1、第四章污染地下水的自然修復、第一、基本概念、第一節(jié)的概要、一般將自然修復法稱為監(jiān)測條件下的自然衰減法(MNA，MonitoredNaturalAttenuation )，污染地下水的自然修復也稱為內(nèi)部凈化或被動修復，根據(jù)水體的自凈化能力使污染物濃度和數(shù)量自然衰減那是無害的、經(jīng)濟可行的方法，最大的優(yōu)點是不引起地層和相間的污染轉(zhuǎn)移。 自然修復過程非常復雜。 自然衰減作用：在環(huán)境介質(zhì)中，隨著污染物的遷移，在沒有人為干擾的情況下，污染物濃度較污染源明顯減少。 地下水系統(tǒng)中的自然衰減作用主要包括簡單的稀釋、擴散、吸附、揮發(fā)以及生物和非生物的轉(zhuǎn)化。 4、在監(jiān)視條件下的自然衰減法(1997，美國EPA )依

2、賴于自然衰減作用，以便于與其他更有效的方法相比，在合理的時間限制內(nèi)達到修復目的。 污染物的生物分解、擴散、稀釋、吸附、揮發(fā)、化學和生物的固定、轉(zhuǎn)化和破壞等作用，在無人干擾的條件下，可以降低土壤和地下水中污染物的數(shù)量、毒性、移動性、體積和濃度.1.內(nèi)部生物修復期間，污染物最終能轉(zhuǎn)化成無害的副產(chǎn)物.2.人為干預不需要設備的設置和維護3 .與廢物的再生產(chǎn)和轉(zhuǎn)移無關(guān)，容易移動的毒性大的化合物最容易生物分解4 .費用低5 .周圍的環(huán)境沒有破壞性，克服機械化的修復設施的界限(例如，不存在設備停止期間)。 自然修復的優(yōu)點有：1.時間長2 .需要進行長期監(jiān)測，承擔相關(guān)費用，也需要實施機構(gòu)的責任3 .受到當?shù)厮?/p>

3、文地質(zhì)條件的自然變化和人為因素的影響4 .有利的水文和地球化學條件可能會隨時間變化，曾經(jīng)穩(wěn)定的污染物再次被輸送， 對修復的成果產(chǎn)生負面影響5 .含水層的各向異性有可能使現(xiàn)場特征復雜化6 .生物分解的中間產(chǎn)物比原始化合物有毒。 自然修復的界限、主要的自然衰減作用、非分解作用只會引起污染物的濃度下降，系統(tǒng)中污染物總量不變的作用過程中，水動力學分散(機械分散和擴散)、吸附、稀釋和揮發(fā)等分解作用包括生物分解和非生物分解作用在內(nèi)的生物分解對污染物的分解起著主導作用， 污染物的種類和依賴于電子供體和碳源的可用性的自然衰減作用的實證(自然衰減評價)，羽狀通量的穩(wěn)定化和污染物的數(shù)量隨著時間的增加，化學和地球化

4、學分析數(shù)據(jù)的生物分解作用的存在性減少，顯示評價生物分解速度的微生物數(shù)據(jù)，展開工作，現(xiàn)在的網(wǎng)站資料評價概念模型， 評價NA潛力補充調(diào)查，分析NA存在更新概念模型，確定暴露途徑和風險，制定長期監(jiān)測計劃，一、物理過程對流：驅(qū)動地表下污染物運動的主要機制分散：縱向、 降低引起橫向和垂直移動的溶質(zhì)的濃度擴散：從較高濃度區(qū)域向較低濃度區(qū)域的擴散揮發(fā)：從地下水中去除污染物，轉(zhuǎn)移吸附到土壤氣相上：固定在含水層介質(zhì)上，從地下水中去除稀釋溶質(zhì)：可能增加電子受體的濃度，特別是溶解氧的濃度， 化學過程吸附水解和脫鹵化氫作用：的重要的自然衰減機制絡合和螯合作用，第二節(jié)自然衰減作用的非生物過程是由硬物體表面的靜電引力產(chǎn)生

5、的，天然成分不變化，如苯、氧化苯、二羥基甲酚、二甲苯、石油制品等吸附在砂質(zhì)巖石上在物理過程、(一)吸附、(二)稀釋(補給)兩種情況下，進入地下水系統(tǒng)的水流不僅有助于污染物羽狀通量的稀釋，還可能增加電子受體，或使電子供體增加到地下水中。 (3)揮發(fā)可以從地下水中去除有機污染物。一般來說，影響污染物從地下水揮發(fā)到土壤氣相的主要因素有：污染物的濃度、污染物濃度隨深度的變化、亨利定律常數(shù)、化合物的擴散系數(shù)、污染物在水相和土壤氣相間的質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)、吸附、水溫等。 二、化學過程，(一)吸附是因物價不足，通過巖石和沉淀物表面的離子力和配位力實現(xiàn)的，伴隨著表面化合物的形成。 其中特殊的形式是離子交換吸附。 離

