地下水作為我國寶貴的水資源，其不僅為人類提供可觀的飲用水源，而且支持著農(nóng)業(yè)種植和工業(yè)生產(chǎn)活動。近年來，由于人類活動的影響，特別是城市生活污水及垃圾堆放、工業(yè)“三廢”等的排放，農(nóng)業(yè)大量使用化肥、農(nóng)藥等，導致地下水污染問題日益突出，嚴重影響人類供水水源水質。據(jù)報道，我國水資源較豐富的東部主要平原可以直接飲用或經(jīng)適當處理可以飲用的地下水資源占47,9%，不能直接飲用的地下水資源占52.1%。隨著地下水污染范圍的不斷擴大，污染程度的不斷加深，人類賴以生存的水資濂日益匱乏，開展地下水污染修復工作則顯得尤為重要。

1 地下水污染現(xiàn)狀

1.1 地下冰污染源分析

地下水因所處位置不同其污染形式和原因有所區(qū)分，主要分為城市地下水污染和農(nóng)村地下水污。

城市地下水污染主要來源為工業(yè)污污染和生活污染源。工業(yè)污染源主要指未經(jīng)處理的工業(yè)“三廢”即廢水、廢氣和廢渣。未經(jīng)處理的工業(yè)廢水如化工、農(nóng)藥生產(chǎn)及石油化工企業(yè)的污水，若直接流入或滲入地下水，將造成地下水的嚴重污染。廢氣污染則主要指重工業(yè)城市、能源化工城市，比如煤炭燃燒產(chǎn)生大量的廢氣和煙塵對大氣產(chǎn)生嚴重的一次污染，而這些污染物隨降雨到地表，不僅導致降水的酸化，若隨地表經(jīng)流下滲則又對地下水造成二次污染。此外，煙煤開采加工過程中對地下水存在潛在的有機污染。工業(yè)廢渣主要包括高爐廢渣、火電廠灰渣及污水處理廠的淤泥等。這些廢渣中常含有多種有害物質，有的甚至youjudu。若堆放不合理或時間過長，必然對附近地下水造成一定的污染。生活污染源包括城市居民生活垃圾和生活污水。

生活垃圾未經(jīng)有效分類，經(jīng)常會混有有毒物質或危險廢物運至垃圾填埋場進行處理。垃圾填埋場選址不當、填埋技術落后、無害化處理率低等，經(jīng)常會造成不必要的垃圾填埋場滲漏等問題，對地下水造成了不同程度的污染。未經(jīng)處理的生活污水又排至河流，或市政污水管道泄露等，經(jīng)過下滲都會對土壤環(huán)境和地下水環(huán)境造成一定的污染。

農(nóng)村地下水污染主要來源分為居民生活垃圾堆放和污水排放、不斷擴展的規(guī)模化養(yǎng)殖所產(chǎn)生的畜禽糞便、農(nóng)用化肥和農(nóng)藥的大量使用和污水灌溉、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)三廢排放等。由于公共基礎設施建設滯后，農(nóng)村垃圾、污水等到處隨意丟棄和傾倒，村中的垃圾堆放池也無任何防滲措施，農(nóng)村旱廁使用等問題普遍存在，嚴重影響地表水、土壤和地下水環(huán)境。農(nóng)村規(guī)模化養(yǎng)殖中產(chǎn)生的禽畜糞便通常不經(jīng)處理便直接排放，使其中過量的有機物滲入地下造成水環(huán)境中硝態(tài)氮、硬度和細菌總數(shù)超標等問題。農(nóng)藥和化肥的大量使用，會殘留在土壤或水域環(huán)境，一方面隨著食物鏈逐步在人體內產(chǎn)生危害；另一方面隨雨水淋洗下滲地下水中引起污染。長期使用有毒有害物質的污水進行大面積農(nóng)田灌溉也可能引起對農(nóng)作物、土壤及地下水的污染。此外，一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)尚未采取清潔生產(chǎn)技術和工藝，其產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水和固體廢物，未經(jīng)處理直接排放或未達標排放，導致地下水污染。

