一种原位微生物修复地下水的监测评估方法与流程

1.本发明属于地下水环境监测技术领域，具体涉及一种原位微生物修复地下水的监测评估方法。


背景技术：

2.目前，大部分传统的修复技术均是基于热能、化学、物理等源清除手段，存在高能耗、高碳排和高二次污染风险等缺陷，未来对修复技术的研发趋势已明显向绿色和可持续性发展。尤其是随着利用微生物降解污染物已广泛应用于工业废水、生活污水处理领域，近年来也在土壤地下水修复领域得到广泛应用。
3.微生物原位修复技术是通过将场地土壤中原本存在的土著微生物或人工培育注入地下的微生物，利用营养物质和有机碳源，刺激微生物对污染场地的有机污染物进行降解修复。微生物修复技术无需额外提供热能和化学物质，大大降低了修复成本，减少了碳排放。
4.针对微生物原位修复效率的监测评估，目前主要手段是依据对土壤、地下水中污染物浓度的降低来判断。然而由于污染场地土壤、地下水的异质性大，导致通过对土壤、地下水采样分析检测的数据产生的波动大，尤其是微生物反应初至中期，环境污染浓度波动往往大于微生物降解污染物浓度几个数量级。另外，降雨渗流、地下水对流、弥散等自然过程、以及注入微生物营养药剂的溶液带动污染物迁移、稀释等作用也极大影响了污染物浓度的波动。因此，目前常用的单纯基于污染物浓度变化对微生物降解反应活性的评估判断方式存在严重缺陷。
5.目前，针对微生物本身开展生物标记、生物群落分析、生物活性分析、基因测序等分析方式可以判断土壤中的生物量，或是通过分析是否有目标菌种、目标基因等开展针对目标污染物的降解。但是，此类分析仅能表征是否有相关微生物及相关降解功能存在，而难以直观地评估原位微生物修复各个阶段的生物降解强度，无法定量-半定量判断针对目标污染物的微生物降解效果。
6.如中国专利cn115518973a公开的地下水污染修复方法，通过对污染地块进行土壤和地下水调查，明确地下水污染羽的时空分布，并根据污染地块的水文地质特征布置第一注入部和第二注入部，将第一注入部布置于污染地块的地下水层相对于第二注入部的下游，由第一注入装置通过第一注入部向地下水层注入菌剂，使微生物分布于地下水污染羽，由第二注入装置通过第二注入部向地下水层注入空气，相当于对地下水污染羽进行原位曝气来增加地下水中的溶解氧浓度，提高了微生物的代谢速度，将第一注入部设置在地下水层相对于第二注入部的下游，能够使得空气与微生物充分接触，并且持续性曝气产生气泡为微生物的生长繁殖提供界面，提高了微生物在地下水中的均匀性，整体提高了微生物对地下水污染的修复效率。但是，该方案的修复工艺采用的是好氧曝气+下游污染羽渗透墙截流的方式，且仅适用于地下水污染羽，而且，由于该处理工艺本身，对其是否有效果以及如何调节工艺参数未作进一步说明，仅凭文件中所述的简单监测指标仅能判断曝气工艺是否
成功实施，而无法有效判断微生物成功反应与否。
7.因此，开发一种可全面评估原位微生物修复地下水工艺的监测评估方法，对于原位微生物修复技术的应用具有积极的意义。


技术实现要素：

8.为此，本发明的第一个目的在于提供一种原位微生物修复地下水的监测评估方法；
9.本发明的第二个目的在于提供所述原位微生物修复地下水的监测评估方法在原位微生物修复地下水领域的应用。
10.为解决上述技术问题，本发明所述的一种原位微生物修复地下水的监测评估方法，包括如下步骤：
11.(1)围绕选定的原位微生物修复区域，确定污染源、污染羽的位置及规模，布设形成覆盖微生物污染源修复区以及下游地下水污染羽区域的采样监测网络；
12.(2)建立场地概念模型，并基于所述场地概念模型确定进行所述原位微生物修复的药剂投加方案，并投加修复药剂；
13.(3)从所述采样监测网络中采集地下水样，并进行分析参数检测，以此进行所述原位微生物修复过程的评估。
14.具体的，所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，所述步骤(1)中，所述采样监测网络包括平面布置的采样井及纵向布置的采样点；
15.所述采样监测网络在沿着地下水污染羽的方向，包括垂直于地下水流向的至少一个监测截面，每个所述截面包括至少一个所述采样井，每个所述采样井在不同深度设置至少一个采样点位。
