ICS

CCS

ACEF

中華環(huán)保聯(lián)合會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/ACEF×××-××××

氯代烴污染地下水原位生物及化學(xué)

修復(fù)技術(shù)指南

Technicalguidelinesforinsitubio-andchemicalremediationofchlorinated

hydrocarbonscontaminatedgroundwater

（征求意見稿）

2024-×-×發(fā)布2024-×-×實施

中華環(huán)保聯(lián)合會發(fā)布

T/ACEF×××-××××

氯代烴污染地下水原位生物及化學(xué)修復(fù)技術(shù)指南

1范圍

本文件涵蓋了針對場地尺度的氯代烴污染地下水的共五項生物或化學(xué)類的原位修復(fù)技術(shù)的技術(shù)

適宜性評估、技術(shù)方案設(shè)計要點、施工工藝、運(yùn)行和監(jiān)測需求等內(nèi)容，并規(guī)定了技術(shù)篩選及多元技

術(shù)耦合聯(lián)用的指導(dǎo)原則。此五項技術(shù)亦可用于風(fēng)險管控。場地調(diào)查、每項技術(shù)的具體施工組織設(shè)計

不在本文件范疇之內(nèi)。

本文件適用于此五項原位修復(fù)技術(shù)在氯代烴污染地下水的原位修復(fù)或風(fēng)險管控工程中的技術(shù)遴

選、技術(shù)方案制定、施工工藝選擇、運(yùn)行過程及修復(fù)效果的監(jiān)測評估等。

2規(guī)范性引用文件

本文件內(nèi)容引用了下列文件中的條款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本適用于本文件。

GB36600土壤環(huán)境質(zhì)量建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）

GB/T14848地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

HJ25.1建設(shè)用地土壤污染狀況調(diào)查技術(shù)導(dǎo)則

HJ25.2建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險管控和修復(fù)監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則

HJ25.3建設(shè)用地土壤污染風(fēng)險評估技術(shù)導(dǎo)則

HJ25.6污染地塊地下水修復(fù)和風(fēng)險管控技術(shù)導(dǎo)則

HJ1019地塊土壤和地下水中揮發(fā)性有機(jī)物采樣技術(shù)導(dǎo)則

HJ164地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

HJ2006污水混凝與絮凝處理工程技術(shù)規(guī)范

《地下水環(huán)境狀況調(diào)查評價工作指南》（環(huán)辦土壤函〔2019〕770號）

《地下水污染模擬預(yù)測評估工作指南》（環(huán)辦土壤函〔2019〕770號）

《地下水污染防治重點區(qū)劃定技術(shù)指南》（環(huán)辦土壤函〔2019〕770號）

《地下水污染可滲透反應(yīng)格柵技術(shù)指南（試行）》（生態(tài)環(huán)境部土壤生態(tài)環(huán)境司組織編制，2022

年5月）

T/ACEF150—2024污染場地原位修復(fù)直推鉆進(jìn)-噴注一體化裝備操作指南

3術(shù)語和定義

3.1

波及效率sweepefficiency

原位淋洗中注入液體與重質(zhì)非水相液體污染區(qū)域接觸的均勻程度。

3.2

共代謝厭氧還原脫氯cometabolicanaerobicreductivedechlorination

在厭氧環(huán)境中，一種氯代烴被主要底物的微生物代謝過程中產(chǎn)生的非特異性酶或輔助因子還原。

3.3

好氧生物修復(fù)aerobicbioremediation

氧氣作為電子受體的生物降解過程，在適宜的生物地球化學(xué)條件下可將污染物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、

水和微生物細(xì)胞團(tuán)。

1

3.4

基線監(jiān)測baselinemonitoring

修復(fù)或風(fēng)險管控工程啟動前對目標(biāo)場地、污染地下水的初始狀態(tài)的監(jiān)測，作為后續(xù)評估工程措

施效果的基準(zhǔn)。

3.5

井間示蹤劑試驗inter-welltracertest

一種通過向注入井投加示蹤劑，在抽出井取樣檢測示蹤劑濃度，來研究注入、抽出井間流體運(yùn)

動規(guī)律和地層特征的方法。僅溶于一相的示蹤劑稱為保守示蹤劑，可溶于多相的示蹤劑稱為分配示

蹤劑，以投加上述兩種示蹤劑開展的井間示蹤劑試驗分別稱為保守井間示蹤劑試驗和分配井間示蹤

劑試驗。

3.6

毛細(xì)屏障capillarybarrier

孔隙空間足夠小可阻礙重質(zhì)非水相液體運(yùn)移的地質(zhì)單元。

3.7

氣動壓裂pneumaticfracturing

為改善目標(biāo)修復(fù)區(qū)域的滲透性，強(qiáng)化地下水原位修復(fù)的進(jìn)程及效果，應(yīng)用高壓氣體的注入在低

滲透地層中打開裂隙的活動。

3.8

強(qiáng)化原位生物修復(fù)enhancedinsitubiodegradation(EISB)

通過添加營養(yǎng)物強(qiáng)化土著微生物的生長（生物刺激，biostimulation）或投放富集的天然或人工培

養(yǎng)的功能菌（生物強(qiáng)化，bioaugmentation）的工程措施達(dá)成更大程度的污染物生物降解。

3.9

滲透反應(yīng)墻permeablereactivebarrier(PRB)

在受污染地下水流經(jīng)的途徑上建造由反應(yīng)介質(zhì)組成的屏障，通過反應(yīng)介質(zhì)的吸附、沉淀、氧化、

還原和生物降解等作用去除地下水中的污染物。其中依靠生物降解過程原位修復(fù)污染地下水的滲透

反應(yīng)墻類型稱為生物反應(yīng)墻。

3.10

水力壓裂hydraulicfracturing

為改善目標(biāo)修復(fù)區(qū)域的滲透性，強(qiáng)化地下水原位修復(fù)的進(jìn)程及效果，在低滲透地層通過水的高

壓注射形成裂隙的活動。

3.11

土壤氧化劑需求量soiloxidantdemand(SOD)

非污染土壤中的天然物質(zhì)對氧化劑的消耗量。

3.12

完全脫氯completedechlorination

氯代烴分子中所有的C-Cl共價鍵全部斷裂，釋放氯離子，最終生成相應(yīng)的碳?xì)浠衔铩?/p>

3.13

微乳液microemulsion

動力學(xué)穩(wěn)定的膨脹膠束溶液。

3.14

微宇宙小試microcosmstudy

一種實驗室小試形式，用源于目標(biāo)修復(fù)場地的污染土壤、地下水封裝于實驗容器內(nèi)以形成符合

污染場地特征的微縮環(huán)境。

2

T/ACEF×××-××××

3.15

霧化噴射atomizedspray

為強(qiáng)化注射介質(zhì)在目標(biāo)修復(fù)區(qū)域內(nèi)的均勻分布、傳輸，借助空氣或氮?dú)庠谕S或垂直方向的高

速射流與注射介質(zhì)的相對低速液流或液膜的振動、摩擦作用，使注射介質(zhì)破碎為極細(xì)小液滴。

3.16

厭氧還原脫氯anaerobicreductivedechlorination

在厭氧環(huán)境中，當(dāng)氯代烴分子上的C-Cl鍵斷裂，氯被氫取代，且微生物獲得能量并生長的生物

過程。

3.17

有效孔隙體積effectiveporevolume

地層中互相連通的，在一定壓差條件下允許流體在其中流動的空隙體積。

3.18

原位化學(xué)氧化/還原insituchemicaloxidation/reduction(ISCO/ISCR)

