地下水的污染與整治

地下水的運用相當廣泛，通常會用來作為農田灌溉、魚塭用水、工 業用水甚至是民生用水，因此地下水是扮演著相當重要的角色，一旦地 下水遭到污染，相對所產生的危害性以及衝擊性就相當的大。一般在農 業上的施肥、噴灑農藥，會經由土壤滲透至地下水，在工業上許多工廠 或者一些科技產業會使用相當大量的有機溶劑來作為清潔劑或是溶劑等 用途，當儲槽或管線的洩漏，或者工廠廢水的排放，這些都是會造成污 染的原由，而這些污染物則會危害環境同時也影響人體的健康。

地下水的污染包含芳香族碳氫化合物、氯化碳氫化合物、農藥、重 金屬等。在地下污染物質目前較受重視的為，重金屬、非混合性污染物。

以液態存在的，一般稱為 NAPL（Non Aqueous Phase Liquid，非水相液 體）。其中 NAPL 與水接觸後，形成與水壁壘分明的獨立體，故 NAPL 與 水呈不可混合的情況。NAPL 又可分為比水輕之不含水液態物質 (Less Dense Non-Aqueous Phase Liquid，LNAPL，如石油碳氫化合物等)及比水 重之不含水液態物質(Dense Non-Aqueous Phase Liquid， DNAPL，如三 氯乙烯等)。常見的 LNAPL 為汽油、煤油、柴油等燃油類，所以 LNAPL 污染通常發生於石油煉製、加油站、儲油槽等地。常見的 DNAPL 為三

氯乙烯（TCE）、四氯乙烯（PCE）等含氯有機溶劑 (圖 2-1)。另外由於 DNAPL 難予以清除且易形成永久性污染之特性，對環境的影響非常大，

因此著重於含氯有機物質作為探討(鄭，2006)。

圖 2-1. DNAPL 物質於地下水中分佈圖

(資料來源：http://oceanworld.tamu.edu/resources/environment-book/groundwaterremediation.html)

針對這些污染物的整治，先了解台灣對這些污染物的管制標準，以 下是台灣法規，對於地下水四氯化碳、三氯甲烷、二氯甲烷，訂定的法 規標準。(地下水污染管制標準第四條)

表 2-2. 地下水中污染物之管制標準 (地下水污染管制標準第四條) 污染物 四氯化碳 三氯甲烷 二氯甲烷

管制 標準

第一類 0.005 0.1 0.005 第二類 0.05 1.0 0.05

*濃度單位：mg/L *第一類：飲用水水源水質保護區內之地下水。 *第二類：第一類以外之地下水。

地下水整治可分為控制及處理兩個部分。地下水控制的目的包括：

(1)遏止或限制污染團的移動、(2)阻止污染源繼續產生污染、(3)避免乾淨 的地下水流經污染源、(4)避免受污染的地下水流經飲用水源、(5)降低污 染源下方的地下水位以免形成滲漏。地下水處理的目的則是：(1)能永久 去除或減低污染物之毒性、(2)降低污染團之移動性、(3)降低污染體積。

地下水處理方法大致可概分為：(1)抽取處理法、(2) 循環井處理法、

(3) 水力破裂處理法、(4)生物處理法、(5)自然衰減法、(6)現地透水性反 應牆 (環保署土污基管會)。如前面所提，含氯有機物屬於DNAPLs較不 易去除，且毒性高不適用於生物處理，另外對於找不到或無法移除之污 染源，以透水性反應牆較佳，因此後續著重於透水性反應牆的論述。

2.2.2.1 透水性反應牆

透水性反應牆是在概念上發展比較完整的整治技術，其對於含鹵素 的有機污染物具有相當好的處理效果(Puls et al., 1998; Liang et al., 2000)。其原理為，將透水性反應牆設置於受污染地下水之前緣，待地下 水通過反應牆時，其內部填充之污染物清潔劑與污染物反應，以達去除 污染物之目的(Beitinger, 1998)。

去除地下水中的含氯有機物很常運用的方式是利用透水性反應牆，

如圖2-2所示，其主要先評估污染區以及地下水流，然後開挖一條深溝，

在溝內建一面透水性的牆，使地下水流經這面牆，牆內的物質會與污染 物產生反應，當其穿透之後，會轉變為較乾淨的地下水，達到去除效果。

而在透水性反應牆設置之前會經過幾項程序，包括：初步場址評估、場 址特徵調查、選用反應材料、處理能力試驗、模式用工程設計及施工方 法等(Gavaskar, 1998)。圖2-2為透水性反應牆示意圖。其優點為，可以在 不改變地下水流狀態下，以較低的操作及維護成本去除地下水之污染 物，且對於難確定之 DNAPL 污染源位置 (hot spot)之污染團仍能有效去 除。另外透水性反應牆是一種被動式的的反應介質，運用於地下水的整 治技術，傳統的反應牆運用的是100% 的顆粒狀零價鐵用來去除水中的 重金屬，像是鉻金屬，另外也用來移除地下水中的有機污染物，像是三 氯乙烯(Puls et al., 1999)。

圖2-2. 透水性反應牆示意圖

(資料來源：http://oceanworld.tamu.edu/resources/environment-book/groundwaterremediation.html)