16.具体的，所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，所述步骤(1)中：
17.所述采样监测网络中，所述监测截面的间距由地下水流速决定，控制相邻监测截面的间距不超过地下水流速的50倍；
18.同一所述监测截面中，所述采样井的数量至少为3个；
19.同一所述采样井内，所述采样点位的数量至少为3个。
20.具体的，所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，所述步骤(2)中，所述建立场地概念模型的步骤包括开展场地水文地质、污染特征调查的步骤，并基于所得调查信息建立所需场地概念模型；
21.具体的，所述场地概念模型的信息包括土壤地层岩性、水文地质参数，和/或污染物种类、浓度及污染物在地层中的分布情况。
22.具体的，所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，所述步骤(2)中，所述药剂投加方案包括在所述污染源区域投加生物刺激剂和/或营养剂的步骤，使药剂充分覆盖污染源区域并刺激微生物降解源区污染物；
23.优选的，所述药剂投加方案包括地面淋洒、灌溉、或井注入的形式；
24.优选的，所述生物刺激剂包括硫酸盐、硝酸盐或小分子有机物；
25.优选的，所述营养剂包括含c、n、p的溶解盐类。
26.具体的，所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，所述步骤(3)中，所述分析
参数包括地下水质参数、地质化学参数和/或同位素参数；
27.优选的，所述地下水质参数包括溶解氧(do)、氧化还原电位(orp)和/或电导率(ec)；
28.优选的，所述地质化学参数包括溶解性无机碳(dic)、硫化物浓度和/或甲烷浓度；
29.优选的，所述同位素参数包括污染物中氢-3(δ3h)、碳-13(δ
13
c)、可溶性无机碳-13(δdic-13
c)、硫-34(δ
34
s)和/或氯-37(δ
37
cl)的丰度。
30.具体的，所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，所述步骤(3)中，还包括利用所述分析参数的监测数据判断污染场地的微生物刺激降解过程的步骤，以及，对所述原位微生物修复过程进行调节优化的步骤。
31.具体的，所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，所述步骤(3)中，还包括结合所述场地概念模型，通过对微生物注药区域、地下水流速和监测网络空间位置综合判断，在药剂与污染源/污染羽重叠的微生物反应区进行周期性采样监测的步骤；
32.优选的，所述周期性采样监测包括在药剂到达反应区域10天时开展首次过程采样监测的步骤，以及，保证每2个月至少1次采样监测的步骤。
33.具体的，所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，所述步骤(3)中，还包括在进行原位微生物修复过程前，整体开展背景参数采样调查分析的步骤，作为场地基准数据。
34.优选的，在原位微生物修复过程的监测中，当各参数指标明显回归场地基准数据时，可判断场地微生物反应进入后期阶段。
35.本发明还公开了所述原位微生物修复地下水的监测评估方法在原位微生物修复地下水领域的应用。
36.本发明所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，通过在原位微生物修复场地设置地下水监测截面网络，利用地质化学参数、地下水质参数、同位素等多维度参数表征地下微生物修复强度，并通过合理的监测方式，以及通过周期性监测，结合几种监测指标实现对地下微生物降解污染物的效率的评估，并反馈调控药剂、营养剂的投加比例。