通過原位注入氧化劑或還原劑等化學(xué)制劑，在地下與污染物發(fā)生氧化/還原反應(yīng)，將污染物降解

為無毒或較低毒性的終產(chǎn)物。

3.19

原位生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化insitubiogeochemicaltransformation(ISBGT)

污染物通過與地下天然形成或生物過程生成的高反應(yīng)活性礦物質(zhì)發(fā)生的非生物降解反應(yīng)的過程。

3.20

原位修復(fù)insituremediation

對污染土壤不執(zhí)行開挖、不將污染地下水抽出至地上處理的情況下，在原地原位實施的針對污

染物的降解去除技術(shù)措施。

3.21

直推注入direct-pushinjection

利用（液壓）沖擊錘和鉆機(jī)自身重量通過對土層的擠壓將鉆具（鏈接鉆桿）頂入/刺入地下，然

后以一定壓力將修復(fù)藥劑注入地下含水層。

3.22

自由基radicals

化合物的分子在光熱等外界條件下，共價鍵發(fā)生均裂而形成的具有不成對電子的原子或基團(tuán)，

多數(shù)自由基具有強(qiáng)氧化性，少數(shù)具有還原性。

4基本原則和工作程序

4.1基本原則

4.1.1科學(xué)性原則

綜合考慮氯代烴污染場地的周邊狀況、污染特征、水文地質(zhì)特性、生物地球化學(xué)條件、修復(fù)或

管控目標(biāo)、工程周期、預(yù)算等因素，科學(xué)地篩選、決策最優(yōu)技術(shù)及施工方案。

4.1.2“分區(qū)施策、精準(zhǔn)修復(fù)”原則

根據(jù)污染地下水不同區(qū)域污染、水文地質(zhì)及生物地球化學(xué)條件特征遴選技術(shù)，視需要在時間/空

間兩個維度科學(xué)地耦合聯(lián)用多元修復(fù)技術(shù)，構(gòu)建氯代烴污染地下水高效修復(fù)技術(shù)體系。

4.1.3可操作性原則

技術(shù)方案制定及過程中的動態(tài)優(yōu)化應(yīng)遵循利于、便于工程實際操作為導(dǎo)向的原則，宜優(yōu)選適用

性強(qiáng)、適用范圍廣的技術(shù)，技術(shù)聯(lián)用宜簡不宜繁，污染源區(qū)及污染羽前端優(yōu)先原則。

3

4.1.4綠色、可持續(xù)原則

技術(shù)方案制定與實施應(yīng)堅持綠色、低碳、可持續(xù)，對場地地上、地下擾動小的原則。

4.1.5協(xié)同修復(fù)原則

技術(shù)方案制定，尤其當(dāng)涉及在產(chǎn)企業(yè)/工業(yè)園區(qū)的場景時，應(yīng)堅持原位修復(fù)為主，飽和層污染土

壤及地下水協(xié)同修復(fù)，通盤考慮。

4.1.6安全性原則

技術(shù)方案制定與實施，尤其當(dāng)涉及在產(chǎn)企業(yè)/工業(yè)園區(qū)的場景時，應(yīng)充分重視其地上、地下環(huán)境

的安全性，確保修復(fù)活動的安全性、低擾動，防止對施工人員、周邊人群健康和生態(tài)受體產(chǎn)生危害。

4.1.7規(guī)范性原則

工程實施及二次污染防治應(yīng)符合地下水修復(fù)和風(fēng)險管控的有關(guān)法律法規(guī)，和國家/地方/行業(yè)相關(guān)

標(biāo)準(zhǔn)的要求，科學(xué)、規(guī)范、有序地進(jìn)行。

4.2工作程序

4.2.1技術(shù)流程

氯代烴污染地下水修復(fù)工程的技術(shù)適宜性評估、技術(shù)方案制定、實施、運(yùn)行和監(jiān)測階段的工作

程序如圖1所示。

回顧場地概念模型

修復(fù)設(shè)計

補(bǔ)充調(diào)查

刻畫階段

更新場地概念模型

技術(shù)方案決策

技術(shù)適宜性評估技術(shù)篩選技術(shù)耦合聯(lián)用

動

態(tài)

技術(shù)方案

優(yōu)小試

制定階段

化

中試

技術(shù)方案設(shè)計

修復(fù)材料投加量施工工藝

實施運(yùn)行

規(guī)模實施運(yùn)行監(jiān)測

監(jiān)測階段

修復(fù)工程完成

圖1工作流程

4

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4.2.2回顧/更新場地概念模型

根據(jù)地下水修復(fù)或風(fēng)險管控的需求及目標(biāo)，回顧場地概念模型，評估是否足以支撐技術(shù)方案決

策，是否需要針對目標(biāo)修復(fù)區(qū)域或場地做補(bǔ)充調(diào)查，并更新場地概念模型。符合修復(fù)設(shè)計需要的場

地概念模型應(yīng)精細(xì)刻畫HJ25.6—2019第5.2條所關(guān)注的地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、地下水污染特征、

受體與周邊環(huán)境情況，以及生物地球化學(xué)參數(shù)、降解產(chǎn)物、二次污染因子等內(nèi)容。

4.2.3技術(shù)可行性研究

根據(jù)每個氯代烴污染地塊地下水場地的具體情況，及本文件第5～9章各項單元技術(shù)的技術(shù)適宜

性評估、小試及中試章節(jié)，和第10章技術(shù)篩選及耦合聯(lián)用的指導(dǎo)原則，對具體項目給出最優(yōu)的解決

方案。

4.2.4技術(shù)方案設(shè)計

參考本文件第5～9章各項單元技術(shù)的“技術(shù)方案設(shè)計”章節(jié)中的修復(fù)方案布局、關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計

（包括修復(fù)材料、投加量、施工工藝）等內(nèi)容細(xì)化全場實施的整體技術(shù)方案。

4.2.5施工、運(yùn)行和監(jiān)測

根據(jù)制定的技術(shù)方案，參考本文件第5～9章各項單元技術(shù)的對應(yīng)章節(jié)指導(dǎo)具體項目的工程施

工、運(yùn)行和監(jiān)測活動的部署。

4.2.6動態(tài)優(yōu)化

應(yīng)在更新場地概念模型（亦稱修復(fù)設(shè)計刻畫）、技術(shù)方案設(shè)計，和規(guī)模實施/運(yùn)行/監(jiān)測這三