1.2 地下水污染特征

由于地下水含水介質的差異性和復雜性，造成地下水污染有以下特征。(1)隱蔽性和延時性:相較地表水,地下水污染常不會引起人們的關注，其污染很難被發(fā)現(xiàn)，不像地表水污染直觀明顯而易于監(jiān)測。因此地下水一且被污染，早期不宜被察覺，待被發(fā)覺時已被污染或嚴重污染。(2)廣泛性和不確定性：在地質環(huán)境復雜的體系中，地下水經(jīng)歷著補給、徑流、排泄各個途徑，是處于不斷運移和循環(huán)中，因此地下水污染范 圍較廣泛且很難準確圈定。（3)難以控制和治理：地下水在含水系統(tǒng)中的循環(huán)周期也相當長，從而決定了污染地下水體在地下滯留時間亦長，使污染的地下水在近期內很難得以*修復還原。相較地表水，地下水污染由于其自身復雜性和隱蔽性，其修復治理工作面臨很大困難；地下水污染一旦發(fā)生，其治理周期很長、費用*、難度極大。

2 地下水污染修復

2.1 監(jiān)測自然衰減技術

自然衰減基于污染場地自身理化條件和污染物自然衰減能力進行污染修復，以達到降低污染物濃度、毒性及遷移性等目的，其過程包括土壤顆粒的吸附、污染質的微生物降解、在地下水中的稀釋和彌散等。通常會采用相應的監(jiān)測控制技術，對地下水的自然修復過程進行監(jiān)測評價，以達到以下目的。

(1)監(jiān)測污染物的自然衰減與預測是否符合，包括污染物濃度減低，潛在的有毒污染產(chǎn)物的產(chǎn)生，污染暈的擴增等情況；（2)監(jiān)測外界 環(huán)境因素的變化對污染物自然衰減能力的影響，包括水文地質條件、地球化學條件、微生物等；（3)監(jiān)測自然衰減修復過程對周 邊及下游的影響，綜合驗收修復目標。

該技術存在優(yōu)勢有施工簡易費用低、對原生態(tài)環(huán)境干擾小無次生污染源等；但同樣有弊端，其適用范圍窄，僅用于污染程度低的區(qū)域環(huán)境，而且需長期監(jiān)測。此外，此技術主要依賴于自然界的作用去除污染物，若污染物的自然衰減速率大于其遷移速率，理論上可有效控制污染范圍，應用此技術是可行的。有時可通過向地下環(huán)境注入輔助物質等方式來提髙自然衰減效率，以達到更好的修復目的。

2.2 地下水污染的異位處理

異位處理泛指將受污染的土壤或地下水進行開挖或抽取后在地面上進行處理。

污染土壤的開挖處理較少用到，通常適用于污染范圍較小、污染較集中、埋深較淺的區(qū)域性污染。通常會結合污染源處地下水文地質條件和污染土壤范圍考慮是否進行污染土壤的開挖，若污染范圍較大，則不宜進行土壤開挖處理；或開挖后對周邊環(huán)境造成較嚴重的二次危害，也不宜進行開挖異位處理。

受污染的地下水的抽取處理，即采用布設抽水井的方式先抽取已污染的地下水，然后在地表進行凈化處理。常用的異位處理技術有兩相抽提技術（dual phase extraction，DPE)和抽取—處理（pump-tteat，P&T)修復技術。根據(jù)污染質的形式，前者主要針對地下水污染場地中存在自由相非永相液體（non-aqueous phase liquid, NAPL)的情況；后者主要針對地下水污染場地中的溶解相污染物（有機或無機污染物）。此技術(1)直接針對污染源抽取處理；（2)在抽取過程中形成地下水位降落漏斗，使周圍地下水不斷流向水井，減少污染擴散；（3)污染程度隨抽取逐漸減弱的過程中，易溶污染質也不斷向水中轉化，促使污染濃度的減小。為增強污染質的溶解性能，會向地下環(huán)境中注入表面活性劑來提髙抽取一處理效率。總之，抽取處理技術能有效控制污染源的去除和污染范圍的擴散，終達到污染質的減少和污染程度 的減弱。此技術對于污染范圍大、污染埋藏深的污染場地也適用。但其自身也存在一些局限性:(1)由于毛細張力而滯留的非水相液體污染物，通過泵抽無法*清除。（2)隨著污染質從含水層固相介質向水中轉化的速率越來越小，會出現(xiàn)“拖尾”效應；（3)停止抽水處理，則會發(fā)生“反彈”效應。（4)工程實施需要持續(xù)的能量供給，以確保地下水的抽出和水處理系統(tǒng)的運行，同時還需定期的維護與監(jiān)測；（5)工程費用昂貴，對環(huán)境干擾大。

