1 引言

1.1 研究背景

地下水是重要饮用水源。工业"三废"排放、污水渗漏可污染地下水，且污染隐蔽、难以治理。我国《水污染防治法》要求保护地下水环境。本文以某化工园区为例，研究地下水污染特征与修复技术。

1.2 园区概况

某化工园区位于汾河冲积平原，占地5 km²，入驻化工企业20余家（化肥、农药、染料）。地下水埋深5 m，含水层为粉细砂与中砂，厚度30 m。下游3 km为村镇饮用水源地。

2 污染特征调查

2.1 监测网布设

沿地下水流向（自北向南）布设监测井20个：上游背景井3个、园区内10个、下游7个。监测井深度20 m，揭露浅层含水层。每季度采样一次，检测pH、COD、氨氮、苯系物、重金属等指标。

2.2 污染状况

调查结果：上游背景井水质良好（氨氮0.3 mg/L、未检出苯）；园区内井污染严重：氨氮最高4.5 mg/L（标准0.5 mg/L，超标8倍）、苯最高0.08 mg/L（标准0.01 mg/L，超标7倍）、COD最高120 mg/L。下游扩散至1.2 km²，污染羽沿地下水流向分布，厚度约10 m。主要污染物来自化工企业污水池与管道渗漏。

2.3 污染来源解析

通过污染源解析，确定主要污染来源：（1）园区北部某化肥厂污水池渗漏——氨氮主要来源，占总氨氮的60%；（2）某染料厂车间地面冲洗水渗漏——苯系物主要来源，占70%；（3）园区排水沟——COD主要来源。通过企业排查与地下水同位素分析（¹⁵N/¹⁴N比值），精准锁定了污染源。针对各污染源采取了不同治理措施。

3 修复治理

3.1 治理目标

治理目标：地下水水质达到《地下水质量标准》Ⅲ类（氨氮≤0.5 mg/L、苯≤0.01 mg/L）；防止污染羽扩散至饮用水源地。

3.2 防渗帷幕

在污染羽下游设垂直防渗帷幕：采用高压旋喷桩，桩径600 mm、搭接200 mm、墙厚400 mm、深至相对隔水层（30 m），总长1200 m。帷幕阻止污染羽继续向南扩散。

3.3 地下水数值模拟

为预测污染羽发展与治理效果，采用GMS软件建立地下水数值模型。模型范围5 km×5 km，剖分为50 m×50 m网格。通过抽水试验与水位观测校准模型参数：渗透系数K=5 m/d、给水度μ=0.15、孔隙度n=0.3。模拟显示：不治理情况下，5年后污染羽将扩散至饮用水源地；采取"帷幕+抽出"方案后，3年内污染羽可被控制并缩小80%。模型为治理方案设计提供了科学依据。

3.3 抽出处理

在污染区内布设抽水井8个，抽出污染地下水。处理工艺：调节池→活性炭吸附（去除苯系物）→A/O生物处理（去除氨氮与COD）→消毒达标排放。抽出水量500 m³/d，运行3年。抽出的污染水集中处理，避免二次污染。

4 治理效果

4.1 水质变化

治理3年后监测：园区内氨氮平均0.4 mg/L（达标）、苯平均0.015 mg/L（下降80%，接近标准）；下游污染羽范围缩小至0.5 km²，未扩散至饮用水源地。预计再运行2年可全面达标。

4.2 治理成本

治理工程总投资约2800万元：防渗帷幕1200万、抽水井与处理站800万、监测与运维800万（3年）。年运行费用约300万元。虽然投入较大，但避免了下游饮用水源污染风险（一旦污染，治理费用将数倍于此），环境效益与社会效益显著。

4.3 源头治理措施

在治理地下水的同时，对园区企业进行源头整治：（1）所有化工企业建设污水池与管道防渗（HDPE膜+混凝土），杜绝跑冒滴漏；（2）建设园区集中污水处理厂，企业预处理后接管；（3）对现有污染土壤进行开挖异位处置（约5000 m³）；（4）建立地下水长期监测网（20个井，每季度监测）。源头治理投资约1500万元，从根本上切断污染来源。

4.4 经验与结论

（1）地下水污染具有隐蔽性，应加强长期监测。

（2）"防渗帷幕+抽出处理"是有效的修复组合。

（3）根本措施是源头控制——防止工业渗漏。

参考文献

[1] 生态环境部. 地下水质量标准GB/T 14848-2017[S]. 北京: 中国标准出版社, 2017.

[2] 王秉忱. 地下水污染与防治[M]. 北京: 地质出版社, 2019.

[3] 赵勇胜. 地下水修复技术[M]. 北京: 科学出版社, 2020.

[4] 山西生态环境厅. 山西省地下水污染防治方案[Z]. 2021.