37.本发明所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，通过多参数综合分析，可以量化评估微生物降解有机污染物的反应环境、所处阶段及代谢强度，实现对原位微生物降解有机污染物过程的评估，该方法不受土壤、地下水的异质性、降雨渗流、地下水对流、弥散等自然过程、以及注入微生物营养药剂的溶液带动污染物迁移、稀释等外界环境过程对关键技术指标影响，可及时反馈调控工艺实施，优化原位微生物修复工艺，起到节省时间、成本的效果，克服了当前基于污染物浓度变化来判断微生物反应活性的技术缺陷。
38.本发明所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，通过监测判定的方式，有效解决微生物修复判定这一技术问题，该监测判定方法可应用于任何类似的原位微生物修复技术。
附图说明
39.为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，
40.图1为实施例1中采样监测网络的主视图；
41.图2为图1所示采样监测网络的俯视图；
42.图3为图1所示采样监测网络的左视图；
43.图4为实施例1中采集样品的地下水质参数
‑‑
do、orp数据结果；
44.图5为实施例1中采集样品的地质化学参数的监测结果；
45.图6为实施例1中采集样品的甲苯δ
13
c和δdic-13
c的丰度变化结果；
46.图7为实施例1中采集样品的硫酸盐-δ
34
s的丰度变化结果。
具体实施方式
47.为了更好阐述本发明方案，如下实施例通过图例进行说明。
48.采样监测网络设计
49.本发明针对原位微生物地下水修复技术的监测评估，需要先围绕原位微生物修复区域开展监测采样井、采样点的布设，形成覆盖微生物污染源修复区(药剂、营养剂投加区域)、下游地下水污染羽区域的采样监测网络，提供微生物修复过程中的采样条件。污染源、污染羽需要通过场地调查确定位置及规模，通过建立场地概念模型来设计原位微生物修复药剂投加方案。
50.如图1所示的采样监测网络示意图，通常原位微生物修复技术在污染源区域投加(视污染源深度可通过地面淋洒、灌溉、或是井注入等不同形式)生物刺激剂(硫酸盐、硝酸盐、小分子有机物等)、营养剂(含c、n、p的溶解盐类)，使药剂充分覆盖污染源区域并刺激微生物降解源区污染物。同时，进入地下的药剂会溶解并随着地下水迁移，覆盖由地下水携带污染源区域污染物向下游流动形成的污染羽，并刺激污染羽区域微生物降解污染物。
51.本发明如下实施例中，设置的采样网络由平面布置所决定的采样井及纵向布置的采样点组成，采样井、点需要能够覆盖污染源、污染羽区域的微生物刺激反应区，起到地下水采样及监测分析功能。具体而言，本发明的采样监测网络在沿着地下水污染羽的方向，由若干个垂直于地下水流向的监测截面组成，每个截面由若干个采样井构成，每个采样井在不同深度设置若干个采样点位。
52.下面将所述对采样监测网络中监测截面间距、井间距、采样点深度及间距分别说明布设要点：
53.(1)监测截面间距
54.如图2中示意图，监测截面的间距主要由地下水流速决定，一般相邻监测截面间距(即图2中r1与r2间的距离)不超过地下水流速的50倍。即假设地下水流速为0.2m/天，则相邻监测截面间距应不超过10m。监测截面距离越近，则数据密度越大、监测精度越高，而成本也相应越高；
55.(2)同一截面采样井间距
56.本发明如下实施例中，同一监测截面应全覆盖污染源、污染羽水平方向上的宽度，最边缘点位应超出污染源/污染羽范围0.5m(如图2中m1、m5)；同一截面的采样井数量不作硬性限制，但至少应包含3个监测井点位，即位于污染源/污染羽两侧的2个井点位、及污染源/污染羽内部至少一个井点位。如污染羽宽度较大，建议至少每10m设置一个采样井位；
57.(3)同一井采样点深度及间距
58.本发明如下实施例中，同一监测截面应全覆盖污染源、污染羽垂直方向上的深度，最浅点位应超出污染源/污染羽最浅处0.5m、最深点位应超出污染源/污染羽最深处0.5m
(见图3)。同一采样井内采样点数量不作硬性限制，但除了最深、最浅点外应至少包含1个污染源/污染羽区域的采样点。如污染源/羽深度较大，建议至少每3m深度设置一个采样点。
59.监测参数的确定
