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傍河水源地是我国北方地区重要的供水水源,其氨氮污染问题因人类活动及地表水污染影响而日益凸显。作为一种有效的地下水污染修复技术,渗透反应格栅(Permeable Reactive Barrier, PRB)以其无动力运行、环境影响小和维护成本低的特点得到越来越广泛的关注。然而,傍河区含水层高渗透性、氧化还原条件复杂的特点使得PRB的应用受到限制。本文针对傍河区地下水氨氮污染问题,研发了复合介质渗透反应格栅修复技术,实现对傍河区地下水氨氮污染的有效去除,并进行了示范工程应用。论文取得以下研究成果:(1)针对傍河水源区含水层渗透性大的特点,本文开发了以吸附性高、颗粒粒径大、渗透性强的沸石作为PRB的反应介质,解决了傍河水源区PRB截获地下水流宽度小、反应滞留时间短的问题。研究区受污染含水层渗透系数K=60-80m/d,本文筛选的沸石粒径3-5mm,渗透系数K=700-800m/d,且对氨氮具有“快速吸附,缓慢平衡”特征,对氨氮最大饱和吸附量可达9.30mg/g。(2)针对研究区地下水中不利于氨氮硝化反应的还原性环境问题,本文开发了以释氧材料和沸石为主的复合介质渗透反应格栅技术,通过改变地下水氧化还原环境,有效促进了氨氮的硝化反应。实验表明,以释氧材料和沸石作为PRB复合反应介质能够有效去除地下水中的氨氮;在氨氮浓度为10mg/L条件下,出水浓度小于0.5mg/L,去除率能够达到90%以上。相对于单纯以河砂或沸石为介质的PRB,释氧材料释放氧气促进微生物对氨氮的转化,实现了沸石再生,避免了氨氮解吸导致的二次污染。(3)针对沈阳李官堡傍河水源区氨氮污染问题,本研究构建了地下水氨氮污染复合介质渗透反应格栅修复示范工程。监测数据表明PRB示范工程运行良好,地下水中氨氮浓度从2-10mg/L降至0.5mg/L以下,达到了氨氮的生活饮用水卫生标准。本文开发的PRB,具有受含水层渗透性及氧化还原环境限制小的特点,能有效去除了傍河区地下水的氨氮污染,并成功地进行了技术示范,极大地拓展了PRB的适用范围,对于我国地下水污染修复技术的研究与应用具有重要推动作用。