個階段里保持對數(shù)據(jù)缺失的識別和補(bǔ)充完善，持續(xù)利用新獲取的信息及過程監(jiān)測數(shù)據(jù)更新場地概念

模型，回顧、審視技術(shù)方案/施工方案，動態(tài)評估其實際效果、效率是否與預(yù)期相符，判斷地下水修

復(fù)和風(fēng)險管控工程的目標(biāo)可達(dá)性，及時對方案做出優(yōu)化調(diào)整（參見附錄A）。

修復(fù)設(shè)計刻畫階段：宜執(zhí)行滿足修復(fù)方案設(shè)計需求精度的補(bǔ)充調(diào)查/場地刻畫，應(yīng)用中試及

規(guī)模實施階段獲取的新數(shù)據(jù)、信息不斷完善、更新場地概念模型，尤其關(guān)注地質(zhì)、水文地質(zhì)、生物

地球化學(xué)參數(shù)，污染及質(zhì)量通量分布特征，為技術(shù)適宜性評估及技術(shù)方案制定奠定基礎(chǔ)。

技術(shù)方案設(shè)計階段：設(shè)計重點在于所篩選技術(shù)的修復(fù)材料、投加量、傳輸方式（即施工工

藝）3方面的整體考量及優(yōu)化。應(yīng)通過小試、中試驗證技術(shù)方案的可行性，根據(jù)中試施工工藝的在場

地條件下的操作表現(xiàn)，過程監(jiān)測及應(yīng)用效果的反饋，優(yōu)化規(guī)模實施時的修復(fù)材料的選擇、投加量、

注射介質(zhì)的注射量、修復(fù)材料的補(bǔ)充投加周期、施工方案布局及實施工藝等，并觀察評估潛在的二

次污染風(fēng)險。

規(guī)模實施/運(yùn)行/監(jiān)測階段：應(yīng)遵循以高效、高性價比的修復(fù)策略達(dá)成修復(fù)或風(fēng)險管控目標(biāo)的

原則，應(yīng)用過程監(jiān)測數(shù)據(jù)、階段性的修復(fù)效果評估持續(xù)地更新場地概念模型，優(yōu)化技術(shù)方案設(shè)計，

包括后續(xù)的施工計劃的時間、空間安排，或施工工藝調(diào)整，乃至耦合技術(shù)銜接。

5強(qiáng)化原位厭氧生物修復(fù)

5.1技術(shù)可行性研究

5.1.1決策路線

技術(shù)決策過程包括回顧/更新場地概念模型、技術(shù)適宜性評估、小試、中試等，具體決策路線如

圖2所示。

5.1.2技術(shù)適宜性評估

技術(shù)適宜性評估應(yīng)考慮氯代烴類型、污染程度和分布、水文地質(zhì)及生物地球化學(xué)條件等因素（技

術(shù)概述見附錄B.1)。

5

圖2強(qiáng)化原位生物修復(fù)決策路線圖

氯代烴類型

氯代烯烴、氯代烷烴適用于厭氧還原脫氯途徑的生物降解。

場地特征的適宜性

場地條件的適宜性見表1。

表1強(qiáng)化原位厭氧生物修復(fù)場地特征的適宜性

場地特征適用不確定*不適用

重質(zhì)非水相液體無殘留相自由相

厭氧脫氯的證據(jù)證據(jù)顯著證據(jù)有限/

滲透系數(shù)>10-5cm/s10-6～10-5cm/s＜10-6～10-7cm/s

0.01～0.03m/d<0.01m/d

地下水流速0.03～1.0m/d

1.0～3.0m/d>3.0m/d

pH6.0～8.05.0～6.0,8.0～9.0<5.0,>9.0

硫酸鹽濃度<500mg/L500～5000mg/L>5000mg/L

氯化物<5000mg/L5000～10000mg/L>10000mg/L

注1：該表信息主要來源為ESTCP,2004.PrinciplesandPracticesofEnhancedAnaerobicBioremediationofChlorinated

Solvents[M].

注2：*表示技術(shù)可行性因項目而異，宜由小試、中試判斷確定。

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限制條件

.1具有自由相重質(zhì)非水相液體的污染源區(qū)不宜采用強(qiáng)化原位生物修復(fù)。

.2不利的生物地球化學(xué)條件，如地下水pH小于5或pH大于9、溫度低于10℃或超過45℃，

地下水流速小于0.01m/d或大于3.0m/d，硫酸鹽濃度大于5000mg/L，氯離子濃度大于10000mg/L

等，且通過工程手段難以改善或調(diào)控時，不宜采用強(qiáng)化原位生物修復(fù)。

.3當(dāng)?shù)貙訚B透系數(shù)小于10-6cm/s、含水層地下水流速大于3.0m/d或存在優(yōu)先通道，則不宜

采用強(qiáng)化原位生物修復(fù)。

5.1.3小試

應(yīng)結(jié)合場地的污染特征、生物地球化學(xué)參數(shù)和其它關(guān)鍵影響因素等制定小試方案，采集場

地代表性污染土壤、地下水及含水層介質(zhì)，按照不同的碳源、營養(yǎng)助劑和生物菌劑類型和投加量等

不同工藝組合設(shè)置批實驗，確定強(qiáng)化生物修復(fù)技術(shù)的可行性，獲取最佳工藝參數(shù)。

小試基本操作流程包括：

a)通過標(biāo)準(zhǔn)采樣程序采集目標(biāo)修復(fù)場地代表性土壤和/或地下水樣品。

b)開展微宇宙或柱實驗小試，設(shè)置不同的碳源、營養(yǎng)助劑種類或投加量的試驗組合，評估生物

刺激對土著脫鹵菌的富集作用及氯代烴脫氯效果；設(shè)置投加不同的菌劑種類或投加量的試

驗組合，評估生物強(qiáng)化的氯代烴脫氯效果。

c)應(yīng)定期監(jiān)測脫氯路徑、產(chǎn)物和脫鹵菌濃度的變化特征。

小試其它要點見附錄C.1。

5.1.4中試

應(yīng)根據(jù)小試結(jié)果，結(jié)合場地基本條件、地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、生物地球化學(xué)參數(shù)、污染物

類型和空間分布特征等，選擇代表性區(qū)域開展中試，獲取現(xiàn)場條件下氯代烴的去除率、降解效率、

注射影響半徑、生物菌劑、碳源和營養(yǎng)助劑的投加量和注入頻率等工藝參數(shù)。

中試基本操作流程包括：

a)宜在場地的代表性區(qū)域執(zhí)行中試，中試面積以50m2～100m2為宜，生物修復(fù)材料注入后運(yùn)

行時間一般持續(xù)3～6個月，應(yīng)盡量減少中試區(qū)外氯代烴的干擾。

b)每組試驗通常設(shè)置一組注入井或直推注射點，根據(jù)污染深度、含水層分布等確定注入井深度

和開篩位置；根據(jù)影響半徑經(jīng)驗值，設(shè)計不同的注入井和監(jiān)測井間距。

c)根據(jù)小試結(jié)果及工程經(jīng)驗值確定中試碳源、營養(yǎng)助劑和菌劑種類和投加量。

d)采用生物刺激時，可同時注入碳源、營養(yǎng)助劑；采用生物強(qiáng)化時，當(dāng)?shù)叵绿幱谶€原環(huán)境時，

可同時注入碳源、營養(yǎng)助劑和菌劑，當(dāng)?shù)叵绿幱谘趸h(huán)境時，應(yīng)先注入碳源，待地下轉(zhuǎn)化為

還原環(huán)境后再注入菌劑和營養(yǎng)助劑。注入過程應(yīng)確保注入系統(tǒng)的密封性。

e)菌劑和營養(yǎng)助劑等注入結(jié)束后，可繼續(xù)注入氮?dú)饣驘o氧水以強(qiáng)化修復(fù)材料的擴(kuò)散。

f)對地下水進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，獲取修復(fù)影響范圍、氯代烴生物降解程度、代謝產(chǎn)物生成、碳源消