60.本发明如下实施例中，原位微生物修复的监测参数主要通过从上述的采样监测网络采地下水样，开展分析检测获取。本发明方案中，监测的参数主要分为三大类：地下水质参数、地质化学参数、同位素参数。其中，地下水质参数是必选监测参数，地质化学参数、同位素参数中的监测对象需要根据微生物刺激剂、污染物类型来选取具体参数。具体而言：
61.(1)地下水质参数
62.所述地下水质参数包括溶解氧(do)、氧化还原电位(orp)、电导率(ec)。这些参数需要使用常规的多通道水质参数仪在现场测试。do用于判断地下微生物反应环境属于好氧/厌氧；orp用于判断地下反应环境相对的氧化性/还原性；电导率用于判断微生物刺激剂、营养剂的迁移情况及其相对浓度，以确保相关药剂可完全覆盖污染源、污染羽修复区域。
63.(2)地质化学参数
64.所述地质化学参数包括溶解性无机碳(dic)、硫化物浓度、甲烷浓度。其中当生物刺激剂选择硫酸盐或有机污染物含硫时需测定硫化物浓度，当微生物属于厌氧反应时需测定甲烷浓度。本发明的微生物降解仅针对有机污染物，微生物降解有机物后会产生无机碳，因此dic用于表征微生物代谢强度。同样的，如生物刺激剂使用硫酸盐或有机污染物含硫时，硫化物浓度也可表征微生物代谢强度。甲烷浓度可用于表征严格厌氧条件下，某些微生物代谢有机物过程产生的甲烷量及其代谢强度。
65.(3)同位素参数
66.所述同位素参数包括氢-3(δ3h)、污染物碳-13(δ
13
c)、可溶性无机碳-13(δdic-13
c)、硫-34(δ
34
s)和氯-37(δ
37
cl)的丰度。其中，当生物刺激剂选择硫酸盐或有机污染物含硫时需测定δ
34
s，当有机污染物含氯时需测定δ
37
cl。在自然界中，c、s、cl的丰度基本保持稳定，但在地下微生物代谢过程中，微生物优先吸收较轻质的同位素(即
12
c、
32
s、
35
cl)，而使较重质同位素(即
13
c、
34
s、
37
cl)在地下水环境中富集。因此，通过比较微生物降解反应前、中、后期各元素同位素丰度的变化，即可进一步判断微生物的降解阶段。例如，在微生物代谢强度较大的污染物降解修复中期，相较于反应开始前，δ
13
c富集于环境中而增加、δdic-13
c因微生物代谢向地下水中排出
12
c而相对降低；污染物中存在s、cl元素时，δ
34
s、δ
37
cl富集于环境中而增加。
67.本发明如下实施例中，通过对以上三类参数的监测分析，可精确判断污染场地的微生物刺激降解过程是否开始、处于何阶段、代谢强度如何，进而对原位微生物修复工艺进行反馈调节，优化地下微生物反应效果。该方法不受降雨渗流、地下水对流、弥散等自然过程、以及注入微生物营养药剂的溶液带动污染物迁移、稀释等作用影响，且上述参数反馈灵敏、精度高，避免了单纯靠污染物浓度监测无法获取有效信息的技术缺陷。
68.采样监测频率要求
69.本发明如下实施例中，在进行原位微生物降解反应前(即刺激药剂、营养剂投加前)应整体开展一次背景参数采样调查分析，作为场地基准数据。
70.在实际微生物反应过程中，应结合场地概念模型，通过对微生物注药区域、地下水
流速和监测网络空间位置综合判断，在药剂与污染源/羽重叠的微生物反应区进行周期性采样监测。应在药剂到达反应区域10天时开展首次过程采样监测，应保证每2个月至少1次采样监测，判断微生物反应过程参数。过程中根据参数对添加药剂浓度、区域作相应调整。
71.在实际过程监测时，当各参数指标明显回归场地基准值时，可判断场地微生物反应进入后期阶段。此时可结合地下水、土壤中的目标污染物浓度进行综合判断原位微生物的修复效果，并与修复目标进行比较，评估下一步的修复策略(如完成修复达标、进入污染羽自然监测衰减阶段、继续刺激强化微生物降解等)。
72.实施例1
73.本实施例针对石油烃及苯系物(苯、甲苯、乙苯、二甲苯，btex)污染场地，污染深度为地下2-5m，场地土壤以较为均质的中沙为主，水力传导系数3
×
10-4
cm/s，地下水流速约0.1m/天，地下水埋深约1m，地下1-5m为潜水层。
