浅层地下水中氯代烷烃生物降解的地下水化学响应规律研究

2014年3月地球学报Mar.2014第35卷第2期:230-238ActaGeoscienticaSinicaVol.35No.2:230-238www.cagsbulletin.comwww.地球学报.com本文由中国地质调查局地质调查项目“东北平原地下水污染调查评价综合研究及专题研究工作项目”(编号:1212010913004)资助。收稿日期:2013-10-08;改回日期:2014-02-24。责任编辑:张改侠。第一作者简介:郑昭贤,男,1986年生。研究实习员。主要从事地下水污染迁移转化机理研究。通讯地址:050061,河北省石家庄市中华北大街268号。E-mail:aslangyeah@126.com。浅层地下水中氯代烷烃生物降解的地下水化学响应规律研究郑昭贤1,2),苏小四3),王鼐4),康博3)1)中国地质科学院水文地质环境地质研究所,河北石家庄050061;2)国土资源部地下水科学与工程重点实验室,河北正定050800;3)吉林大学环境与资源学院,吉林长春130021;4)中国电力工程顾问集团中南电力设计院,湖北武汉430071摘要:以东北某油田石油污染场地多期地下水化学监测数据为基础,分析氯代烷烃自然生物降解中充当第一基质、电子受体、中间产物的水化学组分及相关地球化学参数在污染晕演化的不同时段、不同部位的变化趋势,了解氯代烷烃生物降解的地下水化学响应特征,并以此为依据对污染场地浅层地下水氯代烷烃生物降解程度进行定性评价。结果表明:2010年6月,事故发生约1年之际,在ZK1—ZK3—ZK6纵向剖面上生物降解过程中充当电子受体的水化学组分(SO42–)、第一基质(CH2Cl2、CHCl3)和代表地下水环境的主要理化指标(pH、Eh)从上游到下游均呈递增规律,而相关还原产物(Fe2+、Mn2+、HCO3–)则呈递减规律,这也表明天然微生物降解具有一定的滞后性。2010年6月氯代烷烃天然生物降解评价表明ZK1属微生物降解证据充足;ZK3观测井属微生物降解证据有限;ZK6观测井属微生物降解证据不足。而2011年5月,事故发生约2年之际,封堵污染源后随污染晕中心的向下游迁移,ZK3观测井中生物降解作用逐渐明显,在ZK3—ZK6纵向剖面上地下水化学指标呈现上述响应规律,而ZK1观测井诸多水化学指标经上游未污染地下水的补充更新,逐渐趋向污染前的背景值。关键词:地下水;生物降解;氯代烷烃;地下水化学响应中图分类号:X523;X131.2文献标志码:Adoi:10.3975/cagsb.2014.02.16GroundwaterChemistryResponseRegularityofNaturalBiodegradationofChloralkaneSolventsinShallowGroundwaterZHENGZhao-xian1,2),SUXiao-si3),WANGNai4),KANGBo3)1)InstituteofHydrogeologyandEnvironmentalGeology,Shijiazhuang,Hebei050061;2)KeyLaboratoryofGroundwaterScience&Engineering,Zhengding,Hebei050800;3)CollegeofEnvironmentalandResources,JilinUniversity,Changchun,Jilin130021;4)CentralSouthernChinaElectricPowerDesignInstituteofChinaPowerEngineeringConsultingGroup,Wuhan,Hubei430071Abstract:BasedongroundwaterchemicalmonitoringdataobtainedfromacertainoilfieldinNortheastChina,theauthorsanalyzedtrendsofgroundwaterchemicalindicatorswhichactasfirstmatrix,electronacceptorsandrelatedreductionproductforbiodegradationinthepollutionhaloatdifferentsitesandperiods,andthenmadequalitativeevaluationofchloralkanesolventsdegradationdegree.Theresultsshowsthat,inJune2010,aboutoneyearaftertheaccidenthappened,thewaterchemicalcomponentssuchaselec