耗情況、生物地球化學(xué)條件等工藝參數(shù)，為下一步技術(shù)方案設(shè)計提供必要的依據(jù)。

5.2技術(shù)方案設(shè)計

5.2.1修復(fù)方案布局

污染源區(qū)修復(fù)

污染源區(qū)宜采用注入井或直推注射方式進(jìn)行全覆蓋布局（見附錄D.1.1），其關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)包括

注射影響半徑、注入點間距等。低滲透性地層影響半徑為0.5m～3.0m、滲透較好的地層為1.0m～

5.0m。

7

污染羽修復(fù)

.1全覆蓋布局

a)面積小于1000m2～5000m2的污染羽宜采用注入點式的全覆蓋布局，宜采用正六邊形或正

三角形布局。。

b)面積大于5000m2的污染羽，當(dāng)含水層水平滲透系數(shù)大于10-5cm/s時，宜采用地下水循環(huán)

（見附錄D.1.2）的全覆蓋布局。

.2屏障式布局

a)針對攔截污染羽前端的風(fēng)險管控應(yīng)用場景，宜采用溝槽式生物反應(yīng)墻或注入式生物反應(yīng)帶

的屏障式布局（見附錄D.1.1）。

b)面積大于5000m2的污染羽，宜采用多道屏障式布局。

5.2.2設(shè)計關(guān)鍵參數(shù)

生物刺激

.1常見的碳源可分為水溶性、粘性流體型和固體型3種類型（見附錄E.1.1），碳源的選擇

應(yīng)綜合考慮其調(diào)控厭氧環(huán)境的能力、長效性、被微生物利用的效率、易獲得性、全生命周期的應(yīng)用

成本、與施工工藝匹配等因素。

.2碳源投加量應(yīng)考慮氯代烴及競爭性電子受體（硫酸鹽、硝酸鹽、三價鐵等）濃度及不確定

因素，在工程實踐中宜按目標(biāo)修復(fù)區(qū)域1倍有效孔隙體積的地下水總有機(jī)碳大于500mg/L執(zhí)行，若

監(jiān)測過程發(fā)現(xiàn)總有機(jī)碳低于20mg/L～50mg/L，應(yīng)補(bǔ)充注入碳源。

.3除碳源外，還需添加氮、磷和微量元素等營養(yǎng)助劑，營養(yǎng)助劑添加種類和添加量應(yīng)根據(jù)前

期小試、中試和工程經(jīng)驗確定。

生物強(qiáng)化

.1生物強(qiáng)化可使用商業(yè)化菌劑產(chǎn)品（見附錄E.1.2），也可將目標(biāo)修復(fù)場地的土著微生物進(jìn)行

馴化、富集、擴(kuò)培后施用。

.2生物菌劑投加量宜保證地下水中厭氧脫鹵菌數(shù)量至少達(dá)到104cells/mL。

5.2.3施工工藝

施工工藝主要包括直推注射、注入井、地下水循環(huán)、生物反應(yīng)墻（反應(yīng)帶）等，不同施工工藝的

應(yīng)用形式和場景如下：

a)直推注射、注入井以及地下水循環(huán)、注入式生物反應(yīng)帶宜采用水溶性或粘性流體型碳源；溝

槽式生物反應(yīng)墻則宜添加固體型或粘性流體型碳源。

b)直推注射適宜深度不超過15m的松散層地下水，但礫石和卵石地層不宜使用。

c)注入井通適宜需多輪次注入水溶性碳源的場景。修復(fù)深度或土壤巖性不適合直推注射時可

使用注入井。當(dāng)目標(biāo)修復(fù)區(qū)域厚度大于10m時，宜采用叢式井，或通過注入井進(jìn)行分層注

入。分布較淺或厚度較薄、或建（構(gòu)）筑物下方的地下水污染羽可使用水平井。

d)地下水循環(huán)宜考慮增加碳源注入影響范圍或提高修復(fù)效率的場景。水平滲透系數(shù)小于10-5

cm/s的含水層不宜采用地下水循環(huán)。

e)溝槽式生物反應(yīng)墻開挖深度不宜超過10.7m；注入式生物反應(yīng)帶無明顯的深度限制，適宜

在產(chǎn)企業(yè)或其他開挖受限的場景。生物反應(yīng)墻（或反應(yīng)帶）的關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)見附錄F。

5.3施工、運(yùn)行及監(jiān)測

5.3.1施工、運(yùn)行操作要點

修復(fù)現(xiàn)場實施應(yīng)關(guān)注菌劑和碳源、配制與儲存設(shè)備、施工操作工藝等，具體操作要點包括低壓

注射、注射順序、注射體積、注入系統(tǒng)的密封性、無氧溶液的配制、以及注射介質(zhì)在地下的傳輸。

a)宜采用低壓低速注射，盡量避免裂隙和優(yōu)先通道的形成。

b)修復(fù)材料注射的施工順序宜先從目標(biāo)修復(fù)區(qū)域的外圍開始，逐漸向內(nèi)部推進(jìn)。

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c)注射介質(zhì)每次注射體積不宜超過目標(biāo)修復(fù)區(qū)域的1倍有效孔隙體積。

d)修復(fù)材料注入過程，藥劑儲罐、注入系統(tǒng)等應(yīng)保持密封，宜采用氮?dú)夥忾]，以免空氣對嚴(yán)格

厭氧菌劑產(chǎn)生不利影響。

e)現(xiàn)場注射介質(zhì)配制過程，宜添加還原劑（如亞硫酸鈉）去除工藝水中的溶解氧。

f)在注射介質(zhì)注入后，可向注入井通入氮?dú)饣驘o氧水，促進(jìn)注射介質(zhì)在地下的有效傳輸和均勻

分布。

5.3.2監(jiān)測設(shè)計

基線監(jiān)測

技術(shù)可行性研究階段，應(yīng)對施工前場地各參數(shù)的初始值進(jìn)行監(jiān)測，作為技術(shù)適宜性評估、小試、

中試和規(guī)模化實施的修復(fù)效果、效率評估的基礎(chǔ)，參數(shù)宜包括：

a)污染物參數(shù)：關(guān)注氯代烴及其它共污染物、降解中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物。

b)生物地球化學(xué)參數(shù)：pH、電導(dǎo)率、溶解氧、氧化還原電位、總有機(jī)碳、硝酸鹽、亞硝酸鹽、

總鐵、二價鐵、三價鐵、總錳、氯化物、硫酸鹽、硫化物、揮發(fā)性脂肪酸、脫鹵菌數(shù)量、脫

鹵功能基因（tceA,bvcA,vcrA等）、細(xì)菌總數(shù)等。

過程監(jiān)測

.1過程監(jiān)測參數(shù)應(yīng)涵蓋所列參數(shù)，并評估碳源和微生物的影響半徑和在含水層中分

布的均勻性，及地球化學(xué)環(huán)境對微生物生長的適宜性。

.2在目標(biāo)修復(fù)區(qū)域內(nèi)設(shè)置地下水監(jiān)測點，監(jiān)測關(guān)注氯代烴、脫氯中間產(chǎn)物及最終產(chǎn)物（甲烷、