6、子交換吸附是固體表面的活動離子和液相離子的異相化學的交替反應。 (2)水解反應、取代反應在反應中，化合物與水發(fā)生反應，鹵素基被羥基(OH )取代的RX HOHROH HX有機化合物的水解反應中，醇系化合物上的鹵素基越多，發(fā)生水解反應的概率越小，反應的速度也越慢，(3) 脫鹵化氫作用鹵代烷基分子中的HX生成烯烴的反應被稱為鹵代烴的除去反應，也被稱為E(Elimination )反應。 發(fā)生的可能性隨著鹵素基的數(shù)量增加而增加，(四)氫化分解和雙鹵素除去作用“氫化分解反應(氫化分解反應)”是氫原子取代氯原子(或其他鹵素原子)的簡單的取代反應，“雙鹵素除去反應”除去兩個鹵素原子(5)配合物和螯合用，配

7、合物：金屬離子和電子配合物結(jié)合而成的化合物螯合物(內(nèi)配合物):配合物和金屬離子形成面環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物，配合物：地下水中的有機質(zhì)和泥炭中含有氨基、亞氨基、酮基、羧基和硫醚等，形成螯合物螯合化合物的穩(wěn)定性：形成鉛銅、鎳、鋅、錳、鎂、鋇、汞鎘，有些螯合化合物溶于水，有些不溶于水。 第3節(jié)生物過程內(nèi)在的生物修復技術(shù)，19、(1)生物分解機制、供電子體以相對還原狀態(tài)存在的化合物，例如自然有機物質(zhì)、石油系烴、低氯乙烯、乙烷、甲烷、氯苯、溶解氫等電子受體以相對氧化狀態(tài)存在的單體或化合物溶解氧、硝酸鹽、鐵促進氫氧化物、硫酸鹽、二氧化碳、一些氯化烴溶劑等微生物，利用電子供體/電子受體的氧化還原過程獲得能量，形成

8、微生物群，分解有機物，20 )生物分解類型，1，以有機化合物為主要生長基質(zhì)的生物氧化反應生物還原反應發(fā)酵反應2，共代謝， 21 .如果將有機化合物用作生長基質(zhì)，生物氧化反應微生物將有機化合物用作氧化還原總反應電子供體(主要的生長基質(zhì))，則供給的有機化合物引起微生物氧化反應，在氧或厭氧條件下發(fā)生生物氧化反應的可溶性石油烴(BTEX )、DCE、氯乙烯， 氯化苯等低氧化氯化物微生物新陳代謝的電子供體，22、生物還原反應微生物將有機化合物用作氧化還原總反應的電子受體(主要的生長基質(zhì))時，生長的有機化合物在微生物還原反應PCE、TCE、TCA、四氯化碳等氯溶劑鹵素呼吸作用的過程中， 氯化烴直接作為電子

9、受體使用，溶解氫直接作為供電子體使用，最初的發(fā)酵是指酵母菌在果汁和麥芽汁中產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象，或是指酒的生產(chǎn)過程，是原始發(fā)酵。 在食品工業(yè)中發(fā)酵寫發(fā)酵是指分解有機物的生化反應過程，包括微生物、植物細胞、酵母菌。 相應的發(fā)酵技術(shù)被用于制造酒、豆類發(fā)酵食品。 生物化學和生理學意義上的發(fā)酵是指微生物在無氧條件下分解各種有機物質(zhì)產(chǎn)生能量的一種方式，更嚴格地說，發(fā)酵是指以有機物為電子受體的氧化還原能力反應。 例如葡萄糖在無氧的情況下被微生物利用產(chǎn)生酒精，釋放二氧化碳。工業(yè)生產(chǎn)中的發(fā)酵是指利用微生物制造或生產(chǎn)某產(chǎn)品的過程，包括厭氧培養(yǎng)的生產(chǎn)過程，如酒精、乳酸等。 通氣(有氧)培養(yǎng)的生產(chǎn)過程，如抗生素、氨基酸、酶制劑等。 其產(chǎn)品中有細胞代謝產(chǎn)物，還包括菌體細胞、酶等。 24、發(fā)酵作用在發(fā)酵反應中，有機化合物在反應的第一階段作為供電子體和電子受體雙方發(fā)揮作用的發(fā)酵過程，在不需要外部電子受體的反應被一系列