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【摘 要】本文对重金属锑污染地下水修复技术比选及可行性分析进行总结讨论，比选了抽出处理技术和可渗透反应墙技术，并分析抽出处理技术的可行性，确认该处理技术可以用于锑污染地下水修复处理。
【关键词】锑;污染地下水;抽出处理。
1.背景
根据《中华人民共和国土壤污染防治法》：“对土壤污染状况普查、详查和监测、现场检查表明有土壤污染风险的建设用地地块，地方人民政府生态环境主管部门应当要求土地使用权人按照规定进行土壤污染状况调查。用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地的，变更前应当按照规定进行土壤污染状况调查。”
鉴于国家加大环境质量管理力度，污染场地修复需求持续扩大。本文对重金属锑污染地下水修复技术比选及可行性分析进行总结讨论，希冀对其他同类型污染场地修复项目具有借鉴意义。
2.修复技术比选
2.1修复技术比选原则
修复技术将以以下的原则为依据，就场地的污染物常用的修复技术进行筛选评估。
（1）目标污染物的物理化学特性及生物可降解性：污染物的物理化学和生物特性决定了选择修复技术时的方向，修复技术的实现原理如果与污染物的特性相匹配，则保证了大方向的正确性;
（2）技术成熟度：为保证该场地修复工程的实施可靠性，本修复方案设计尽可能采用成熟的修复技术，避免采用处于研究或应用初期的修复技术。同时考虑施工所需的相应资源，如设备、操作人员、水电供应等，以确保修复工程能顺利执行，不致因为设备核心配件或人员欠缺，而延宕作业期程;
（3）场地适用性和应用限制：针对场地运作现况、水文地质条件、污染范围和浓度分布，以及场地未来用地规划等因素选择适宜的修复技术，能够达到修复目标值及国家相关标准，并能够去除或控制场地污染源及其迁移暴露途径，以达到控制场地周边及人群污染风险的修复目的;
（4）修复时间和成本：为尽快完成该地块场地修复，实现土地开发利用价值的最大化，同等条件下选择修复时间较短和成本较低的修复技术;
（5）对周边环境影响：尽量减少修复工程实施过程中的环境影响，避免二次污染。
2.2污染地下水修复技术比选
初步筛选出以下污染地下水修复技术：抽出处理、可渗透反应墙技术。
（1）抽出处理技术（P&T）。对于较高浓度的地下水污染，或者明显的非水相污染物（NAPL）时，抽出处理技术是最有效的处理方式，能短时间内迅速减低地下水中污染物水平，适用范围广泛。
抽出处理技术应用较早，是应用最广泛、成熟程度最高的技术。到目前为止已发展了几十年，对其主要过程和所发生的反应了解较为清楚;在美国有68%的地下水污染物选用该技术。
技术特点及局限性：①该技术适用范围广，对于污染范围大、污染晕埋藏深的污染场地也同样适用;②能短时间内迅速减低地下水中污染物水平;③一般适用于渗透性较好的含水层，修复周期长，对修复区域干扰较大。
（2）可渗透反应墙技术（PRB）。可渗透反应墙技术（PRB）的原理：在地下安装透水的活性材料墙体拦截污染物羽状体，当污染羽状体通过反应墙时，污染物在可渗透反应墙内发生沉淀、吸附、氧化还原、生物降解等作用得以去除或转化，从而实现地下水净化的目的。
可渗透反应墙技术有应用前途，但发展时间不长，技术不够成熟，处理的污染物种类有限，应用前景广阔，但目前为止，国内尚未使用这种技术进行现场污染地下水修复治理。
技术特点及局限性：①该技术适用范围较小，固态污染物，非水溶性物质，重金属等无机化合物等污染物;②对当地水文地质条件要求高;③该技术应用过程要考虑的因素相当多，包括：渗透反应格栅安装的位置，格栅的大小活性材料的选择以及活性材料的渗透性等。
修复技术的比较需要考虑场地现状、开发计划、处置成本等客观因素，在修复结果达标的首要前提下，本方案從技术、经济、环境和安全三个方面对以上修复技术进行比选。
可渗透反应墙技术的修复时间较长，可能在较短时间内无法达到修复要求。抽出处理技术适用范围广，能短时间内迅速减低地下水中污染物水平，且抽出修复污染地下水技术的修复效果最好，抽出处理的技术优势得以发挥，可行性较高。
2.3地下水抽出修复技术可行性分析
