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地下水污染机理与修复重点实验室 |
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| 基本信息 | 服务提供机构名称 | 地下水污染机理与修复重点实验室 | |||||||||||||||||||||||||||||
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| 验收年月 | 2014.10 | 批准文号 | 冀科平[2014] 5号 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 所属领域 | 资源与环境 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 依托单位名称 | 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 共建单位名称 | 无 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 办公电话 | 0311-67598806 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 负责人 | 韩占涛 | 联系人 | 钱永 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 通讯地址 | 石家庄市中华北大街268号 | 邮编 | 050061 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 研究方向及主要研究内容 |
1、污染物在水土环境中的迁移转化机理 开展有机污染物、重金属、三氮在水土环境中的迁移转化机理研究，以期对污染物进入水土环境后的分布和变化有系统的认识和把握，为地下水污染防控和修复提供决策依据，包括： （1）有机污染物在水土环境中的迁移转化。集成国际上关于有机污染物在水土环境中迁移转化的最新研究成果，针对我国有机污染特征，利用物理模拟和数值模拟相结合的手段，对代表性有机污染物在非均质含水介质中的迁移转化进行深入研究。 （2）重金属和砷在包气带-含水层系统中的传输和固着； （3）三氮（NH4+、NO3-和NO2-）在包气带-含水层系统中的传输和转化。 2、地下水污染调查与防控 在已经开展的面上污染调查基础上，完善重点区地下水污染调查评价方法与流程，开展污染场地调查与评价技术方法研究；基于地下水污染调查与评价，开展地下水污染风险评价与防控研究，建立污染场地环境风险评价与防控方法体系。 研究内容包括： （1）新型有机污染物测试技术 针对近些年大量使用的易对地下水及土壤环境造成污染的新型有机污染物，借鉴国外最新分析技术，跟进并拓展分析方法，形成测试能力，以支撑该类型污染的调查与监测。 （2）污染场地调查技术方法 结合最新分析仪器技术，研发适合于小型室内模拟实验样品、野外模拟样品的采样和检测技术，探索无损检测技术与界面检测技术。结合上述在线检测分析方法的研发，通过对物探、钻探和采样技术的创新性研究和综合应用，研发污染场地高效、高精度调查方法，并在典型污染场地进行应用和验证。 （3）污染源识别、污染途径追踪和污染质归宿研究 采用吹扫捕集-气相色谱-同位素质谱联用仪，开发单体同位素测试分析技术；采用污染溶质运移模拟、水动力学分析，结合单体同位素方法，开展污染源识别、路径追踪和归宿研究。 （4）污染物质接触方式与污染物毒性评价研究 包括污染物的存在位置、浓度、接触点与接触途径、接触方式、摄入量等的研究与量化，以及基于医学和环境毒理学研究成果和数据库的污染物毒理性研究等。 （5）风险定量综合评价技术。研究和选取合适的评价指标和计算方法进行评价。包括致癌风险、非致癌风险、人体暴露模型风险及经济损失风险等的计算与评价。 3、地下水污染修复技术研究 引进、消化和吸收国外的创新性地下水污染修复技术，同时进行自主创新，主要开展纳米铁修复技术、微生物修复技术的研发和工程应用研究，并陆续开展植物修复、原位化学氧化等创新性修复技术研究。 （1）纳米铁修复技术 纳米铁可通过原位注入法修复土壤和地下水中的卤代烃、重金属、砷和硝酸盐。需要开展的研究包括纳米零价铁高效悬浮技术、纳米零价铁的修饰技术、纳米零价铁对有机污染物的降解机理及影响因素，纳米零价铁对重金属的还原与吸附技术，以及纳米铁及其悬浮剂的环境毒理等研究。 （2）微生物修复技术 主要开展地下水污染微生物降解技术研究，具体包括地下水无机和有机污染物迁移转化的微生物作用机制、水-岩-微生物-污染物相互作用、污染物微生物作用的同位素识别、地下水污染物自然衰减机理与过程，以及高效降解菌的培养和应用技术等。 （3）植物修复技术 主要研究土壤重金属污染的超富集植物修复技术。包括不同条件下土壤中重金属向植物的迁移转化规律，植物吸收与富集重金属的机制，菌根共生微生态环境下重金属的迁移转化。 （4）修复工程手段研发与应用 借鉴国外土壤和地下水修复的经验，根据我国的装备条件和水平，研发适用于土壤和地下水修复的直接推进成井系统、土壤气体抽提系统、空气曝气、多相抽提井建设，抽提泵、诱导压裂设备选择与配型、土壤加热装置的选择与优化等。并与前述纳米铁修复技术、生物修复技术相结合，形成成套的修复手段。 |