74.本实施例中，根据实验场地水文地质、污染特征进行调查，以获得药剂投加的可行性方案。通过向地下水中注入5g/l硫酸盐(na2so4)溶液，刺激硫酸盐还原菌降解污染物。营养药剂使用500mg/l碳酸氢铵(nh4hco3)、250mg/l磷酸二氢钠(nah2po3)。硫酸盐、刺激药剂、营养药剂以5m3罐为单位调配，共调配3批依靠重力作用注入石油烃污染源区域。药剂随地下水迁移与污染羽混合，起到同时刺激污染源、污染羽区域硫酸盐还原菌对btex的降解。
75.以第一次注入5m3为第0天计算，第二次注药在第60天、第三次注药在第120天。场地地下水流速为0.1m/天，监测网络于污染源区域设置第一列监测截面r1，于地下水下游5m、10m处各设置第二、第三列监测截面r2、r3。地下水埋深为地下1m，污染物深度区间为地下-2～-4m，因此，单井设置4个监测深度，深度分别为地下-1m、-2.2m、-3.4m、-4.6m。采样时间为第0天、第10天、第50天、第90天和第130天。
76.下面将以第二列监测截面(r2)位于-3.4m深监测采样点的数据对技术效果进行详细说明。
77.(一)地下水质参数
78.电导率ec的数据与地下水中存在的硫酸盐、药剂浓度呈正相关，因此各监测点位的ec值根据其相对注射区域的位置和地下水流动速度有关，在此不作列举。可以说明的是，对ec的监测证明了注入的药剂完全覆盖了污染源、污染羽区域。本实施例中，do、orp的监测数据如图4所示，可以看到，初始状态下地下水含氧量较高，呈弱氧化状态(do＝8.71mg/l、orp＝34mv)；注入药剂第10天时药剂尚未迁移至r2监测截面，地下水反应状态无明显变化。第50天时，药剂已迁移至r2截面，此时由于硫酸盐作为电子受体的刺激，硫酸盐还原菌降解污染物反应明显，地下水处于强还原、低溶解氧状态，第90天时状态保持一致。第130天时还原态减弱，溶解氧量提升，此时表明地下硫酸盐还原反应强度减弱，后续是否继续注药可通过后续监测进一步判断。
79.虽然地下水质参数反应了地下水的反应状态，从某种程度上表征了地下反应环境和状态，不过仍需要其他参数指标进一步证明是否是硫酸盐还原在这个过程中起了降解污染物的作用。
80.(二)地质化学参数
81.本实施例中，地质化学参数的监测结果如图5所示。与前述地下水质参数结果类似，第0、第10天的数据反应的是背景环境基准值。在第50天、第90天对应地下存在较强还原
反应时，地下水中溶解态无机碳(dic)、硫化物含量显著上升，其中，dic结果表明水中无机碳元素在增加，证明了有机物中有机态的c正在向无机态转化，有机污染物正在得到降解；而硫化物结果表明硫酸根在还原作用下向硫化物转变，硫酸根还原过程明显。同样的，在第130天的时候，dic、硫化物浓度降低，表明污染物降解、硫酸盐还原过程正在减弱。
82.可见，地质化学参数证明了还原反应的过程增加了dic、硫化物，明确指向了硫酸盐还原是有机污染物降解的主要机制。但是该降解过程是微生物或是地质化学本身起的作用，还需要同位素参数进一步佐证。需要注意的是，甲烷参数在此实施例中不适用(仅适用于极强还原环境)。
83.(三)同位素参数
84.如图6显示甲苯δ
13
c和δdic-13
c的丰度变化。同样的，第0、第10天反应尚未开始，无论是污染物(由δ
13
c表征)或是地下水环境中无机碳(由δdic-13
c表征)均未显示丰度变化。在第50天、第90天地下水处于强还原环境、大量dic、硫化物生成时，甲苯δ
13
c明显富集，表明微生物在降解过程中作用明显，优先吸收较轻质碳同位素(
12
c)进入胞内降解，同时将代谢产物无机碳(
12
c)排入环境中，引起δdic-13
c丰度相对降低。
85.图7显示硫酸盐-δ
34
s的丰度变化，在50-90天微生物降解有机物的过程中，地下水环境中的δ
34
s丰度富集，表明较轻质硫同位素(
34
s)被吸收到微生物胞体内，因此证明了硫酸盐还原作用是在生物体内产生了作用，硫酸盐还原菌是有机污染物降解的关键机制。
86.需要注意的是，氯-37(δ
37
cl)丰度参数在此实施例中不适用。
87.因此，本实施例中，基于以上各参数线索的综合佐证，可判断硫酸盐还原菌在降解btex过程中起了关键作用，降解过程受到注入药剂的直接增益影响。高强度降解主要存在于第50-90天之间，第130天时微生物降解btex强度减弱。下一步可结合地下水、土壤中污染物浓度数据，进一步判断是否需要补充添加生物刺激药剂、营养剂，或是已修复达标。