地面凈化處理部分，可針對目標污染物物理化學性質而采取物理、化學、生物或聯(lián)合方法進行處理，然后排放地表徑流或回灌到地下等。

2.3 地下水污染的原位修復

(1)針對地下水中揮發(fā)和半揮發(fā)性有機污染物的去除，主要處理技術有土壤氣相抽提（Soil Vapor Extraction，SVE)、空氣擾動（air sparging,AS)和井中汽提方法等。其共同特點是利用揮發(fā)汽化等手段將污染質轉移至氣相，隨氣體排出。

土壤氣相抽提（Soil Vapor Extraction, SVE)主要用來處理地下包氣帶中揮發(fā)性有機污染物的污染問題。通常采用在包氣帶中布設注氣井和抽氣井，使包氣帶中的污染質進入氣相，使用真空泵在地表抽取包氣帶中的空氣，抽出的氣體要經(jīng)過除水汽和碳吸附后排入大氣。此技術的關鍵是隨著包氣帶巖性的變化控制抽氣井的有效半徑。此技術在低滲透及非均質環(huán)境中污染物去除效果不理想。

空氣擾動（air sparging,AS)技術通常用來治理地下飽和帶(飽水帶及毛細飽和帶)的有機污染，一般與SVE技術聯(lián)合使用。通過向地下飽和帶注入空氣，在污染暈下方形成氣流屏障，防止污染暈進一步向下擴散和遷移；在氣壓梯度作用下，在包氣帶收集汽化后的污染物。其控制因素主要包括揮發(fā)、解吸和生物降解等。此技術可向地下環(huán)境供氧，促進地下污染物的生物降解，當生物降解作為主導因素時，可稱其為生物修復（biosparging，BS)技術。此技術增強井周圍地下水不斷循環(huán)，攜帶空氣加強水中氧氣濃度，利于微生物活動，可達到揮發(fā)去除和微生物去除的雙重作用。

井中汽提方法原理是地下水中揮發(fā)性有機物在去除井中汽化，將氣體收集至地表處理或在包氣帶利用微生物降解；部分處理的地下水可注人包氣帶，逐漸進入水井被抽取處理，進而使地下水迸行循環(huán)直至達到修復目的。

(2)針對污染范圍較大，污染程度較嚴重的地下水重金屬或有機污染，通常采用滲透反應屏障（permeable reactive barrier, PRB)技術、原位反應帶技術和原位微生物修復技術等。其共同點是在污染場地下游安置連續(xù)或非連續(xù)的滲透性反應區(qū)，含有污染物質的地下水流經(jīng)反應區(qū)經(jīng)處理達到去除目的。

滲透反應屏障技術(PRB),通常在在污染源的下游開挖溝槽，填充反應介質，設置反應墻。一方面，地下水中污染質與反應墻中添加劑進行反應從而被去除：另一方面，PRB反應墻可充當物理屏障阻止污染暈進一步擴散。依據(jù)反應墻中填充介質不同，其去除原理不同，反應墻類型可分為物理、化學和微生物反應墻。反應區(qū)污染物控制機理有吸附、沉淀和生物降解等。此技術優(yōu)勢在于：工程設施較簡單，安裝操作可一次完成，地表無處理設施；不需要動力，后期維護成本低等。但修復過程中會出現(xiàn)反應介質的堵塞、介質的更換等技術問題。而且，工程設施持續(xù)性固定在地下，很難進行移動或改動，或用作它用。

