農(nóng)村地下水污染與自凈

第八章農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)第四節(jié)農(nóng)村地下水污染與自凈主要內(nèi)容1、地下水污染生物修復(fù)的方法2、污染地下水的生物修復(fù)技術(shù)1、地下水污染生物修復(fù)的方法

地下水是最重要的水資源之一，陸地的淡水，除冰川外，地下水所占的份

額最大，為1/4。我國(guó)地下水資源總量約8000億m3/a,但近年來(lái)，地表環(huán)境遭

到嚴(yán)重破壞和污染，致使地下水的水質(zhì)日益惡化。地下水生物修復(fù)的成功很大程度上取決于該區(qū)域的水文地質(zhì)狀況，如果該地區(qū)的水文地質(zhì)狀況比較復(fù)雜，則難度也會(huì)相應(yīng)較大，而且生物修復(fù)的數(shù)據(jù)結(jié)果的可靠性也較小。許多區(qū)域的水文地質(zhì)在生物修復(fù)時(shí)可能與以前調(diào)查時(shí)已經(jīng)有所改變，所以以前的資料并不可靠，這樣也增加了生物修復(fù)難度。此外，地下的土壤環(huán)境必須具有良好的滲透性，以使得加入的N、P等營(yíng)養(yǎng)鹽和電子受體能順利地傳達(dá)到各個(gè)被污染區(qū)域的微生物群落，這種水的傳導(dǎo)性往往是生物修復(fù)的關(guān)鍵。1、地下水污染生物修復(fù)的方法

地下水是最重要的水資源之一，陸地的淡水，除冰川外，地下水所占的份

額最大，為1/4。我國(guó)地下水資源總量約8000億m3/a,但近年來(lái)，地表環(huán)境遭

到嚴(yán)重破壞和污染，致使地下水的水質(zhì)日益惡化。

（一）收集污染區(qū)域的水文地質(zhì)等材料地下水生物修復(fù)的成功很大程度上取決于該區(qū)域的水文地質(zhì)狀況，如果該地區(qū)的水文地質(zhì)狀況比較復(fù)雜，則難度也會(huì)相應(yīng)較大，而且生物修復(fù)的數(shù)據(jù)結(jié)果的可靠性也較小。許多區(qū)域的水文地質(zhì)在生物修復(fù)時(shí)可能與以前調(diào)查時(shí)已經(jīng)有所改變，所以以前的資料并不可靠，這樣也增加了生物修復(fù)難度。此外，地下的土壤環(huán)境必須具有良好的滲透性，以使得加入的N、P等營(yíng)養(yǎng)鹽和電子受體能順利地傳達(dá)到各個(gè)被污染區(qū)域的微生物群落，這種水的傳導(dǎo)性往往是生物修復(fù)的關(guān)鍵。（二）添加適量營(yíng)養(yǎng)鹽

在地下水生物修復(fù)的工作展開之前，首先要通過(guò)實(shí)驗(yàn)室確定加入到地下水

中的最適合營(yíng)養(yǎng)鹽量，以避免添加營(yíng)養(yǎng)鹽時(shí)過(guò)多或過(guò)少。營(yíng)養(yǎng)鹽假如過(guò)少會(huì)使

得生物轉(zhuǎn)化遲緩，而過(guò)多則會(huì)由于生成生物量太多而堵塞蓄水層，從而使得生

物修復(fù)中止。營(yíng)養(yǎng)鹽一般通過(guò)溶解在地下水循環(huán)通過(guò)污染區(qū)域，普遍釆用的方

法是將營(yíng)養(yǎng)鹽溶液通過(guò)深井注入到地下水飽和區(qū)域和區(qū)域表層土壤中。地下水

由生產(chǎn)井抽出，并在該水中補(bǔ)加營(yíng)養(yǎng)鹽繼續(xù)循環(huán)或是進(jìn)入處理系統(tǒng)進(jìn)行地面處

理。水中的營(yíng)養(yǎng)鹽和污染物的濃度應(yīng)該經(jīng)常取樣測(cè)定，取樣點(diǎn)設(shè)定在注入井和

生產(chǎn)井之間。1、地下水污染生物修復(fù)的方法1、地下水污染生物修復(fù)的方法1、地下水污染生物修復(fù)的方法（三）維持好氧微生物的活性典型的快速生物降解是由好氧微生物進(jìn)行，因此必須維持這類微生物的活