88.实施例2
89.本实施例针对氯代烃(四氯乙烷、三氯乙烯)污染场地，污染深度为地下3-6m，场地土壤以较为均质的砂质粉土为主，水力传导系数5
×
10-5
cm/s，地下水流速约0.1m/天，地下水埋深约2m，地下2-6m为潜水层，6-8m为弱透水层。
90.本实施例中，由于四氯乙烷无法直接化学氧化，首先通过向地下水中注入10％氢氧化钠(naoh)溶液，调控地下ph至12，将四氯乙烷水解脱氯形成三氯乙烯后，再注入100g/l过硫酸钠(na2s2o8)氧化三氯乙烯，氧化反应最终产物为二氧化碳(co2)和水(h2o)。
91.该实施例主要分为两个阶段，即水解还原阶段和氧化阶段，下面将两个阶段所体现出的各类参数变化趋势进行详细说明。
92.(一)地下水质参数
93.电导率ec的变化趋势与向地下水中注入的naoh、na2s2o8的钠离子、过硫酸根离子呈正相关，因此，本实施例中各监测点位的ec值根据其相对注射区域的位置和地下水流动速度有关，在此不作列举。本实施例中，do在水解还原阶段变化不明显，而在氧化阶段明显呈富氧状态，这是由于na2s2o8受地下金属离子催化，分解生成氧气溶于地下水中导致。orp在水解氧化阶段降至-100以下，呈明显的水解还原环境；在还原反应完全后orp逐渐回升至0附近，并在注入氧化剂后上升至140，呈现极强的氧化状态。
94.虽然地下水质参数反应了地下水的反应状态，从某种程度上表征了地下反应环境
和状态，不过仍需要其他参数指标进一步证明是否是水解还原、氧化起了降解污染物的作用。
95.(二)地质化学参数
96.本实施例中，在水解-还原较强的区间内，地下水中溶解态无机碳(dic)、硫化物无明显变化，说明水解脱氯过程脱掉氯离子到环境中，并不影响dic结果，此阶段也不涉及硫元素的变化。进入氧化阶段后，dic结果显著提升，表明水中无机碳元素在增加，证明了有机物中有机态的c正在向无机态转化，有机污染物正在得到降解；而由于地下环境处于强氧化状态，硫以硫酸根状态存在，不生成硫化物因而硫化物浓度不变。
97.地质化学参数证明了dic在氧化过程中增加、硫化物，明确指向了硫酸盐还原是有机污染物降解的主要机制。但是该降解过程是硫酸盐刺激微生物或是化学氧化本身起的作用，还需要同位素参数进一步佐证。
98.(三)同位素参数
99.本实施例中，氯代烃的δ3h、δ
34
s和δ
37
cl的丰度均无明显变化，原因是涉及以上化学反应的元素均未离开环境，未形成特定同位素的富集或削减。而δdic-13
c丰度在第二阶段氧化过后明显升高，表明化学氧化生成的co2进入环境后，较轻质的碳同位素二氧化碳(
12
co2)优先迁移进入大气，离开了反应环境，从而使较重质的碳同位素二氧化碳(
13
co2)溶解入地下水并矿化而留存在地下水环境中。
100.因此，本实施例中，基于以上各参数线索的综合佐证可判断水解-还原阶段反应处于较理想状态，而氧化阶段的过硫酸钠氧化在降解三氯乙烯过程中起了关键作用。
101.本实施例中，下一步可结合地下水、土壤中污染物浓度数据，进一步判断是否需要补充添加氧化剂，或是已修复达标。
102.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种原位微生物修复地下水的监测评估方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)围绕选定的原位微生物修复区域，确定污染源、污染羽的位置及规模，布设形成覆盖微生物污染源修复区以及下游地下水污染羽区域的采样监测网络；(2)建立场地概念模型，并基于所述场地概念模型确定进行所述原位微生物修复的药剂投加方案，并投加修复药剂；(3)从所述采样监测网络中采集地下水样，并进行分析参数检测，以此进行所述原位微生物修复过程的评估。2.