可渗透反应墙在地下水污染修复中的应用

张延乐

摘   要：随着社会经济的快速发展，地下水污染问题变得越来越严重。地下水污染也给环境和经济发展带来很大阻力。因此，加强地下水污染整治和相应技术的开发显得尤为重要和紧迫。文章主要分析渗透性反应墙在地下水污染修复中的应用。

关键词：可渗透反应墙;地下水污染;修复

地下水是我国城市生活和工农业用水的重要供水来源，随着人类活动，特别是工业活动的加剧，很多有机污染物进入地下水结构，并发生了累积。地下水受到污染，严重影响人类的健康和生存发展，给人类饮用水安全带来一定影响，同时将会造成农业种植的大量损失，因此，开展地下水污染修复工作尤为重要。

1    PRB技术的原理

可渗透反应墙（Permeable Reactive Barrier，PRB）是在欧美等许多发达国家新兴的用于原位去除地下水及土壤中污染组分的方法。污染物去除的机制包括沉淀和吸附，氧化还原和生物降解反应的生物和非生物，使水中的污染物可以被去除，处理过的纯净水从PRB的下游流出。这种方法可以去除地下水中的有机物、金属、放射性物质和其他污染物。目前，它正逐步取代昂贵的抽水处理技术，成为地下水修复技术的发展方向，但是这一技术在我国尚属空白实验探索阶段。渗透反应墙PRB技术，主要通过渗透反应墙拦截和修复地下水污染羽流，在反应墙内填充反应介质（补充反应介质类型），使污染物在反应墙内沉淀、吸附，氧化还原、生物降解等反应去除或转化，到达地面。修补的方式有两种：地下连续墙式和漏斗槽式。

2    PRB的结构类型

PRB主要由渗透性反应介质组成，通常位于受污染的地下水羽流下游，垂直于地下水流中，污染物去除的机制包括生物和非生物。当受污染的地下水在自身的水力梯度下通过PRB时，会发生沉淀、吸附、氧化还原和生物降解反应，从水中去除污染物并将纯净水排放到PRB的下游。该方法可以去除地下水中的污染物，例如溶解的有机物、金属和放射性物质。美国环保局根据PRB的结构差异，将PRB分为两类：地下连续墙PRB、防水漏斗门PRB。

（1）连续墙式PRB（见图1），当地下水污染羽流影响较小时，在垂直于污染羽流运移路径的方向设置渗透反应墙。墙的宽度和高度应确保整个受污染的羽流能够通过。同时，墙体的厚度必须保证经墙体介质活性材料处理后的污染物浓度能够达到要求的环境标准。地下连续墙PRB结构相对简单，不改变地下水的自然流向。

（2）隔水漏斗—导水门式PRB（见图2），由不透水的介质（隔水漏斗）、导水门及渗透反应介质（活性材料）组成。防水漏斗嵌入防水层中，以防止污染羽流渗透到下游的无污染区域。渗漏漏斗由一个封闭的板桩或泥壁组成，将地下水引导或收集到导流门中，然后通过渗透反应介质进行处理。该系统适用于浅埋大地下水污染羽流。在设计中，充分考虑污染烟羽的大小和方向，确定防水漏斗和导水管之间的倾斜度，使污染烟羽不会从侧面间接流动。

3    PRB修复技术在我国地下水修复中的应用前景分析

作为一项新技术，PRB是一种可以处理一种或多种混合污染物的地下水修复方法。在各种污染物的地下水污染中具有广阔的应用前景。

（1）渗透反应墙是对地下水污染的一种补救措施，具有处理效率高、反应介质消耗慢、长期稳定、无浪费的优点。因此，PRB是一种有前途的污染控制技术。

（2）PRB具有渗透性，不干扰地下水流动，能截留地下水污染物。与过滤一样，PRB通常用于原位修復，在工程中截留污染物，是一种低成本的修复方法，该技术的低运行成本也符合我国国情。

（3）PRB的设计必须依靠对污染物特性的分析和现场水文地质参数的选择。为了深入研究地下水的运行特性，有必要建立污染物运移模型和地下水动态模型。所以在PRB的设计中，需要大量的前期调研和工作模型。

4    结语

PRB技术以其良好的加工效果、低成本和结构简单的优点而受到了全世界的关注。由于技术和其他条件的限制，中国PRB技术修复地下水污染仍处于实验研究阶段。鉴于我国地下水污染的现状和迫切的水资源保护需求，深入研究PRB技术对更好地利用水资源具有重要意义。

[参考文献]

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