1地下水污染管控與修復技術導則注入式滲透性反應墻HJ25.2建設用地土壤污染風險管HJ25.5污染地塊風險管控與土壤修DZ/T0282水文地質調查規范(1:50000)2(1)可滲透反應墻(PermeableReactiveBarrier,PRB)附、沉淀、氧化、還原和生物降解等作用去除地下水中的污染物。常見的PRB(2)注入式滲透性反應墻(InjectedPermeableReactiveBarrier,IPRB)在受污染地下水流經的途徑上利用若干處理區域相互重疊的注射井注入活(3)反應介質(ReactiveMaterial)(4)反應容量(CapacityofReactiveMaterial)(5)地下水污染羽(GroundwaterContaminantPlume)(6)地塊概念模型(ConceptualSiteModel)(7)反應半衰期(HalfLife)(8)停留時間(ResidenceTime)3(9)柱實驗(ColumnTreatabilityTests)在反應柱內，設置不同的地下水流動條件和污染物濃度，開展污染物與不同反應介質作用的模擬試驗，以評估反應介質去除污染物的作用與效果。(10)截獲區(CaptureZone)指地下水形成穩定流場后，能夠流經PRB的地下水區域。(11)目標污染物(TargetContaminant)在地下水環境中，濃度或數量已達到對生態環境和人體健康具有實際或潛在不利影響的，需要進行修復的污染物。(1)場地環境調查獲取污染地塊的地下水污染狀況調查和風險評估資料，綜合判斷污染地塊現有資料是否滿足開展IPRB技術設計要求。對地塊概念模型進行更新，完整的概念模型應包含地塊地質及水文地質特征、地下水中污染物分布特征、水文地球化(2)技術適用性評估結合污染物特征、水文地質特征、工程施工條件，進行技術可行性分析；通過施工前費用、材料和施工費用、運行維護費用等分析經濟可行性。通過技術可行性和經濟可行性評估IPRB技術工程應用的適宜性。(3)反應介質選擇反應介質應具有注入可行性、屏障穩固性、反應高效性、導水適宜性、安全穩定性和經濟可行性。通過初步篩選、批實驗篩選和柱實驗篩選確定反應介質；4(4)工程設計擇結果，開展IPRB的工程設計，確定IPRB的反應介質擴散范圍、注射井的位(5)工程施工(6)效果評估效果評估按照HJ25.5和HJ25.6的要求，在工程設施完工1年內，在IPRB(7)后期運行維護2.2工作流程5否是是否有適宜否3.場地環境調查3.1資料調查6污染地下水所在場地周圍的敏感受體進行調查，主要包括敏感受體的位置和距離，如含水層、抽水井、地表水體(河流、湖庫、泉水和海洋等)、居民區和環(1)現有或擬建的地面及地下基礎設施；(2)周邊地表水或洪澇風險；(3)地下水開發利用可能對地下水系統產生的影響；(4)土地利用、規劃，土地使用或生態限制等；(5)潛在的健康和環境安全考慮。(1)地層與巖性特征，包括含水層及隔水層巖性組成、厚度、非均質性、(2)地層的工程地質特征，巖土體的物理力學性質等；(3)地下水流場及系統邊界條件，包括流速、流向、含水層及隔水層埋深(需考慮季節變化)、補徑排條件、邊界條件等；(4)地下水滲流特征，包括水流機制(裂隙流或孔隙流)、優勢通道、滲7(5)地下水地球化學特征，包括陽離子：Fe2(6)降雨、蒸發、地表水徑流等氣象水文條件等；(7)潮汐或海洋環境的地球化學影響；(8)微生物群落信息，可用于注入式滲透性反應墻中反應介質的選擇(即需氧或厭氧生物刺激、化學氧化或還原)和設計。