根据权利要求1所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述采样监测网络包括平面布置的采样井及纵向布置的采样点；优选的，所述采样监测网络在沿着地下水污染羽的方向，包括垂直于地下水流向的至少一个监测截面，每个所述截面包括至少一个所述采样井，每个所述采样井在不同深度设置至少一个采样点位。3.根据权利要求2所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，其特征在于，所述步骤(1)中：所述采样监测网络中，所述监测截面的间距由地下水流速决定，控制相邻监测截面的间距不超过地下水流速的50倍；优选的，同一所述监测截面中，所述采样井的数量至少为3个；优选的，同一所述采样井内，所述采样点位的数量至少为3个。4.根据权利要求3所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述建立场地概念模型的步骤包括开展场地水文地质、污染特征调查的步骤，并基于所得调查信息建立所需场地概念模型；优选的，所述场地概念模型的信息包括土壤地层岩性、水文地质参数，和/或污染物种类、浓度及污染物在地层中的分布情况。5.根据权利要求4所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述药剂投加方案包括在所述污染源区域投加生物刺激剂和/或营养剂的步骤，使药剂充分覆盖污染源区域并刺激微生物降解源区污染物；优选的，所述生物刺激剂包括硫酸盐、硝酸盐或小分子有机物；优选的，所述营养剂包括含c、n、p的溶解盐类。6.根据权利要求1-5任一项所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述分析参数包括地下水质参数、地质化学参数和/或同位素参数；优选的，所述地下水质参数包括溶解氧(do)、氧化还原电位(orp)和/或电导率(ec)；优选的，所述地质化学参数包括溶解性无机碳(dic)、硫化物浓度和/或甲烷浓度；优选的，所述同位素参数包括污染物中氢-3(δ3h)、碳-13(δ
13
c)、可溶性无机碳-13(δdic-13
c)、硫-34(δ
34
s)和/或氯-37(δ
37
cl)的丰度。7.根据权利要求6所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，其特征在于，所述步骤(3)中，还包括利用所述分析参数的监测数据判断污染场地的微生物刺激降解过程的步骤，以及，对所述原位微生物修复过程进行调节优化的步骤。8.根据权利要求7所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，其特征在于，所述步骤(3)中，还包括结合所述场地概念模型，通过对微生物注药区域、地下水流速和监测网络空
间位置综合判断，在药剂与污染源/污染羽重叠的微生物反应区进行周期性采样监测的步骤；优选的，所述周期性采样监测包括在药剂到达反应区域10天时开展首次过程采样监测的步骤，以及，每2个月至少1次采样监测的步骤。9.根据权利要求8所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，其特征在于，所述步骤(3)中，还包括在进行原位微生物修复过程前，整体开展背景参数采样调查分析的步骤，作为场地基准数据。10.权利要求1-9任一项所述原位微生物修复地下水的监测评估方法在原位微生物修复地下水领域的应用。

技术总结
本发明属于地下水环境监测技术领域，具体涉及一种原位微生物修复地下水的监测评估方法。本发明所述原位微生物修复地下水的监测评估方法，通过在原位微生物修复场地设置地下水监测截面网络，利用地质化学参数、地下水质参数、同位素等多维度参数表征地下微生物修复强度，并通过合理的监测方式，以及通过周期性监测，结合几种监测指标实现对地下微生物降解污染物的效率的评估，并反馈调控药剂、营养剂的投加比例。投加比例。投加比例。


技术研发人员：韦云霄 李书鹏 王勇 郭丽莉 李博 熊静 刘亚茹
受保护的技术使用者：北京建工环境修复股份有限公司
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/9/22