农药污染地块地下水中苯系物及卤代烃运移机制与抽出处理修复模拟

王泓泉

doi:10.13205/j.hjgc.202608016

农药污染地块地下水中苯系物及卤代烃运移机制与抽出处理修复模拟

doi: 10.13205/j.hjgc.202608016

王泓泉

上海伊世特科技管理有限公司, 上海 200001

详细信息

作者简介:
王泓泉（1987—），男，高级工程师，硕士，主要研究方向为土壤污染风险管控和修复。wanghq87@126.com

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出版历程
- 收稿日期: 2025-06-25

Migration mechanisms and pump-and-treat remediation simulation for benzene and halogenated hydrocarbons in groundwater at a pesticide-contaminated site

WANG Hongquan

ESD China Limited, Shanghai 200001, China

摘要

摘要: 随着我国城市化进程推进，化工企业停产搬迁遗留污染地块，导致地下水环境风险加剧，对人体健康构成威胁。研究以某农药污染地块为对象，基于地下水模拟系统（GMS）软件，构建三维地质结构模型、地下水流模型和溶质运移模型，模拟苯、氯仿和氯乙烯3种特征污染物在含水层中的运移机制及抽出处理修复效果。结果表明：污染物运移初始阶段（100 d内）从泄漏源向四周均匀扩散，随后500~2000 d内沿地下水自东南至西北流向呈椭圆形扩散，苯、氯仿和氯乙烯最大迁移距离分别增至154.5，130.5，165.2 m，扩散面积分别达18117.4，13928.5，25043.2 m²；浓度峰值随时间和距离递减，其中，苯从53.3 mg/L降至13.0 mg/L（降幅75.6%），氯仿从112.0 mg/L降至20.0 mg/L（降幅82.1%），氯乙烯从128.0 mg/L降至24.0 mg/L（降幅81.3%）。针对抽出处理修复技术路线，通过动态抽水方案，模拟至400 d时，苯、氯仿和氯乙烯的污染羽面积分别减少85.8%、78.0%和85.9%，最大浓度分别下降约90.2%、82.1%和93.8%；模拟500 d修复周期内污染物浓度均降至修复目标值以下，抽水总量分别为94500，60000，72000 m³；采用Fenton试剂（3%投加量）处理抽出地下水，修复效果可达标。研究证实数值模拟可优化污染范围确定与抽水方案，为同类场地提供了经济高效的技术路径。
- 农药污染地块 /
- 苯系物 /
- 卤代烃 /
- 溶质运移模拟 /
- 抽出处理修复
Abstract: With advancing urbanization in China， legacy contaminated sites resulting from discontinued or relocated chemical plants are posing increasingly severe environmental risks to groundwater. This contaminated groundwater presents a substantial threat to human health. In this study， a pesticide-contaminated site was investigated using the Groundwater Modeling System （GMS） software to construct a three-dimensional geological structure model， a groundwater flow model， and a solute transport model. These models were used to simulate the migration mechanisms of three representative contaminants （benzene， chloroform， and vinyl chloride） in aquifers and to evaluate the remediation performance of pump-and-treat technology. The results showed that during the initial contaminant transport phase （within 100 d）， contaminants spread uniformly from leakage sources. Subsequently， between 500 and 2000 days， diffusion evolved into elliptical patterns along the southeast-northwest groundwater flow direction， with maximum migration distances increasing to 154.5 m （benzene）， 130.5 m （chloroform）， and 165.2 m （vinyl chloride）， and diffusion areas reaching 18117.4 m²， 13928.5 m²， and 25043.2 m²， respectively. The peak concentrations decreased over time and distance， with benzene decreasing from 53.3 mg/L to 13.0 mg/L （a 75.6% reduction）， chloroform dropping from 112.0 mg/L to 20.0 mg/L （an 82.1% reduction）， and vinyl chloride declining from 128.0 mg/L to 24.0 mg/L （an 81.3% reduction）. For the pump-and-treat remediation approach， the dynamic pumping scheme was simulated. At a simulation time of 400 days， the contaminant plume areas of benzene， chloroform， and vinyl chloride were reduced by 85.8%， 78.0%， and 85.9%， respectively， while their peak concentrations decreased by approximately 90.2%， 82.1%， and 93.8%. Within the 500-day remediation period， all contaminant concentrations dropped below remediation target values. The total pumping volumes were 94500 m³， 60000 m³， and 72000 m³， respectively. Combining pump-and-treat with Fenton reagent （3% dosage） effectively treated the extracted groundwater. This study demonstrates that numerical simulation optimizes contamination delineation and pumping strategies， offering a cost-efficient technical pathway for similar sites.
- pesticide-contaminated site /
- benzene series /
- halogenated hydrocarbons /
- solute transport simulation /
- pump-and-treat remediation

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