定的地下水重金属修复。

5.3 不会产生二次污染

PRB修复技术是以渗透反应介质为核心进行反应阻截装置构建的，如微生物、零价铁、活性炭等，在进行地下水重金属污染治理的过程中，并不会出现二次污染，对于地下水生态环境修复有着重要的意义。

5.4 应用成本较为低廉

PRB修复技术是以各种常见污染治理材料应用为基础的，材料来源较为广泛，价格也较为便宜。因此，PRB修复技术应用成本较低，水重金属污染修复比较经济，有助于落实生态环境修复工作。

6 地下水重金属污染中PRB修复技术的应用方案

在应用PRB修复技术治理地下水重金属污染时，要根据PRB修复技术应用的流程结构进行充分研究，采用科学的PRB修复技术应用方案。PRB修复技术有两种应用形式，其一是连续墙式PRB修复技术，也被称为原位反应墙，是通过在地下水污染羽状体的下游位置构建连续反应墙，实现对地下水污染羽状体的全面控制。其二是隔水漏斗导水门式PRB修复技术。隔水漏斗导水门式PRB修复技术是在连续墙式PRB修复技术的基础上衍生而来的，主要是采用渗透率较低的反应墙对地下水的污染羽状体进行引流，使其流经较小的反应墙，避免连续墙式PBR修复技术中大面积反应墙的制作[7]。