乙烷、乙烯、氯化物等），以評估氯代烴的脫氯降解路徑、降解速率，及污染范圍的時空變化。

.3在目標(biāo)修復(fù)區(qū)域兩側(cè)及下游設(shè)置地下水監(jiān)測點，監(jiān)測關(guān)注氯代烴，以評估污染羽的擴(kuò)散趨

勢。

效果監(jiān)測

通過監(jiān)測關(guān)注氯代烴及其脫氯過程產(chǎn)物，以評估強(qiáng)化原位生物修復(fù)是否達(dá)成修復(fù)或風(fēng)險管控目

標(biāo)。

監(jiān)測井網(wǎng)設(shè)計

.1監(jiān)測井網(wǎng)應(yīng)包括沿地下水流向的縱向和橫向分布的一系列監(jiān)測井（見附錄D.1.3），監(jiān)測

井建設(shè)方法應(yīng)符合HJ25.1、HJ25.2、HJ/T164和HJ1019的要求。

.2縱向分布的監(jiān)測井位于目標(biāo)修復(fù)區(qū)域上游、內(nèi)部和下游，與地下水流動方向平行。

.3橫向分布的監(jiān)測井用于確定目標(biāo)修復(fù)區(qū)域橫向范圍及變化，并輔助刻畫地下水流場和水力

梯度。

.4監(jiān)測井的監(jiān)測層位應(yīng)與注入井處于相同含水層。

監(jiān)測頻率

.1對于水溶性碳源（如乳酸鹽、糖蜜等），修復(fù)運(yùn)行期間監(jiān)測頻次宜每月一次。

.2對于粘性流體型碳源（如乳化植物油等），監(jiān)測頻率宜為每季度一次。

.3在碳源和菌劑注射前后，應(yīng)加密監(jiān)測頻率。

監(jiān)測采樣方法

氯代烴污染地下水監(jiān)測采樣應(yīng)符合HJ/T164、HJ1019的規(guī)定。

5.3.3動態(tài)優(yōu)化

修復(fù)設(shè)計刻畫階段：以為指導(dǎo)，重點補(bǔ)充調(diào)查以下信息：

a)宜應(yīng)用高精度場地調(diào)查技術(shù)評估場地內(nèi)的重質(zhì)非水相液體賦存、分布情況，以決定是否采用

重質(zhì)非水相液體污染源消減技術(shù)（如強(qiáng)化原位淋洗）與強(qiáng)化原位生物修復(fù)技術(shù)聯(lián)用的修復(fù)策

略；

b)關(guān)鍵生物地球化學(xué)參數(shù)，尤其是脫鹵菌、脫氯酶的天然賦存情況，根據(jù)5.1.2評估場地應(yīng)用

強(qiáng)化生物修復(fù)技術(shù)的適宜性。

9

修復(fù)方案設(shè)計階段：以為指導(dǎo)，應(yīng)在小試、中試過程保持對厭氧脫鹵菌、脫氯酶的

賦存、擴(kuò)增情況、關(guān)注氯代烴的完全脫氯情況的監(jiān)測，并更新場地概念模型，用以支持生物刺激和/

或生物強(qiáng)化的技術(shù)方案決策。

規(guī)模實施、運(yùn)行階段：以為指導(dǎo)，應(yīng)持續(xù)監(jiān)測pH、氧化還原電位、總有機(jī)碳、功能

菌/酶等關(guān)鍵生物地球化學(xué)參數(shù)，以及氯代烴污染地下水羽時空變化趨勢。利用新獲取的數(shù)據(jù)調(diào)整、

優(yōu)化技術(shù)方案設(shè)計、后續(xù)的碳源、菌劑補(bǔ)充注射等施工安排，乃至聯(lián)用其他修復(fù)技術(shù)，如監(jiān)控自然

衰減技術(shù)對下游低濃度污染羽的修復(fù)。

強(qiáng)化原位生物修復(fù)各階段常見問題及對策詳見附錄G。

5.3.4二次污染防治

強(qiáng)化原位生物修復(fù)施工運(yùn)行過程中可能涉及的二次污染情況及對策如表2所示。

表2二次污染及防治對策

二次污染情景描述防治對策

?針對目標(biāo)修復(fù)區(qū)域的原位注射采取由外向內(nèi)的

施工順序；

當(dāng)生物刺激注射介質(zhì)的注入體積不當(dāng)或過大

?利用目標(biāo)修復(fù)區(qū)域下游及兩側(cè)的地下水監(jiān)測點

污染羽擴(kuò)展（如顯著大于目標(biāo)修復(fù)區(qū)域的1倍有效孔隙體

密切監(jiān)測氯代烴濃度變化，若呈現(xiàn)升高趨勢，

積）時，可能導(dǎo)致污染地下水羽向外擴(kuò)散。

應(yīng)采用水力控制手段，或?qū)⒛繕?biāo)修復(fù)區(qū)域范圍

拓展至此區(qū)域，防止其繼續(xù)擴(kuò)散。

強(qiáng)化原位生物修復(fù)過程中可產(chǎn)生硫化氫、甲烷?加強(qiáng)針對強(qiáng)還原環(huán)境區(qū)域的土壤氣監(jiān)測，對可

和二氧化碳等氣體，當(dāng)目標(biāo)修復(fù)區(qū)域靠近敏感能產(chǎn)生的潛在爆炸和人體健康風(fēng)險采取安全預(yù)

氣相副產(chǎn)物基礎(chǔ)設(shè)施，甲烷、硫化氫等有害氣體可能形成防措施；

蒸氣入侵，當(dāng)甲烷濃度高于爆炸下限時，可能?針對存在蒸氣入侵潛在風(fēng)險的建筑設(shè)施安裝主

會發(fā)生爆炸。動或被動的蒸氣入侵緩解系統(tǒng)。

?可在強(qiáng)化生物修復(fù)工程結(jié)束后，向目標(biāo)修復(fù)區(qū)

域目標(biāo)修復(fù)區(qū)域補(bǔ)充氧氣，改變其氧化還原條

強(qiáng)厭氧還原條件可能導(dǎo)致砷等重金屬的增溶作件，將砷轉(zhuǎn)化為五價砷，實現(xiàn)穩(wěn)定化；

重金屬溶解

用，且存在擴(kuò)散風(fēng)險。?亦可通過追加含強(qiáng)還原性鐵礦物（如ZVI）的

措施使活性形態(tài)的砷轉(zhuǎn)化為砷黃鐵礦的形式得

以穩(wěn)定。

6原位生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化

6.1技術(shù)可行性研究

6.1.1技術(shù)適宜性評估

氯代烴類型

.1氯代烯烴：以高反應(yīng)活性硫化亞鐵（FeS）為活性物質(zhì)的原位生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)（技術(shù)

概述見附錄B.2）對四氯乙烯和三氯乙烯的降解高度有效，對二氯乙烯和一氯乙烯的有效性尚不明

確；

.2氯代甲烷：對四氯甲烷（亦稱四氯化碳）的降解有效，對三氯甲烷（亦稱氯仿）及低鹵代

甲烷的有效性尚不明確；

.3氯代乙烷：對六氯乙烷、三氯乙烷、1,2-二氯乙烷的降解有效，對其它低氯代乙烷的有效

性尚不明確。

.4氯代芳香烴：對三氯苯、鄰/間/對二氯苯、一氯苯的降解有效，對其它高氯代苯的有效性

尚不明確。

適宜的場地條件

.1平衡的硫酸鹽、鐵氧化物、碳源：目標(biāo)修復(fù)區(qū)域的地下水中的硫酸鹽濃度宜大于500mg/L；

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含水層介質(zhì)中的生物可利用的Fe(III)宜大于1%；地下水中的溶解有機(jī)碳濃度宜維持在200mg/L以

