新乡南太行生态旅游论文可渗透反应墙PRB技术及其在地下水修复中的应用

新乡南太行生态旅游论文：PRB技术在地下水修复中的应用研究

PRB（可渗透反应墙）技术是一种有效的环境修复方法，能够将溶解的污染物从污染水体和土壤中去除。这种钝性处理技术具有持续原位处理多种污染物、处理效果好、安装施工方便、性价比较高等优点。

PRB技术的基本原理

PRB技术通过在地下安置活性材料墙体来拦截污染羽状体，使污染羽状体通过反应介质后，污染物能转化为环境接受的另一种形式，从而使得水中污染物浓度达到相关水环境质量标准。PRB主要由透水反应介质组成，通常置于地下水污染羽状体的下游，与地下水流相垂直。当地下水流经过时，产生沉淀、吸附、氧化还原和生物降解反应，使得水中污染物得到去除。

PRB结构类型及安装方法

2.1 PRB结构类型

根据结构形式，可分为两类：连续墙式PRB和隔水漏斗-导水门式PRB。

2.1.1 连续墙式PRB

当地下水 Pollution plume 的影响范围较小时，将可渗透反应墙体放置于垂直于 Pollution plume 迁移途径位置，确保整个 Pollution plume 都能通过，而不致被封堵。同时，其厚度必须保证所有潜在的溶解有机与无机颗粒都能被过滤掉，并且以此确保其浓度达到规定标准。

2.1.2 隔 水 漏斗 - 导 水 门 式 PR B

由隔 水 漏斗(Seepage Trough)、导 水 门(Flow Gate)及活性材料组成，以适应潜入浅层大型 Underground water Pollution Plume 的需要。在采用该法时，由一系列封闭片桩或泥浆围护构建隔离层，上面嵌入导向或汇集地下的沟通管道，然后引导或汇集到系统内进行处理。

PRBs活性材料选取及作用机理

3.1 活性材料选取

选择合适的地面覆盖料对于提高工程效率至关重要。这应该是那些可以耐受高压力、高温以及长时间暴露在外部环境中的材料。在某些情况下，这可能意味着使用特殊设计的地板涂层，如橡胶地垫或者其他硬表面涂层。此外，还要考虑到这些涂层是否会对植物生长造成干扰，以及它们是否易于清洁和维护。

3.2 作用机理

(a) 无机离子的去除

Fe0 是一种化学还原剂，可以用于去除重金属等无机离子。它与重金属发生氧化还原反应，将其转化为难以溶解或不可溶性的形态。

(b) 有机物的去除

Fe0 还可以用于有毒有机化合物（如卤代烃）的还原脱氯过程中，它通过生成电子活性的方式将氯气转换为稳定的非毒害产品。

应用实例

北美洲国家已建立了超过120座这种可渗透反射壁作为实验室试验设备并进行了商业应用。以下是两个实际案例：

美国北卡罗来纳州Elizabeth海岸警卫飞机场附近，有一个严重受到Cr6+ 和TCE 污染的地方，其中Cr6+ 浓度达到了14,500 g/kg。当地政府决定采取措施解决这一问题，他们选择使用450吨铁屑作为活性材质来建设45米长5米深的一座防护障碍设施。这座设施已经成功地减少了现场土壤中的Cr6+ 浓度，并且正在继续监控其效果。

欧洲的一个地方也曾经实施了一项同样的项目，当地居民发现他们家附近有一片受到严重工业废弃产品汙损的地方，该地区因含有高水平铅而遭受着健康风险威胁。一群科学家决定采用相同策略，他们使用了大量陶土作为防护屏障，并成功地减少了当地空气中的铅含量，同时改善了周围居民居住条件。