本发明涉及一种铬污染地下水原位化学生物联合修复方法，并实现汞的高效回收方法，属于污染土壤修复领域。
背景技术：
随着“退二进三”、“退城进园”等城镇化政策的大力推进，原有工业企业大量搬迁，遗留大量潜在污染场地。随着城市化进程的加速，大量原本位于城市郊区的工业区已经变为人口密集的城区，搬迁后的遗留场地存在很高的风险，不恰当的修复手段严重影响周边环境安全及社会稳定。其中，我国至今先后有70余家企业生产过铬盐，有20多处铬盐厂关停后的遗留场地、40多处历史遗留铬渣堆放场地是我国铬污染场地的主要来源；此外还有上千家电镀(镀铬)企业场地及数百家鞣革企业场地，这部分关停企业的遗留场地也是我国铬污染场地的重要部分。
铬污染场地产生的六价铬Cr(VI)毒性和迁移性强，易被雨水冲刷汇入附近的地表水或渗透进入地下水，对地下水造成严重的污染，威胁人体健康和环境安全。目前，主要采用化学还原和生物稳定化处理Cr(VI)污染地下水，但在实际工程中，修复后地下水中Cr(VI)浓度易出现反弹，无法保证修复效果的长期稳定性。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种铬污染地下水原位化学生物联合修复方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种铬污染地下水原位化学生物联合修复方法，其特征在于，在污染源区域设置抽水井和补水井，采用抽出-处理-回灌处理后地下水的方法，控制污染源区域地下水污染；在污染源以外的污染羽区域以原位注射井注射或直压注入的方式先后投加化学还原药剂和生物还原药剂，使得污染羽区域的六价铬完全被还原；在污染羽迁移方向下游设置原位反应带，注入化学/生物还原药剂，形成有效作用于污染物六价铬的化学/生物反应带，从而使得地下水中六价铬得以阻截和固定，防止地下水污染羽扩散。
进一步地，所述在污染源区域设置抽水井和补水井，采用抽出-处理-回灌处理后地下水的方法，控制污染源区域地下水污染，具体为：根据污染源区域的渗水情况，在污染源区域中心或地下水中污染浓度高的位置设置1口抽水井，在污染源边缘区域以抽水井为中心设置多口补水井，经抽水井抽取将污染源区域的地下水抽出，然后异位投加化学还原和生物还原药剂，处理达标后将地下水经补水井回灌。
进一步地，原位注射井注射或直压注入的注射点位置，是通过设置地下水监测-注射井进行现场试验，确定影响半径来设计的。
进一步地，在污染羽迁移方向下游设置一排注入井或多排错列分布的注入井，向井内注入化学和生物药剂，形成一个连续的反应带，地下水中的污染物与注入的药剂发生物理/化学/生物化学作用而使污染物Cr(VI)得以阻截、固定。
进一步地，所述化学还原药剂包括但不限于焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠等硫系还原剂，所述生物还原药剂包括但不限于葡萄糖、乙酸、乳酸和乙醇等有机碳源。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)通过在污染源区域采用抽出-处理-回灌控制污染源区域地下水污染并防止进一步扩散；在污染源以外的污染羽区域以原位投加化学还原药剂和生物还原药剂修复污染羽区域；在污染羽迁移方向下游设置原位反应带，防止污染向下游扩散，达到完全修复地下水Cr(VI)污染并防止污染扩散的目的。
(2)利用化学还原剂的还原作用和生物药剂的直接还原(酶促还原)处理地下水Cr(VI)，保证修复效果。
(3)投加有机碳源长期维持地下水低氧化还原电位的环境，保证修复效果的长期稳定性。
附图说明
图1为铬污染地下水原位化学生物联合修复方法的工作流程图。
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同或结构相似但功能相同的部分。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。