性。在地下水生物修復(fù)中的主要問(wèn)題是即使在最佳條件下，地下水中的O2含量

也極少且自然復(fù)氧速度極慢，雖然在生物修復(fù)中可以通過(guò)外加O2，但是O2在水

中的溶解度不是很高，難以保證水中好氧微生物的良好生長(zhǎng)。這就必須通過(guò)一

定的手段來(lái)保證地下水中的氧含量，通常采用的方法是通過(guò)空氣壓縮機(jī)將空氣

壓縮注入到地下水中，也有方法是在營(yíng)養(yǎng)鹽溶液中加入丄。H2O2作為O2的來(lái)源，但要注意的是H2O2在濃度達(dá)到100~200mg/L時(shí)對(duì)某些微生物有毒性，減少或避免H2O2毒性的辦法是在開始加入時(shí)釆用較低的濃度，約50mg/L,然后逐步增高濃度，最后達(dá)到1000mg/L。1、地下水污染生物修復(fù)的方法（四）其他方法的輔助作用以往常用物理化學(xué)方法去除游離的油類和煙類，如果我們?cè)诓捎蒙锓椒▉?lái)修復(fù)地下水污染時(shí)，排除了物理化學(xué)方法的使用，那么使用生物方法的實(shí)際應(yīng)用意義也將大大減少。因?yàn)槲廴驹慈绻皇紫惹谐碌奈廴疚锶詴?huì)源源不斷地輸入地下水，導(dǎo)致生物修復(fù)負(fù)荷的增加甚至使生物修復(fù)中止。地下水污染的修復(fù)相對(duì)于地表水來(lái)說(shuō)更具有復(fù)雜性、隱蔽性。在美國(guó)和歐洲，生物修復(fù)技術(shù)主要處于實(shí)驗(yàn)室和中試階段，實(shí)際應(yīng)用已取得初步成效。我國(guó)的一些高校和研究機(jī)構(gòu)也對(duì)地下水污染的生物修復(fù)進(jìn)行了研究，但此方面的研究還不完善，仍處于起步階段，只進(jìn)行了一些小試和中試研究，需要加強(qiáng)研究及應(yīng)用。2、污染地下水的生物修復(fù)技術(shù)地下水污染的生物修復(fù)技術(shù)的種類有很多。一般根據(jù)人工干預(yù)的情況，將污染地下水生物修復(fù)分為天然生物修復(fù)和人工生物修復(fù)。而人工生物修復(fù)又可分為原位生物修復(fù)和異位生物修復(fù)兩類。原位生物修復(fù)技術(shù)就是指對(duì)被污染介質(zhì)（指地下水）不做搬運(yùn)或輸送而在原位進(jìn)行的生物修復(fù)處理；而異位生物修復(fù)技術(shù)則是指對(duì)被污染介質(zhì)（指地下水）搬運(yùn)或輸送到它處進(jìn)行的生物修復(fù)處理。（一）天然生物修復(fù)技術(shù)天然修復(fù)是指在不進(jìn)行任何工程輔助措施或不調(diào)控生態(tài)系統(tǒng)，完全依靠天然衰減機(jī)理去除地下水中溶解的污染物，同時(shí)降低對(duì)公眾健康和環(huán)境的危害的修復(fù)過(guò)程。其在石油產(chǎn)品污染的場(chǎng)地正得到廣泛的應(yīng)用。天然衰減指促進(jìn)天然修復(fù)的物理、化學(xué)和生物作用，包括對(duì)流、彌散、稀釋、吸附、揮發(fā)、化學(xué)轉(zhuǎn)化和生物降解等作用。2、污染地下水的生物修復(fù)技術(shù)(二)原位生物修復(fù)技術(shù)

地下水的原位生物修復(fù)方法是向含水層內(nèi)通入氧氣及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，依靠土著微生物的作用分解污染物質(zhì)。目前對(duì)有機(jī)污染的地下水多采用原位生物修復(fù)的方法，主要包括生物注射法、有機(jī)黏土法、抽提地下水系統(tǒng)和回注系統(tǒng)相結(jié)合法等。(三)異位生物修復(fù)技術(shù)

目前，地下水的異位生物修復(fù)主要應(yīng)用生物反應(yīng)器法。生物反應(yīng)器的處理方法是將地下水抽提到地上部分用生物反應(yīng)器加以處理的過(guò)程，其自然形成一