上；

.2高反應(yīng)活性的無定型FeS在介質(zhì)中的存量濃度宜大于100mg/kg，達(dá)到g/kg量級更佳；

.3適宜的氧化還原電位：宜處于-100mV～-250mV范圍內(nèi)；

.4適宜的水力停留時間：15～30天；

.5中性-偏堿性pH：8～9為宜，不宜小于7。

決策優(yōu)先級

.1根據(jù)具體場地的目標(biāo)修復(fù)區(qū)域的氯代烴污染特征和地球化學(xué)條件，按、及

10.1判斷原位生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)的適宜性，優(yōu)先級劃分為以下3檔：

a)第一優(yōu)先：含水層富含F(xiàn)e(III)及硫酸鹽；

b)第二優(yōu)先：含水層硫酸鹽背景濃度低，但含充沛Fe(III)，原位生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化比強(qiáng)化生

物修復(fù)技術(shù)更適宜，硫酸鹽可外源添加；

c)第三優(yōu)先：Fe(III)及硫酸鹽背景濃度低，強(qiáng)化生物修復(fù)比原位生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化更適宜。

.2通過實驗室柱試驗小試、現(xiàn)場中試驗證技術(shù)可行性，并探索最佳施工工藝及參數(shù)。

6.1.2小試

實驗室小試宜采用柱試驗形式，要點包括：

a)試驗柱的尺寸無硬性要求，可參考直徑10cm，長度50cm，試驗柱的搭建包括進(jìn)水、出水

端的玻璃珠層，并覆蓋尼龍絲網(wǎng)，兩端之間為均質(zhì)化的填料層，填料的組成需與工程方案趨

于一致。需從污染場地的目標(biāo)修復(fù)區(qū)域采集地下水用于小試。如果地下水中目關(guān)注污染物濃

度低于代表性濃度，需人為添加補(bǔ)足。

b)將污染地下水從試驗柱下端緩慢泵入，待柱內(nèi)空隙被全部填滿后，按柱內(nèi)水力停留時間15～

30天的目標(biāo)調(diào)節(jié)進(jìn)水速度，反應(yīng)啟動，進(jìn)入觀測期，每天從外部觀測孔隙水氣味和顏色變

化。

c)每間隔3～5天，取代表性柱內(nèi)水樣，監(jiān)測pH、溶解氧和氧化還原電位、關(guān)注污染物及其脫

氯產(chǎn)物、Fe2+、硫酸鹽、溶解有機(jī)碳濃度，確認(rèn)支撐原位生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化的環(huán)境的建立及

持續(xù)。每次取樣后隨即泵入新的地下水使柱體始終處于飽和狀態(tài)。柱試驗的全程操作需避免

空氣引入。補(bǔ)加堿以維持pH在適宜范圍。

d)每批次柱試驗至多運(yùn)行30天，評估原位生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)的效能及最佳水力停留時間。

小試結(jié)束后，取柱內(nèi)的固相樣品，檢測FeS礦物含量及形態(tài)、總鐵及生物可利用鐵等參數(shù)。

6.1.3中試

現(xiàn)場中試建議采用地下生物反應(yīng)池形式（圖3），目標(biāo)修復(fù)場地的污染深度宜局限在10m以內(nèi)，

地下水水位較淺。中試要點包括：

a)生物反應(yīng)池的面積～25m2,填料層的深度區(qū)間（厚度～4m）需貫穿中試區(qū)域的地下水水位。

生物反應(yīng)池的建設(shè)步驟主要包括將中試區(qū)域內(nèi)的污染土壤（涉及飽和層）開挖，活性填料回

填，以粗砂為主要介質(zhì)，混以粉末或顆粒狀的鐵源（磁鐵礦或赤鐵礦）、長效碳源、硫酸鹽，

及pH緩沖劑。活性填料裝填完畢后，在其頂板鋪設(shè)礫石層，其中鋪埋回淋篩管，于其頂部

覆土工布，再覆土至與地面齊平。

b)在生物反應(yīng)池沿地下水流向的下游方向臨近1m～2m處建1口抽水井，抽出的地下水循環(huán)

回淋至生物反應(yīng)池的頂部，以增加污染地下水在生物反應(yīng)池中的水力停留時間。生物反應(yīng)池

上游方向1m～2m處建1口觀測井，此兩口井的井篩位置宜覆蓋反應(yīng)池的靠下端至目標(biāo)修

復(fù)地下水層的底板。在生物反應(yīng)池的中心位置建一口觀測井，井篩貫穿活性反應(yīng)填料層。上

述各井建成后需聯(lián)調(diào)、試運(yùn)行，確認(rèn)下游抽水-回淋至反應(yīng)池-下游抽水的水力循環(huán)建立。

c)生物反應(yīng)池正式運(yùn)行的第0天，及之后的3～6個月每月從上、中、下游的抽水/觀測井采水

樣，現(xiàn)場檢測參數(shù)包括pH、堿度、溶解氧、氧化還原電位，送檢分析參數(shù)包括關(guān)注污染物

11

及其降解產(chǎn)物（如乙烯、乙烷等），溶解有機(jī)碳、Fe2+、硫酸鹽等相關(guān)地球化學(xué)參數(shù)，及微

生物分析等。中試結(jié)束時從地下反應(yīng)器內(nèi)取固相樣品檢測FeS礦物含量及形態(tài)、總鐵及生

物可利用鐵等。

圖3地下生物反應(yīng)器設(shè)計示意圖

6.2技術(shù)方案設(shè)計

6.2.1修復(fù)材料

原位生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)需要平衡的鐵、硫酸鹽、碳源，對于缺乏項，需在修復(fù)工程項目中

加以補(bǔ)充。應(yīng)用生物反應(yīng)墻或生物反應(yīng)池時宜采用固體添加劑，應(yīng)用注射工藝時則建議采用可配制

成溶液或均質(zhì)稀泥漿形態(tài)的添加劑（表3）。

表3用于原位地球化學(xué)生物轉(zhuǎn)化技術(shù)的典型添加劑

成分生物反應(yīng)池或溝槽式生物反應(yīng)墻液體注入

鐵天然高鐵砂；氧化鐵（赤鐵礦、磁鐵礦）硫酸鐵、氯化鐵（導(dǎo)致pH下降）、乳酸亞鐵

硫酸鹽硫酸鈣（石膏）硫酸鐵、硫酸鎂、硫酸鈉、硫酸鈣

電子供體樹木覆蓋物、軋棉機(jī)堆肥、植物油乳酸鈉、乳化植物油、卵磷脂、大豆油

附加添加劑用于滲透性調(diào)節(jié)的砂/礫石；pH緩沖劑（石灰石）pH緩沖劑（碳酸氫鈉）

6.2.2投加量

以維持設(shè)計反應(yīng)周期內(nèi)（如半年、1年等）目標(biāo)修復(fù)區(qū)域的地下水中的硫酸鹽濃度大于500mg/L，

含水層介質(zhì)中的生物可利用的Fe(III)大于1%，地下水中的溶解有機(jī)碳濃度大于200mg/L為標(biāo)準(zhǔn)，

確定修復(fù)材料的投加量。

6.2.3施工工藝

不同實施工藝的適宜場景

.1原位生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)用于氯代烴污染地下水修復(fù)的設(shè)計方案需基于準(zhǔn)確的場地概