目前去除水环境中锑污染物的方法有很多，研究和使用较多的主要包括吸附法、混凝沉淀法和电化学方法等，其中沉淀法是一种常见的重金属废水处理技术，其基本原理是在废水中投加药剂，使之与污染物发生物理化学作用形成沉淀或絮凝体，将污染物从水中分离出来，从而达到去除污染物的目的。该方法不适用于高浓度污染锑废水中，在低污染锑废水中可以使用。
重金属沉淀剂种类很多，包括铁盐、铝盐、钙盐、硫化物、石灰水等。相关资料中同种锑污染废水中，铁系混凝剂和硫酸铝对重金属Sb（V）去除效果，见表1。
同种锑污染废水中，铁系混凝剂投加量相同的情况下，随着pH值的升高，锑的去除效率降低，其原因可能是铁离子水解产生水合氧化铁（HFO），溶液体系pH值升高能够使HFO表面去质子化，降低其表面正电荷，进而减少HFO表面与Sb（III）或Sb（V）之间的静电引力，最终降低了吸附量。有研究发现硫酸铝作为混凝剂对Sb（III）和Sb（V）去除效率都很低，去除效率都在25%以下，说明硫酸铝不适合用于锑的去除。因此选用铁系混凝剂作为水环境中重金属锑的沉淀剂，而FeCl3 6H2O在pH值6～7的情况下，对重金属锑的去除率可均在90%以上，可以有效去除水体中重金属锑。
3.结论
综上所述，对于重金属锑污染地下水场地，建议优先采用抽出处理技术（P&T），该技术适用范围广，能短时间内迅速减低地下水中污染物水平。同时，抽出的含锑地下水可以通过添加FeCl3有效去除。
参考文献
[1]贺维鹏，高源，童丽，等. 强化混凝过程絮体形态对锑（Ⅴ）去除效果的影响[J]. 环境工程学报，2015，9（10）：4773-4779.
[2] Du X， Qu F， Liang H， et al. Removal of antimony （III） from polluted surfacewaterusingahybridcoagulation-flocculation–ultrafiltration（CFUF） process[J].ChemicalEngineering Journal，2014，254（4）：293-301.
[3] Guo X J， Wu Z J， He M C. Removal of antimony （V） and antimony （III） from drinking water by coagulation- flocculation-sedimentation （CFS）[J].Water Research，2009，43（17）：4327-4335.
【关键词】锑;污染地下水;抽出处理。
1.背景
根据《中华人民共和国土壤污染防治法》：“对土壤污染状况普查、详查和监测、现场检查表明有土壤污染风险的建设用地地块，地方人民政府生态环境主管部门应当要求土地使用权人按照规定进行土壤污染状况调查。用途变更为住宅、公共管理与公共服务用地的，变更前应当按照规定进行土壤污染状况调查。”
鉴于国家加大环境质量管理力度，污染场地修复需求持续扩大。本文对重金属锑污染地下水修复技术比选及可行性分析进行总结讨论，希冀对其他同类型污染场地修复项目具有借鉴意义。
2.修复技术比选
2.1修复技术比选原则
修复技术将以以下的原则为依据，就场地的污染物常用的修复技术进行筛选评估。
（1）目标污染物的物理化学特性及生物可降解性：污染物的物理化学和生物特性决定了选择修复技术时的方向，修复技术的实现原理如果与污染物的特性相匹配，则保证了大方向的正确性;
（2）技术成熟度：为保证该场地修复工程的实施可靠性，本修复方案设计尽可能采用成熟的修复技术，避免采用处于研究或应用初期的修复技术。同时考虑施工所需的相应资源，如设备、操作人员、水电供应等，以确保修复工程能顺利执行，不致因为设备核心配件或人员欠缺，而延宕作业期程;
（3）场地适用性和应用限制：针对场地运作现况、水文地质条件、污染范围和浓度分布，以及场地未来用地规划等因素选择适宜的修复技术，能够达到修复目标值及国家相关标准，并能够去除或控制场地污染源及其迁移暴露途径，以达到控制场地周边及人群污染风险的修复目的;
（4）修复时间和成本：为尽快完成该地块场地修复，实现土地开发利用价值的最大化，同等条件下选择修复时间较短和成本较低的修复技术;
（5）对周边环境影响：尽量减少修复工程实施过程中的环境影响，避免二次污染。
2.2污染地下水修复技术比选
初步筛选出以下污染地下水修复技术：抽出处理、可渗透反应墙技术。