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| 内设研究机构情况 |
1.纳米修复技术实验室 2.地质微生物实验室 3.物理模拟实验室 |
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| 代表性成果 |
1、华北平原地下水污染调查评价 首次系统地评价了华北平原地下水质量与污染状况，为保障华北地区的供水安全奠定了基础；研发了地下水微量有机污染水样采集和检测方法；形成了完整地服务于地下水污染调查的技术要求系列；构建了地下水污染信息系统。依据该成果编写的《华北平原地下水污染状况及防治建议》报送国务院，2011年11月1日得到温家宝总理的重要批示：请国土资源部、水利部、住建部在对华北平原地下水污染状况进行全面评估的基础上，提出防治工作方案报国务院。环保部依据该成果编制了《华北平原地下水污染防治工作方案》，计划向国务院提交。该成果于2009年获得中国地质学会十大地质科技进展奖。 2、濮阳油田项目 主要为原位地质微生态修复技术，该技术将微生物-植物-营养物等生态过程相耦合。微生物分为液态微生物及固定化微生物，植物为玉米、田菁、苜蓿等，营养物综合使用化肥、农家肥、秸秆等。土壤石油污染的微生物修复技术在国际上已经比较成熟，但如何有效地与植物修复技术相结合，并投加合适的营养物，从而快速有效地降解土壤中高浓度的石油污染物，则需要对目标场地的地质条件和污染情况进行详细调查和系列试验。本技术的关键就是针对濮阳油田的气候、地质情况进行了综合设计，将排盐、土质改良、微生物降解与植物修复、营养物投加相结合，实现了石油污染农田的低成本高效修复。研究成果处于国内领先水平。 3、天津复合污染场地项目 系统查明了一个被高浓度氯代烃和芳香烃污染的地下水污染场地的污染现状，发现了我国地下水中少见的三氯丙烷污染，以及国际上已经认为不存在的三氯丙烷天然降解迹象。该项目的调查过程中，大规模使用了多层监测井建井及监测、探地雷达、单体同位素等先进调查、测试技术，为这些技术在我国的推广应用积累了经验。试用了原位化学氧化技术同时降解地下水中多种氯代烃和芳香烃，取得了明显的降解效果。现在，该场地已经初步建成了一个检测设施完善，污染现状清楚，研究基础扎实的地下水污染调查与研究基地，为我国相关研究的开展提供了重要基础。 |
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| 人才队伍情况 | 固定人员总数 | 37 | 其中研究人员数 | 37 | |||||||||||||||||||||||||||
| 领军人才 |
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| 实验条件 | 实验室用房总面积（㎡） | 820 | 仪器设备台套 | 39 | 30万元以上设备数 | 1 | |||||||||||||||||||||||||
| 可向社会提供特色服务 |
1.本实验室拥有的专业设备包括:PowerProbe土壤直推钻机，气囊泵、恒流泵、便携式水质分析箱、自记水位仪等地下水原位调查设备，XRF土壤重金属测试仪、便携式PID检测仪等土壤污染调查设备。 2．实验室在地下水污染质运移模拟、土壤污染物运移模拟和污染场地风险评价方面有成熟的经验和配套的软件。 3．实验室已经研发出一批经济实用的土壤和地下水修复技术：包括土壤有机污染修复的原位化学氧化、微生物修复及活性炭吸附等修复技术；多种土壤重金属钝化修复技术；地下水抽出处理技术；地下水Cr原位化学还原和吸附技术；地下水有机污染的原位化学氧化、还原和生物修复技术。 4.本实验室拥有面积达700多平方米的室内实验室和面积达2万余平方米的野外试验场，能够为修复技术的研发提供室内试验平台和室外中试平台。 |
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| 服务提供机构名称 | 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 联系方式 | 负责人 | 韩占涛 | 邮箱 | hanzhantao1977@163.com | |||||||||||||||||||||||||||
| 地址 | 中华北大街268号 | ||||||||||||||||||||||||||||||