【技术】地下水污染修复技术——监测自然衰减技术MNA

MNA系统构成

1、监测井网系统

能够确定地下水中污染物在纵向和垂向的分布范围，确定污染羽是否呈现稳定、缩小或扩大状态，确定自然衰减速率是否为常数，对于敏感的受体所造成的影响有预警作用。监测井设置密度(位置与数量)需根据场地地质条件、水文条件、污染羽范围、污染羽在空间与时间上的分布而定，且能够满足统计分析上可信度要求所需要的数量。

2、监测计划

主要监测分析项目需集中在污染物及其降解产物上。在监测初期，所有监测区域均需要分析污染物、污染物的降解产物及完整的地球化学参数，以充分了解整个场地的水文地质特性与污染分布。后续监测过程中，则可以依据不同的监测区域与目的，做适当的调整。地下水监测频率在开始的前两年至少每季度监测一次，以确认污染物随着季节性变化的情形，但有些场地可能监测时间需要更长(大于2 年)以建立起长期性的变化趋势;对于地下水文条件变化差异性大，或是易随着季节有明显变化的地区，则需要更密集的监测频率，以掌握长期性变化趋势;而在监测2 年之后，监测的频率可以依据污染物移动时间以及场地其它特性做适当的调整。

3、监控自然衰减性能评估

评估监测分析数据结果，判定MNA 程序是否如预期方向进行，并评估MNA 对污染改善的成效。MNA 性能评估依据主要来源于监测过程中所得到的检测分析结果，主要根据监测数据与前一次(或历史资料)的分析结果做比对。主要包括：

(1)自然衰减是否如预期的正在发生;

(2)是否能监测到任何降低自然衰减效果的环境状况改变，包括水文地质、地球化学、微生物族群或其它的改变;

(3)能判定潜在或具有毒性或移动性的降解产物;

(4)能够证实污染羽正持续衰减;

(5)能证实对于下游潜在受体不会有无法接受的影响;

(6)能够监测出新的污染物释放到环境中，且可能会影响到MNA 修复的效果;

(7)能够证实可以达到修复目标。

MNA可行性评估程序

1、建立地下水污染场地MNA概念模型，并根据不同污染物类型的污染场地，确定待定的场地监测目标和MNA标准控制。通过水文地质勘探和土工试验等，获取所需的水文地质参数、土壤化学相关参数，用地下水三维数值模型[MODFLOW(MT3D/RT3D]预测污染羽流在自然降解等多种因素下的变化区域污染物的归趋、通过现场踏勘确定污染受体，在总结上述参数的基础上建立地下水污染场地MNA概念模型。

2、根据场地概念模型和数值模拟结果，确定现场监测网络，包括监测位置、监测方式、监测参数、监测频率等。

3、根据修复目标确定MNA修复技术的可行性。通过实际检测或室内实验确定自然衰减的主要影响因素。通过室内模拟柱实验和现场监测确定MNA修复技术的可行性。监测的一般条件包括温度、pH值、溶解氧、毒性化合物的存在、污染物的可利用程度、电子供体和电子受体的比例等;监测的特定条件是指氧化还原条件、降解性微生物的存在等。

4、强化自然衰减修复地下水污染物方案。确定自然衰减的主要机理和影响效率，在此基础上，提供相应微生物降解所需的电子供体、电子受体和营养物质。

5、建立地下水污染MNA修复技术可行性评估程序。

MNA技术修复周期及参考成本

相较于其它修复技术，监控自然衰减技术所需时间较长，需要数年或更长时间。主要成本为场地监测井群建立、环境监测和场地管理费用。根据国外经验，若场地预期监测期程长，监测计划规模大，过程中无法避免采取应变措施，甚至因为监控自然衰减法失败，造成污染物扩散，需重新采取积极性的修复措施等，种种因素均可能造成总整治经费变化很大。

根据美国实施的20个案例统计，单个项目费用为14-44万美元，时间为1到8年。

MNA技术应用

美国超级基金场地地下水修复技术统计结果显示，从1986 年，监控自然衰减技术逐年增加。在2005-2008 年实施修复的164 个场地中，应用监控自然衰减技术的比例高达56% ，其中单独使用的场地有21%。主动修复和被动修复自然衰减技术配套使用已成为地下水污染修复的发展趋势，配套监控自然衰减的技术路线有抽出处理(场地占10%)，原位处理(场地占17%)，原位处理、抽出处理(场地占8%)。

监控自然衰减技术在我国地下水环境的治理中还处于萌芽阶段，尚无工程应用案例。

结语

MNA是一个“以揭示污染场地条件为目的”的修复方法，而不是主动的修复措施。MNA以其成本低、修复彻底、对修复人员伤害小等特点成为了优先选择的一种修复技术，但由于修复时间长、修复效率低，在实际中它常常还与其他主动的修复技术同时进行。

参考文献

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