文_潘澄 苏州中晟环境修复股份有限公司

1 地下水有机污染物的主要来源分析

1.1 天然有机物污染

如果地下的含水层和煤系地层、含油层等具备比较密切的水力联系，就很可能会给地下水带来一定程度的有机污染。通常情况下，大多数地区地下水中都具有一定量的天然有机化合物，比如腐殖酸。尤其是在一些草原和森林地区，有机物可能会在地下水中具备更高的活动性。

1.2 工业生产跑冒滴漏污染

随着当今经济的发展，社会对于工业产品的需求量也在不断增加，而随着工业生产企业数量和规模的增加，跑冒滴漏等的污染问题也越来越显著。这些问题的存在经常会导致大量的有毒有机物溢散到空气中或者是渗透到土壤里，进而对地下是资源造成比较严重的有机物污染。

1.3 农药和化学药剂施用

而作为一个农业大国，我国在单位耕地面积内的农药使用量十分可观，截止2013 年，河北平原的浅层地下水中就已经形成了大面积的有机氯农药污染情况，且污染面积依然在不断扩大。

1.4 石化污染

石化污染主要包含金属有机物、挥发性有机物以及半挥发性有机物、多氯联苯、放射性有机物、石油烃以及石棉等的这些有机污染，其中最常见的有卤代溶剂和石油烃。而在这些污染物中，主要的一个污染源就是地下燃料储罐的泄露。

1.5 生活污水排放

生活污水排放也是导致地下水有机污染的一个主要因素，尤其是一些未经过处理的生活污水，如果直接排放到自然中，其中的挥发性氯代链烃将会对地下水资源造成很大程度的污染。

2 地下水有机污染的原位生物修复技术分析

2.1 地下水中苯系有机污染物的原位生物修复技术

在本次研究中，主要选择的材料有硝基苯、苯、苯胺、二甲苯、甲苯、乙苯、分液漏斗等。在进行硝基苯、苯胺以及苯系物质有机物地下水污染原位生物修复技术的应用过程中，首先进行的是力学实验：选择100mL 的无机盐培养基，其接菌量是2mL 培养3 天的种子液，种子液的OD 值是0.3mg/l。实验过程中，硝基苯以及苯胺的浓度取1ml/L；10ml/L；100ml/L；300ml/L 和800ml/L；苯系物的总浓度分别是25ml/L；50ml/L；75ml/L；100ml/L；150ml/L 和200ml/L，每两次取样之间的时间间隔是2小时。将这些目标污染物浓度所对应的时间变化趋势和零级、一级和二级的动力学方程拟合到一起，将相关系数高的作为反应级数，以下是动力学方程：

在以上几个级别的动力学方程中，有机物伴随时间变化的浓度用CA表示，其单位是ml/L；出示时的有机物浓度用CA0表示，其单位是ml/L；时间用t 表示，其单位是h；讲解速度常数用k， k1和k2表示，其单位是（ml/L）/h。

然后对硝基苯以及苯胺降解的范围以及降解动力学进行分析，具体分析过程中，分别选择初始浓度不同的苯胺以及硝基苯溶液来进行降解实验，并对其降解效果进行观察，以此来实现对苯胺以及硝基苯这两种有机污染物降解范围的考察。本次试验过程中，苯胺以及硝基苯伴随着时间变化所呈现出的浓度曲线变化情况如图1～5。

图1 浓度为1ml/L 的变化情况

图2 浓度为10ml/L 的变化情况

图3 浓度为100ml/L 的变化情况

图4 浓度为300ml/L 的变化情况

图5 浓度为800ml/L 的变化情况

在对苯胺以及硝基苯浓度伴随时间变化的曲线和零级、一级降解动力方程曲线的拟合过程中，所获得的力学方程和降解半衰期情况如表1 所示。

表1 不同初始浓度下的苯胺以及硝基苯的降解动力学方程及其半衰期情况

通过表1 可以看出，在通过原位生物修复技术进行地下水中苯胺和硝基苯污染物进行处理的过程中，如果污染物浓度比较低，则可以与一级降解动力方程进行拟合，如果浓度在中等及以上，则应该与零级降解动力学方程进行拟合，这样才可以获得更好的降解效果，且其降解的半衰期一般为9 ～125h。

2.2 地下水污染质降解菌群制备

本次菌群制备中，主要材料有苯和硝基苯以及苯系物。在接种制备过程中，首先分别在M1 和M2 这两个无机盐培养基中对苯胺以及硝基苯降解混菌和苯系物降解混菌进行培养，培养时间为3 天。然后按照不同配比对这两种降解菌群的降解效果进行研究，见表2。

表2 降解菌群添加量和各种苯系污染物的去除率情况

不同比例的降解菌群接轴也对于苯系污染物的去除率影响程度比较大，在苯胺硝基苯降解菌群和苯系物降解菌群的比例为1：1的情况下，污染物的降解率都可以超过96%。因此在具体的原位生物修复过程中，这两种降解菌群的混合比例应该控制在1：1 最佳。

3 结语

为实现地下水有机物污染的良好治理，应对生物原位修复技术加以合理应用和深入研究，并不断进行新材料和新技术的研究，以此来不断提升处理效果，保障水资源与环境的可持续发展。