3.3污染調查類型、物理化學性質、濃度、分布范圍，為注入式可滲透性反應墻(IPRB)篩(1)污染羽的位置與范圍(水平和垂向);(2)污染源范圍(水平和垂向),污染物排放歷史；(3)污染物及其降解產物的化學組分，濃度水平，本底濃度，是否存在非4.技術適用性評估4.1技術可行性評估8(1)技術適宜性染棄土等特點，較適用于在產企業或地下水污染深度較深，難以實施傳統PRB(2)潛在二次污染影響注入式滲透性反應墻(IPRB)的成本包括施工前費用、材料費用、施工費(1)施工前費用據和現場特征數據，以確定IPRB的注射井位置、大小、數量和深度等。9(2)材料費用(3)施工費用注入式滲透性反應墻(IPRB)施工中所需要的費用主要來源于注射井和監(4)運行維護費用特征不明確 具有不確定性有研究支持污染物的去除機理副產物的潛在污染毒性大于原污染物毒性與原污染物相同毒性比原污染物低無法清除需要一定時間清除被清除復合污染的影響復合污染會降低IPRB的有效性部分污染物需要其他治理手段物污染物再活化污染物可能解吸或再活化 污染物解吸或再活化對受體無影響長期性能反應材料存在堵塞或失效的風險 設計將包括修復或更換反應介質的措施高度非均質性含水層較為均質(如硬化砂巖)含水層相對均質(如砂和礫石)地下水流向水位、流速流向變化 流速流向固定IPRB無法單獨作用IPRB可以保護已識別的敏感受體維護 IPRB可以長期穩定運行時間進度修復工作完成時間不確定修復工作可以在一定時間內完成無法實施監測可以全程監測成本效益其他方案有更好的成本效益總體評價有一個或多個制約因素，無高等級選項級，但無制約因素低等級選項5.反應介質選擇(1)化學類反應介質(2)物理化學類反應介質(3)生物類反應介質(4)復合型反應介質反應介質化學類反應介質零價鐵(ZVI)NO?、NH?+、SO??-、DDT等反應介質納米零價鐵(nZVI)NO?、氯代烴、苯系物等NO?、氯代烴等NO?、氯代烴等物理化學類反應介質活性炭重金屬(Cd、Cu、Zn等)、DDT、生物炭重金屬(Cu、Pb、Ni、Cd等)、氯代烴、苯系物、石油烴等沸石重金屬(Cr、Cd、Cu、As、Pb、Ni、Zn等)、NH?、石油烴等碳納米管等生物類反應介質好氧微生物石油烴、MTBE等厭氧微生物5.2反應介質的篩選(1)篩選原則③聚集穩定性。將反應介質注入污染地下水中可以盡快形成穩定的懸浮狀(2)篩選方法注入口和取樣口，裝置示意圖如圖5-1所示。通過蠕動口圖5-1柱實驗裝置示意圖當篩選結果表明沒有適宜的反應介質時，可按照HJ25.6篩選其他適宜的修5.3反應介質的壽命注入式滲透性反應墻(IPRB)在注入污染地下水后，運行過程中可能由于(1)理論計算Q?—單位反應介質對污染物的最大去除量，kg/kg;以實際的地下水(2)模擬實驗參照5.2的柱實驗篩選設計方法，設置IPRB運行模擬柱實驗。通常模擬試物濃度，以便在短時間內達到模擬IPRB長期運行的效果。但若設置的地下水流論計算和模擬試驗獲得的反應介質壽命僅供實際應用參考，實際反應介質的壽命，應根據IPRB運行狀況的監測數據確定。6.工程設計與實施6.1總體要求(1)施工過程嚴格按照工程設計圖件和GPS定位確定注射井與監測井位置(3)施工使用的主要原材料要現場驗收、核對是否滿足工程設計提出的要(4)明確現場施工監理的責任，遵循施工監理的現場整改決定，保障工程(5)嚴格按工程設計有關環境污染防控的具體內容開展工作，嚴防工程施6.2工程設計IPRB工程設計總體應滿足HJ25.4、HJ25.5、HJ25.6和HJ2050的規定，并根據地塊污染特征、水文地質特征、修復和風險管控目標，結合反應介質選擇結果，或者利用現場中試結果，確定IPRB的工程設計方案。