一种铬污染地下水原位化学生物联合修复方法，包括在污染源区域设置抽水井和补水井，采用抽出-处理-回灌处理后地下水的方法，控制污染源区域地下水污染；在污染源以外的污染羽区域以原位注射井注射或直压注入的方式先后投加化学还原药剂和生物还原药剂，处理污染羽区域的六价铬；在污染羽迁移方向下游设置原位反应带，注入化学/生物还原药剂，形成有效作用于污染物六价铬的化学/生物反应带，从而使地下水中六价铬得以阻截和固定，防止地下水污染羽扩散。
一种铬污染地下水原位化学生物联合修复方法，该方法是在六价铬污染地下水原位处理工艺实现的，包括以下步骤：
(1)地下水Cr(VI)污染修复参数设计
调查确定地下水修复区域Cr(VI)浓度及其分布，采集地下水样分析其pH、氧化还原电位ORP和电导率，通过设置3～4口地下水监测-注射井进行现场试验，确定影响半径，设计注射点位的适宜间距。本实施例中地下水修复面积为6000m2，Cr(VI)浓度最大为36.5mg/L。
(2)污染源区域采用抽出-处理-回灌方法控制污染源
在污染源区域设置1口抽水井和4口补水井，采用抽出-处理-回灌处理污染地下水的方法，将污染地下水抽出后异位投加化学还原药剂焦亚硫酸钠和生物还原药剂葡萄糖，污染地下水经处理后当其Cr(VI)浓度达到《地下水环境质量标准》(GB 14848-1994)的III类标准值0.05mg/L将其回灌。抽水井和补水井的位置设计为本领域的常用技术手段，一般情况下，根据污染源区域的地下水位和污染浓度，在污染源区域中心或地下水中污染浓度最高的位置设置抽水井，在污染源边缘区域以抽水井为中心设置补水井。本实施例中，在污染源区域中心位置设置1口抽水井，在污染源边缘区域以抽水井为中心等距设置4口补水井，日抽水量为50m3/d，单位体积水的化学还原剂的投加量为500g/m3，单位体积水的生物还原剂的投加量为400g/m3，抽出-处理周期为63天，单井每天回灌水量为12.5m3/d。
(3)污染羽区域以原位投加化学还原药剂和生物还原药剂修复污染羽
在污染源以外的污染羽区域以原位注射井注射或直压注入的方式先后投加化学还原药剂和生物还原药剂。原位注射井注射或直压注入的注射点位置的设计为本领域的常用技术手段，一般是通过设置地下水监测-注射井进行现场试验，确定影响半径来设计的。本实施例中，原位注射井的间距为3m，其筛管开度为4～9m，通过加压设备将还原药剂注入地下水中，单位体积水的化学还原剂的投加量为500g/m3，单位体积水的生物还原剂的投加量为400g/m3，注射压力为0.2～0.4MPa、注射速率为500～1000L/h，单井注射量为500～1000L/井·次，注射轮数为3轮。
(4)污染羽迁移方向下游设置原位反应带防止污染扩散
在污染羽迁移方向下游设置35m原位反应带。具体是设置一排间距为3m的注入点位，采用Geoprobe定期向原位注射点位注入化学和生物还原药剂溶液，每个点位每次注入量500～1000L，其中，化学还原药剂的浓度为2wt％，生物还原药剂的浓度为0.5wt％，形成一个连续的反应带，地下水中的污染物与注入的药剂发生物理/化学/生物化学作用而使污染物Cr(VI)得以阻截、固定，药剂注入深度为4～9m。
(5)过程检测和工艺调整
原位注射药剂完毕后，采集注射井和周边监测井中地下水水样，测定地下水目标污染物Cr(VI)浓度、ORP、pH、电导率、温度和溶解氧等重要参数。修复过程中将根据上述指标的过程检测，及时回馈药剂影响半径、处理效果等，以此调整注射点位、药剂注射量、注射速率等现场施工工艺。连续监测达标区域可停止药剂注射，污染浓度检出较高区域，则需增加药剂注射量，直至达到修复目标值。
本实施例中通过在污染源区域采用抽出-处理-回灌、在污染羽区域原位注射、在污染羽迁移方向下游设置原位反应带等三种方式先后投加化学还原药剂0.15％、生物还原药剂0.2％，地下水修复后Cr(VI)浓度<0.05mg/L、氧化还原电位ORP为36～40mV。
以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。