念模型（包括水文地質(zhì)、地球化學(xué)條件、污染程度及分布），通常污染深度在10m以內(nèi)的優(yōu)先考慮

溝槽式生物反應(yīng)墻或生物反應(yīng)池，污染深度顯著超過10m的則優(yōu)先考慮注射工藝。

.2溝槽式生物反應(yīng)墻宜用于阻止污染羽向下游（尤其是下游有敏感受體，或臨近廠界/紅線的

情形）繼續(xù)擴(kuò)散，或者置于污染源區(qū)與污染羽之間，起到源頭管控作用。

.3生物反應(yīng)池宜用于局部重污染區(qū)的修復(fù)。

.4地下水循環(huán)工藝適用于污染羽深度大于10.7m（35英尺）或地上、地下結(jié)構(gòu)導(dǎo)致無法開挖

的情形。

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溝槽式生物反應(yīng)墻

.1溝槽的建設(shè)一般使用反鏟挖掘機(jī)或連續(xù)式一次成型挖溝機(jī)（如鏈?zhǔn)酵跍蠙C(jī)），深度一般局

限于地面下10.7m以內(nèi)。溝槽宜向下嵌入低/弱透水層頂板，若在建設(shè)溝槽的可行深度內(nèi)不存在低/

弱透水層，溝槽生物反應(yīng)墻的深度需向下延伸至超過污染羽的最深處。

.2典型的寬度（沿地下水流方向）在0.5m～2m之間，取決于地下水流速與設(shè)計的水力停

留時間。長度（垂直地下水流方向）由所要攔截的污染源區(qū)或污染源的寬度而定，也受制于場地條

件。

.3地下水觀測井可安裝在溝槽生物反應(yīng)墻的內(nèi)部，及上、下游處，井篩的深度區(qū)間宜覆蓋整

個目標(biāo)修復(fù)污染水羽的厚度，底端應(yīng)位于生物反應(yīng)墻的底板之下。

.4生物反應(yīng)墻填料的主要惰性介質(zhì)宜為粗砂或礫石，確保墻內(nèi)的滲透性優(yōu)于墻外的含水層。

.5生物反應(yīng)墻內(nèi)可增設(shè)井、多孔管等，用于向系統(tǒng)中補(bǔ)加液體修復(fù)材料/基質(zhì)。

生物反應(yīng)池

.1將目標(biāo)修復(fù)區(qū)域的最重污染的局部開挖移除之后，回填活性填料（惰性介質(zhì)+均衡的鐵、

硫酸鹽、碳源+pH緩沖劑），形成地下反應(yīng)池。

.2將目標(biāo)修復(fù)區(qū)域內(nèi)的污染地下水抽出-回灌反應(yīng)池，用于擴(kuò)大反應(yīng)池的修復(fù)影響范圍，并

利于保障污染地下水流經(jīng)反應(yīng)池的水力停留時間。

.3生物反應(yīng)池的深度一般也受限于10.7m之內(nèi)。

.4生物反應(yīng)池的建設(shè)方法參見6.1.3。

地下水循環(huán)

.1宜應(yīng)用于滲透性較好的地層環(huán)境（水平滲透系數(shù)在10-5cm/s以上）。對于高滲透性場地，

地下水循環(huán)也利于調(diào)控適宜的水力停留時間，對于低滲透性場地，地下水循環(huán)有助于推動地下水流

經(jīng)反應(yīng)帶。

.2地下水循環(huán)工藝：從抽水井抽出地下水-在地上裝置內(nèi)與藥劑混合（宜使用水溶性的修

復(fù)材料）-從注射井注入的一個封閉系統(tǒng)，避免污染物揮發(fā)造成二次環(huán)境污染、地下水的空氣暴露，

干擾其還原環(huán)境。

.3反應(yīng)帶+地下水循環(huán)工藝：原位注射形成反應(yīng)帶（水溶性或非水溶性的修復(fù)材料皆可），

在反應(yīng)帶下游抽出地下水回注至反應(yīng)帶上游，形成地下水循環(huán)，推動地下水流經(jīng)反應(yīng)帶。

6.3運(yùn)行及監(jiān)測

6.3.1運(yùn)行操作要點

定期現(xiàn)場監(jiān)測目標(biāo)修復(fù)區(qū)域內(nèi)的地下水pH的變化，當(dāng)pH降低至小于7時需及時補(bǔ)充堿

（建議優(yōu)先使用碳酸鈉），調(diào)節(jié)pH至8～9。

定期現(xiàn)場監(jiān)測目標(biāo)修復(fù)區(qū)域內(nèi)的地下水水質(zhì)參數(shù)（溶解氧、氧化還原電位）及顏色、氣味，

系統(tǒng)運(yùn)行正常應(yīng)該在1個月內(nèi)形成硫酸鹽還原環(huán)境，并在地下水中觀測到黑色懸浮顆粒物的出現(xiàn)。

溝槽式生物反應(yīng)墻和生物反應(yīng)池的活性填料在接近耗盡時（按.1評判）需更換填料，

即移除舊填料，重新充填新鮮的填料。

6.3.2過程及效果監(jiān)測

監(jiān)測計劃

應(yīng)涵蓋過程監(jiān)測和效果監(jiān)測。過程監(jiān)測重在監(jiān)測技術(shù)運(yùn)行是否正常，效果監(jiān)測重在評估修復(fù)效

率以及是否達(dá)到修復(fù)目標(biāo)。

過程監(jiān)測

過程監(jiān)測包含基線監(jiān)測，應(yīng)涵蓋以下內(nèi)容：

a)關(guān)注污染物及其特征降解產(chǎn)物的濃度變化；

b)地下水地球化學(xué)和水質(zhì)參數(shù)（表4），以確定適宜的地球化學(xué)條件的建立及保持；

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c)礦物分析，確認(rèn)活性礦物相的形成；

d)微生物分析，了解微生物群落結(jié)構(gòu)的變化。

表4原位生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化過程監(jiān)測水質(zhì)及地球化學(xué)參數(shù)

參數(shù)監(jiān)測目的

?確定主導(dǎo)的電子受體賦存情況；

溶解氧、硝酸鹽、氨、亞鐵、總鐵、?地下水化學(xué)環(huán)境應(yīng)有利于鐵和硫酸鹽還原條件；

硫酸鹽、硫化物、甲烷?硫酸的加載率判定是否有充沛硫酸鹽以促進(jìn)快速和持續(xù)的新鮮FeS

的形成。

電子供體：揮發(fā)性脂肪酸、

?確定是否有充沛的有機(jī)碳以催生厭氧條件并維持硫酸鹽還原環(huán)境。

總有機(jī)碳、溶解有機(jī)碳

?氧化還原環(huán)境的確認(rèn)；

?弱堿性pH對原位生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化速率有利；

pH、氧化還原電位、溫度、

?生物活性隨溫度而變，隨地下水溫度的降低而變慢；

濁度、顏色

?濁度升高/地下水顏色變黑指示硫化亞鐵顆粒存在，及原位生物地球

化學(xué)轉(zhuǎn)化環(huán)境建立。

?判斷場地是否有足夠的緩沖能力，以中和反應(yīng)進(jìn)程中產(chǎn)生的酸性，并

堿度

維持pH在適宜范圍。

固體介質(zhì)取樣檢測

支撐原位生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化的原位生成的高反應(yīng)活性硫化亞鐵礦物通常沉淀或附著在目標(biāo)修復(fù)

