DNAPL文献综述.docx

DNAPL文献综述 前言：近年来，随着工农业的发展，地下水污染逐渐加重，成为国内外研究热点。地下水中最难治理和危害最大的是有机污染，其中尤以重质非水相液体（DNAPL）为甚，因此得到环境工作者的广泛关注。调查发现我国南方很多场地的污染都是由DNAPL引起的并且情况较为严重。DNAPL污染与修复领域中有许多课题值得进一步研究，难点在于如何选择具有可操作性的课题展开。据此针对DNAPL作了充分的文献调研，以下是关于DNAPL的文献综述。 综述： 地下水为人类提供了优质的淡水资源，据统计日本25%的饮用水为地下水，美国85%以上的饮用水来自地下水，欧洲的比例约为80%，我国有2/3的人口以地下水为饮用水源。近20年来随着工农业的发展，地下水的污染逐渐加重，成为国际科学界的研究热点。在地下水中最难治理和对人类危害最大的是有机污染。美国EPA水质调查发现供水系统中有机污染物2110种，饮用水中含765种。由于绝大部分有机物在水中的溶解度很小，在研究中通称这类污染物为非水相液体，即NAPL (Non-aqueous Phase Liquid)。根据相对水的密度大小，将NAPL分LNAPL（轻质）和DNAPL（重质）。由于DNAPL的低水溶性、弱迁移性、难降解性并能穿透含水层而滞留在含水层底部，其修复过程比LNAPL更为复杂，因而得到了环境和水文地质工作者更多的关注。DNAPL污染物主要与脱脂、电镀、化工、煤化气、木材防腐、氯代溶剂和农药等工农业活动有关。氯代溶剂、煤焦油、重矿物油、杂酚油等是地下水中最常见的DNAPL。DNAPL在含水层的分布、迁移及其修复是DNAPL治理的主要研究内容。 污染机理： DNAPL的主要特点是比重大于水，因此重力作用是其进入土壤与地下水的主要动力；黏滞性低（低于1cP）有助于其向地表以下移动；界面张力低，使之容易入渗进入极小孔隙或贯穿黏土质；低溶解度让其缓慢且持续的释放而扩大污染面积；生物降解性低，使之在土壤及地下水中污染时间持久。 DNAPL在重力的作用下进入土壤层，在均质土壤结构中沿着孔隙均匀下渗，遇有根孔、虫孔等大空隙时它会选取这些捷径优先下渗。经过包气带土壤层到达地下水层后，继续向下移动。在饱和水层中土壤空隙为水所充满没有空气存在，所以DNAPL无法挥发成气相。移动相的DNAPL在向下移动时若碰到颗粒较细的土壤层（黏土层）时可能会无法穿透这些细质土层而堆积在上形成DNAPL池。DNAPL池会被地下水所驱动，表现为向地下水流方向延展。在基岩山区附近产生的DNAPL会沿着裂隙蜿蜒下行污染整个含水系统，在每个裂隙末端形成一个小小的 DNAPL池。若污染源不是持续污染源，不能连续供应DNAPL，则它在下行移动过程中逐渐被土壤吸附，卡挂在移动路途中形成残留，这部分残留物质不能被地下水所驱动。 DNAPL的相态分包气带和饱水带两种污染传输介质进行分析。DNAPL包气带主要是在土壤孔隙中下渗污染，在下渗过程中会被土壤吸附形成残留，遗留在下渗途径中，这部分残留的DNAPL就是残留相。残留相是不可移动的固态；土壤水会溶解一部分的DNAPL，这部分DNAPL溶解在土壤水中形成水溶态，这部分会随土壤干湿度的变化而变化，属于溶解相，跟土壤的含水量密切相关；另外，在土壤孔隙通道中还存在气态的DNAPL，属于气相。包气带中DNAPL的三种相态处于一种动态平衡中，任何一种相态的改变都会对其他两种相态产生影响。在饱水带中由于地下水的存在，土壤对DNAPL吸附作用减弱，其移动性变强。因此饱水带 中的DNAPL主要是移动相和溶解相，存在小部分残留相，不存在气相。在饱水带内，DNAPL由于重力影响会一直移动到含水层的隔水底板，而后沿着底板慢慢扩张。受地下水流场的影响，其扩张会具有方向性，沿地下水流方向其扩散更为明显。因为DNAPL的溶解度小，饱水带含水层中地下水对其内的DNAPL具有水封作用，但是随着地下水的季节性波动，尤其是地下水的过度开采都会为DNAPL的污染释放提供空间。地下水疏干后的含水层成为DNAPL气态扩散的便利通道。因 此饱水带的DNAPL相态不是稳定不变的，随地下水的波动也会发生相态的转变。因此进行污染调查时会发现地表无污染源，包气带也无污染迹象，但在包气带底部含水层顶部发现高浓度的气态DNAPL，这是在地下水驱动作用下，移动到此处的DNAPL在地下水波动过程中不断气化的结果。 污染调查： 在进入场地进行DNAPL调查之前，首先要进行初步的资料收集，了解场地的用途和使用历史，确认场地存在DNAPL污染可能性。如果存在，则采用合适的调查技术对场地内的污染源、土壤以及地下水进行DNAPL识别，来判断场地的污染状况与深度。 场地有污染的可能并不能说明一定存在污染。根据场地调查经验与工作成果，归纳出以下三条DNAPL污染判据：场地