(1)工程設計參數①注射井位置：根據污染羽的時空分布、地塊水文地質特征(滲透系數、導水系數、滲流速度等)、地塊特征(如地塊邊界、地下設施等),確定IPRB反應介質注射井的合適位置。②注射井相對方向：根據地塊地下水流動方向及季節性變化特征，設計最佳的IPRB各個注射井的相對方向，確保在注射后形成能最大程度截獲整個污染羽③注射井數量：通過耦合地下水數值模型、地塊概念模型和實驗室測試數據，確定IPRB注射井的數量、深度。④反應介質投加量：根據污染場地特征、污染濃度、水文地質特征等，結合實驗室測試數據，確定反應介質的投加量。⑤注射井間隔距離：根據所選反應介質的模擬遷移率和投加量，結合注射井(2)地下水數值模型指南》(環辦土壤函〔2019〕770號)實施。地下水數值模擬分為以下幾個步驟：范圍存在較大不確定性，則模型邊界應遠離IPRB工程區，以減少邊界條件對模發量等。若存在運移的優勢通道(如大的裂隙、粗顆粒透鏡體等),應單獨考慮性和可靠性，優化IPRB工程設計方案。IPRB反應介質注射后，可結合實際監測數據，進一步校正模型，預測IPRB反應介質的長期運行效果。(3)反應介質的投加量反應介質的厚度為地下水水流方向的實際流速與污染物停留時間及安全系B=V1PRB×tR×SFSF—安全系數(無量綱)。當計算的反應介質遷移厚度超出實驗確定厚度的2-3倍時，需采用安全系數。Cs—污染物修復或風險管控的目標濃度，m再根據污染地下水羽流特征(高度和寬度),結合柱實驗模擬反應介質遷移率數據，即可推算出IPRB反應介質的理論投6.3工程施工(1)施工總體要求IPRB注射工程的施工應符合國家和行業相應專項工程施工規范、施工程序(2)施工方法(3)運行狀況監測IPRB工程運行期間，需對IPRB性能進行監測，判定IPRB修復和風險管控IPRB工程運行期間的污染物監測井一般布設在IPRB上游、下游、兩側和PRB注射區域內部。在IPRB上游可設置一個或多個監測井，監測IPRB進水濃度。在IPRB兩側各布設一個或多個監測井，監測IPRB截獲污染羽的情況。在IPRB下游設置一個或多個監測井，監測IPRB對污染物的去除效果。如果污染一般情況下，IPRB工程運行的監測頻次為1次/季度，在水力停留時間長的通過水力性能評估可評價IPRB對污染羽的截獲性能和污染物的停留時間。IPRB因反應介質表面產生沉淀導致反應性和/或滲透性減弱，影響使用壽命，可通過地球化學特征變化來評估反應介質使用壽命。地球化學特征監測包括地下水地球化學參數監測和反應介質巖心測試等。7.果評估與后期運維7.1效果評估按照HJ25.5和HJ25.6的要求，PRB屬于工程設施，需在工程設施完工1年內開展效果評估，并開展后期環境監管。(1)采樣頻次污染物指標應至少采集4個批次的樣品，原則上采樣頻次為每季度一次，兩個批次之間間隔不得少于1個月。對于地下水流場變化較大的地塊，可適當提高采樣頻次。工程性能指標應按照工程實施評估周期和頻次進行評估。(2)監測井數量與位置地下水監測井設置需結合IPRB的布置情況，在IPRB上游、下游，以及可能涉及的二次污染區域設置監測點。可充分利用地塊環境調查和工程運行狀況階(3)檢測指標檢測指標包括工程性能和水質指標。工程性能指標包括IPRB的寬度、深度、厚度，IPRB的滲透性能，IPRB設施的連續性與完整性等。水質指標包括地下水的污染物和可能涉及的二次污染物。可增加地下水水位、地下水流速、地球化學參數等指標作為IPRB效果的輔助判斷依據。(4)評估標準與方法工程性能指標應滿足設計要求，如IPRB能有