原位反應帶技術，在污染場地下游地帶布設注入井，形成一個“污染物的反應帶”，在反應帶填充反應介質，污染物與注入的介質發(fā)生作用，通過阻截、固定或降解 而使地下水中的污染物得以去除。原位反 應帶可分為化學反應帶（氧化或還原）和生物反應帶等。此技術適用于污染范圍大，污染嚴重的地下水污染修復。但其注人介質 (氧化劑、還原劑或微生物）及反應產(chǎn)物有時會對地下環(huán)境造成二次污染。

原位微生物修復技術，向污染場地注入馴化降解菌群或利用土著微生物降解去除污染物。通常利用微生物好氧模式，極少數(shù)會用厭氧降解方法，地下水中雖含有一定量的氧氣和營養(yǎng)物質，但遠遠不能滿足微生物好氧降解需求，因此需向地下注入氧氣或營養(yǎng)物質。相較地面上微生物處理，地下水原位微生物修復技術其環(huán)境條件比較復雜且難以控制，受制于電子受體濃度和營養(yǎng)物質是否充足，且因生物降解緩慢造成修復過程較長；但此技術具有操作簡單、經(jīng)濟、效率高、很少造成二次污染等優(yōu)點，備受青睞。此外，利用馴化降解菌群降解污染物，通常只針對一種或一類有機污染物其降解效率高；若利用土著微生物則具有明顯的優(yōu)勢，當?shù)叵颅h(huán)境受到有機污染時，它們會通過自然突變形成新的突變種，并具有新的代謝功能，可以降解許多有機污染。若微生物的選擇和營養(yǎng)的配比適當，幾乎所有的有機污染質都可被微生物降解。

3 存在問題和解決辦法

我國地下水污染面臨污染范圍逐漸擴大，污染程度逐漸加深的現(xiàn)狀，其在污染源控制、污染途徑預防和污染場地治理技術方面存在很多問題，亟待解決。

3.1 污染源的控制方面

解決地下水污染問題，污染源的控制是關鍵問題。無論城市或農(nóng)村地區(qū)，地下水污染源主要有居民生活造成污染和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的污染。通常，市民環(huán)境意識薄弱，環(huán)保知識缺乏，生活垃圾未經(jīng)分類即運送 至垃圾填埋場，造成一部分可回收資源的浪費又加重垃圾填埋處理的負擔。對此，政府應加強環(huán)保宣傳，切實投入環(huán)保基礎設施的建設，讓市民不僅從思想意識層面上認識到環(huán)境保護的重要性，而且實施具體環(huán)保行動時具備基礎支撐條件，居民生活垃圾的終歸宿是垃圾填埋場，而垃圾填埋場滲漏污染問題時有發(fā)生。對此，一方面應加大對垃圾填埋場的監(jiān)管力度；另一方面應盡快解決相關技術問題，以提高填埋場垃圾處理效率，減少對土壤和地下水的污染，在工生產(chǎn)方面，工業(yè)“三廢”的排放和農(nóng)藥化肥的大量使用依然是污染的主要因素。伴隨著我國工業(yè)化發(fā)展進程的加快，工業(yè)“三廢”的排放只增不減，給環(huán)境帶來巨大負擔。工業(yè)“三廢”達到排污標準進行正常排放，對環(huán)境來說已經(jīng)是一項巨大的任務，況且目前存在許多未經(jīng)處理或處理后未經(jīng)達標廢水進行排放的情況。因此，嚴加監(jiān)管企業(yè)“三廢”排放，從源頭減少污染；增加技術投資，從技術層面上減少污染排放，強化兼顧環(huán)境效益以技術帶動經(jīng)濟效益的生產(chǎn)模式。此外，農(nóng)藥化肥的大量使用和農(nóng)田污水灌溉造成的面源污染，依然成為農(nóng)村地區(qū)地下水污染的主力軍。在農(nóng)村地區(qū)，鼓勵使用新技術增加產(chǎn)量，引導正確的耕作方式提高氮肥的利用率，倡導使用有機化肥，減弱對農(nóng)藥化肥的過分依賴，以及杜絕使用工業(yè)污水進行農(nóng)田灌溉等很有必要。