（1）抽出处理技术（P&T）。对于较高浓度的地下水污染，或者明显的非水相污染物（NAPL）时，抽出处理技术是最有效的处理方式，能短时间内迅速减低地下水中污染物水平，适用范围广泛。
抽出处理技术应用较早，是应用最广泛、成熟程度最高的技术。到目前为止已发展了几十年，对其主要过程和所发生的反应了解较为清楚;在美国有68%的地下水污染物选用该技术。
技术特点及局限性：①该技术适用范围广，对于污染范围大、污染晕埋藏深的污染场地也同样适用;②能短时间内迅速减低地下水中污染物水平;③一般适用于渗透性较好的含水层，修复周期长，对修复区域干扰较大。
（2）可渗透反应墙技术（PRB）。可渗透反应墙技术（PRB）的原理：在地下安装透水的活性材料墙体拦截污染物羽状体，当污染羽状体通过反应墙时，污染物在可渗透反应墙内发生沉淀、吸附、氧化还原、生物降解等作用得以去除或转化，从而实现地下水净化的目的。
可渗透反应墙技术有应用前途，但发展时间不长，技术不够成熟，处理的污染物种类有限，应用前景广阔，但目前为止，国内尚未使用这种技术进行现场污染地下水修复治理。
技术特点及局限性：①该技术适用范围较小，固态污染物，非水溶性物质，重金属等无机化合物等污染物;②对当地水文地质条件要求高;③该技术应用过程要考虑的因素相当多，包括：渗透反应格栅安装的位置，格栅的大小活性材料的选择以及活性材料的渗透性等。
修复技术的比较需要考虑场地现状、开发计划、处置成本等客观因素，在修复结果达标的首要前提下，本方案從技术、经济、环境和安全三个方面对以上修复技术进行比选。
可渗透反应墙技术的修复时间较长，可能在较短时间内无法达到修复要求。抽出处理技术适用范围广，能短时间内迅速减低地下水中污染物水平，且抽出修复污染地下水技术的修复效果最好，抽出处理的技术优势得以发挥，可行性较高。
2.3地下水抽出修复技术可行性分析
目前去除水环境中锑污染物的方法有很多，研究和使用较多的主要包括吸附法、混凝沉淀法和电化学方法等，其中沉淀法是一种常见的重金属废水处理技术，其基本原理是在废水中投加药剂，使之与污染物发生物理化学作用形成沉淀或絮凝体，将污染物从水中分离出来，从而达到去除污染物的目的。该方法不适用于高浓度污染锑废水中，在低污染锑废水中可以使用。
重金属沉淀剂种类很多，包括铁盐、铝盐、钙盐、硫化物、石灰水等。相关资料中同种锑污染废水中，铁系混凝剂和硫酸铝对重金属Sb（V）去除效果，见表1。
同种锑污染废水中，铁系混凝剂投加量相同的情况下，随着pH值的升高，锑的去除效率降低，其原因可能是铁离子水解产生水合氧化铁（HFO），溶液体系pH值升高能够使HFO表面去质子化，降低其表面正电荷，进而减少HFO表面与Sb（III）或Sb（V）之间的静电引力，最终降低了吸附量。有研究发现硫酸铝作为混凝剂对Sb（III）和Sb（V）去除效率都很低，去除效率都在25%以下，说明硫酸铝不适合用于锑的去除。因此选用铁系混凝剂作为水环境中重金属锑的沉淀剂，而FeCl3 6H2O在pH值6～7的情况下，对重金属锑的去除率可均在90%以上，可以有效去除水体中重金属锑。
3.结论
综上所述，对于重金属锑污染地下水场地，建议优先采用抽出处理技术（P&T），该技术适用范围广，能短时间内迅速减低地下水中污染物水平。同时，抽出的含锑地下水可以通过添加FeCl3有效去除。
参考文献
[1]贺维鹏，高源，童丽，等. 强化混凝过程絮体形态对锑（Ⅴ）去除效果的影响[J]. 环境工程学报，2015，9（10）：4773-4779.
[2] Du X， Qu F， Liang H， et al. Removal of antimony （III） from polluted surfacewaterusingahybridcoagulation-flocculation–ultrafiltration（CFUF） process[J].ChemicalEngineering Journal，2014，254（4）：293-301.
[3] Guo X J， Wu Z J， He M C. Removal of antimony （V） and antimony （III） from drinking water by coagulation- flocculation-sedimentation （CFS）[J].Water Research，2009，43（17）：4327-4335.