區(qū)域內(nèi)的介質(zhì)（土壤或填料）的表面，應(yīng)對固體介質(zhì)取芯樣加以分析監(jiān)測（表5，附錄H.2）。當(dāng)系

統(tǒng)未按預(yù)期運(yùn)行時，需從目標(biāo)修復(fù)區(qū)域取芯樣作為故障診斷/排除手段。

表5土芯礦物分析

參數(shù)分析方法監(jiān)測目的

?硫化亞鐵礦物的量化分析，酸揮發(fā)性硫化物與鉻還原硫

硫化物礦物實驗室測試

化物分別對應(yīng)FeS和FeS2。

?應(yīng)在基線取樣時進(jìn)行，以評估賦存的生物可利用鐵是否

生物可利用鐵和總鐵實驗室測試足以支撐鐵還原菌生成Fe(Ⅱ)并進(jìn)一步反應(yīng)生成活性鐵

礦物，生物可利用鐵不足則需補(bǔ)加鐵源。

礦物表面積?硫化亞鐵的形態(tài)分析，球叢狀（而非顆粒狀）最佳；

粒度電子微探針分析?表面積的半定量分析有助于計算原位生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)

礦物成分化的轉(zhuǎn)化率。

礦物成分掃描電子顯微鏡?元素化學(xué)豐度分析；

形態(tài)分析能量色散散射?可視的礦物表面形態(tài)分析。

生物分析

微生物的構(gòu)成及其豐度分析為原位生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化是否成功運(yùn)行提供了重要信息。應(yīng)用定量

聚合酶鏈反應(yīng)定量分析硫酸鹽還原菌和鐵還原菌，微生物量宜保持大于105cells/mL。脫鹵菌，如

Dehalococcoides，也建議監(jiān)測。

同位素分析

同位素分餾可用以跟蹤氯代烴的降解及確定其轉(zhuǎn)化機(jī)理。原位生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化所主導(dǎo)的非生

物脫氯機(jī)制的重質(zhì)同位素（即13Cvs.12C）富集效應(yīng)（由富集因子度量）比生物降解機(jī)制更顯著（參

見附錄H.3）。

6.3.3動態(tài)優(yōu)化

修復(fù)設(shè)計刻畫階段：以為指導(dǎo)，應(yīng)重點監(jiān)測污染及質(zhì)量通量分布特征，pH、氧化還

原電位、硫酸鹽、生物可利用的Fe(III)、碳源（以地下水中的溶解有機(jī)碳為指示參數(shù)）等關(guān)鍵地球化

學(xué)參數(shù)，根據(jù)6.1.1評估場地應(yīng)用生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)的適宜性。

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T/ACEF×××-××××

技術(shù)方案設(shè)計階段：以為指導(dǎo)，在柱試驗小試、現(xiàn)場中試階段重點監(jiān)測：

a)建立鐵還原環(huán)境/硫酸鹽還原環(huán)境，地下水中開始出現(xiàn)黑色懸浮物質(zhì)（FeS）的所需時長；

b)維持pH在8左右，必要時需補(bǔ)加堿；

c)生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化對氯代烴的降解能力、降解路徑（參見附錄B.2）、降解形式（參見附錄

H.1）及效率；

d)定量監(jiān)測高反應(yīng)活性礦物FeS的賦存（參見附錄H.2）。

規(guī)模實施/運(yùn)行/監(jiān)測階段：以為指導(dǎo)，應(yīng)用過程監(jiān)測數(shù)據(jù)（參見表6.2、6.3）、生物

地球化學(xué)參數(shù)（參見）、氯代烴的降解效果、效率、路徑、形式、完全脫氯最終產(chǎn)物（如乙

烯、乙烷）、FeS含量、分子生物學(xué)分析（參見）、同位素分析（參見）等新獲取的數(shù)

據(jù)調(diào)整、優(yōu)化技術(shù)方案設(shè)計、后續(xù)的施工安排或施工工藝，乃至耦合技術(shù)銜接，例如銜接監(jiān)測自然

衰減技術(shù)執(zhí)行對臨近下游低濃度污染羽的修復(fù)。

7表面活性劑強(qiáng)化原位淋洗

7.1技術(shù)可行性研究

7.1.1決策路線

表面活性劑強(qiáng)化原位淋洗技術(shù)（技術(shù)概述見附錄B.3）應(yīng)用的決策過程包括回顧/更新場地概念

模型、技術(shù)適宜性評估、小試和中試，其路線見圖4。

圖4表面活性劑強(qiáng)化原位淋洗技術(shù)決策路線

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7.1.2技術(shù)適宜性評估

宜用于含自由相或殘留相氯代烴重質(zhì)非水相液體的重污染區(qū)域的修復(fù)，不宜用于溶解相氯

代烴污染羽的修復(fù)。

應(yīng)用效果受目標(biāo)場地地層非均質(zhì)性和滲透性的影響很大，不適用于滲透系數(shù)小于10-5cm/s

的地層，其目標(biāo)場地適宜性說明見表6。

表6表面活性劑強(qiáng)化原位淋洗技術(shù)的場地適應(yīng)性

污染物形態(tài)

水文地質(zhì)條件

自由相重質(zhì)非水相液體殘留相重質(zhì)非水相液體

非均質(zhì)性弱

高滲透性（砂和礫石，>10-3cm/s）++++++

中滲透性（粉土、粉砂和粘砂，10-3～10-5cm/s）+++++

低滲透性（粉粘和粘土，<10-5cm/s）++

非均質(zhì)性強(qiáng)

差異中等++++++

差異較大+++

裂隙基巖++

注：+表示技術(shù)的適用度，+++表示適用程度的最高級。

應(yīng)充分調(diào)查場地毛細(xì)屏障完整性，毛細(xì)屏障不完整的情況下不宜使用。

7.1.3小試

包括相行為試驗和柱試驗，其操作要點見附錄C.2。

小試后宜進(jìn)行表面活性劑溶液和氯代烴重質(zhì)非水相液體的界面張力試驗，推薦使用旋滴式

張力儀將表面活性劑配方的界面張力優(yōu)化至最低值。

7.1.4中試

中試需在中-重度氯代烴污染物區(qū)域內(nèi)有代表性的位置執(zhí)行，面積約50m2。

建議的中試區(qū)域平面布置見附圖D.4，注入井居中，抽出井環(huán)繞四周，井間距可根據(jù)場地水

文地質(zhì)特征及預(yù)期的影響半徑優(yōu)化確定。

抽出井和注入井開篩深度應(yīng)與地下水污染深度對應(yīng)，篩管長度和開篩位置可根據(jù)含水層結(jié)

構(gòu)優(yōu)化調(diào)整。

抽出井和注入井井管內(nèi)徑不宜小于100mm。

注入方式可采用重力流或者低壓注射。

累計注入中試目標(biāo)修復(fù)區(qū)域的