3.2 污染途徑的預防方面

解決地下水污染問題，不僅要做到源頭控制，切斷污染途徑無疑給環(huán)境保護增添一層保障。地下輸油管道和市政污水管道的泄露都會造成地下水線源污染。生活垃圾和工業(yè)渣經(jīng)尻攻日眧、雨水淋濾等隨迪表徑流 進入水循環(huán)，其中有毒有害物質如重金屬、有機氯代烴等均會進入土壤和地下水中造成一定程度的污染。工業(yè)廢氣如硫氧化物S02、氮氧化物NO2等不僅對大氣產(chǎn)生煤煙型嚴重污染，若這些污染物隨降雨下落，也會引起地下水污染。因此，對于城市地區(qū)，做好雨污分流基礎設施很重要。針對某些特定路線，如地下輸油管道和市政污水管道路線、應加強監(jiān)管力度，發(fā)現(xiàn)泄露立即應對；技術方面在管道周圍采取防滲措施。

3.3 地下水污染場地的治理方面

我國地下水污染存在以淺層地下水污染為主并逐漸向深層擴展的現(xiàn)狀，淺層地下水污染的預防和治理工作與污染場地的管理和修復緊密相關。但我國地下水污染場地類型多且復雜，目前處于無人監(jiān)管狀態(tài)下的 污染場地不在少數(shù)，且存在著部分污染場地未經(jīng)污染風險評估與修復已作為居住用地或商業(yè)用地等開發(fā)利用。而且污染場地若經(jīng)營不善引起的危害巨大，一些焦化廠土壤中存在致癌物質苯并芘，農(nóng)藥廠土壤中持久性有機污染物滴滴涕等下滲至地下水，給地下水修復工作增加負擔，居民身體健康受到極大威脅。因此，無論宏觀或微觀上，污染場地的管理經(jīng)營和治理很有必要。

首先，宏觀上政府應重視地下水污染場地管理和修復工作。(1)我國污染場地管理和修復存在資金難以得到保障的問題，因此政府應加大此方面經(jīng)濟投入。（2)調査我國污染場地的基本信息并進行分類評估，完善我國污染場地的基礎數(shù)據(jù)和資料，為進行污染場地管理和修復打好基礎。（3)完善相關法律法規(guī)，在污染場地管理整治方面做好監(jiān)督工作，在污染場地環(huán)境質量評價、鳳險評價和修復評估方面健全完善更有針對性的標準與技術應用規(guī)范。

其次，微觀上解決好污染場地環(huán)境修復技術難題。通常一個污染場地的修復治理工作，其技術的篩選都不是單一的，而是多個修復技術的聯(lián)合。我國污染場地修復工作才剛剛起步，很多方面缺乏工程實踐經(jīng)驗。而且我國污染場地類型多樣，有針對性的污染場地修復技術的研發(fā)工作進行緩慢。為此；應該加大投資培養(yǎng)考，業(yè)人才隊伍，攻克技術難關；針對我國绔染場地現(xiàn)狀，結合國內外實踐經(jīng)驗，研發(fā)污染場地修復技術，提出有針對性的修復技術方案；對典型的污染場地進行示范工程，不斷增加我國污染場地修復實踐經(jīng)驗。

4.結語

我國地下水資源匱乏，可供飲用的地下水更少，且極大部分地水遭受污染，更加劇了地下水短缺的嚴重程度。地下水污染由于其自身的隱蔽性、延時性和不確定性，使得修復治理工作較難進行。目前我國地下水污染來源廣，地下水污染場地類型多且復雜，治理工作存在很多問題亟待解決。常用的地下水污染場地修復技術，只能針對單一的指標，因此常常是幾種技術的聯(lián)合，而且地下水污染場地的修復涉及多學科交叉，需要多學科人才隊伍聯(lián)合攻關。與國外相比，我國地下水污染場地修復工作才剛剛起步，缺乏相關工程實踐經(jīng)驗。因此，結合我國地下水污染狀況，借鑒國外工程實踐經(jīng)驗，提出適合的修復組合方案至關重要。此外，政府宏觀調控，提供地下水污染修復治理資金，完善相關標準和法律法規(guī)，健全地下水污染場地管理和修復技術體系，對于推動我國地下水污染修復治理工作具有很大的積極意義。