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      化學修復技術

      點擊次數:   更新時間:18/03/27 14:20:03     來源:www.undertakerslounge.com 分    享:

        化學修復技術
        化學淋洗修復技術是指借助能促進土壤環境中污染物溶解或遷移作用的化學/生物化學溶劑,在重力作用下或通過水力壓頭推動清洗液,將其注入被污染土層中,然后再把包含有污染物的液體從土層中抽提出來,進行分離和污水處理的技術。清洗液是包含化學沖洗助劑的溶液,具有增溶、乳化效果,或改變污染物的化學性質。提高污染土壤中污染物的溶解性和它在液相中的可遷移性是實施該技術的關鍵。到目前為止,化學淋洗技術主要圍繞著用表面活性劑處理有機污染物,用螯合劑或酸處理重金屬來修復被污染的土壤。開展修復工作時,既可在原位進行修復,也可在異位進行修復?;瘜W淋洗修復技術適用于各種類型污染物的治理,如重金屬、放射性元素以及許多有機物,包括具有低辛烷/水分配系數的有機化合物、石油烴、羥基類化合物、易揮發有機物、PCBs以及多環芳烴等。

        對地下水具有污染效應的化學物質經常在土壤下層較深較大范圍內呈斑塊狀擴散,這使常規的修復技術往往難以奏效。一個較好的方法是構建化學活性反應區或反應墻,當污染物通過這個特殊區域的時侯被降解或固定,這就是原位化學還原與還原脫氯修復技術,多用于地下水的污染治理,是目前在歐美等發達國家新興起來的用于原位去除污染水中有害成分的方法。原位化學還原與還原脫氯修復技術需要構建一個可滲透反應區并填充化學還原劑,修復地下水中對還原作用敏感的污染物和一些氯代試劑,當這些污染物遷移到反應區(可滲透反應墻)時,或者被降解,或者轉化成固定態,從而使污染物在土壤環境中的遷移性和生物可利用性降低。通常這個反應區設在污染土壤的下方或污染源附近的含水土層中。常用的還原劑有SO2、H2S氣體等。一般在污染地下水的過流斷面上,把原來的土壤挖掘出來,代之以一個可滲透反應的墻??蓾B透反應墻墻體可以由特殊種類的泥漿填充,加入其他被動反應材料,如降解易揮發有機物的化學品,滯留重金屬的螯合劑或沉淀劑,以及提高微生物降解作用的營養物質等。理想的墻體材料除了要能夠有效進行物理化學反應外,還要保證不造成二次污染。


        原位化學氧化修復技術主要是通過摻進土壤中的化學氧化劑與污染物所產生的氧化反應,使污染物降解或轉化為低毒、低移動性產物的一項修復技術。原位化學氧化技術不需要將污染土壤全部挖掘出來,而只是在污染區的不同深度鉆井,將氧化劑注入土壤中通過氧化劑與污染物的混合、反應使污染物降解或導致形態的變化。成功的原位氧化修復技術離不開向注射井中加入氧化劑的分散手段,對于低滲土壤可以采取創新的技術方法,如土壤深度混合、液壓破裂等方式對氧化劑進行分散。常用的氧化劑包括KMnO4、H2O2和臭氧氣體等。KMnO4與有機物反應產生MnO2、CO2和中問有機產物,沒有環境風險,MnO2比較穩定,容易控制;不利因素在于對土壤滲透性有負而影響。H2O2可以利用Fenton反應開展原位化學氧化技術產生的自由基(HO-)能無選擇性地攻擊有機物分子中的C-H鍵,對有機溶劑如酯、芳香烴以及農藥等有害有機物的破壞能力高于H2O2本身。但由于H2O2進入土壤后立即分解成水蒸氣和氧氣,所以要采取特別的分散技術避免氧化劑的失效。
        原位覆蓋技術是用帶有清潔劑的化學修復劑來覆蓋污染土壤??梢酝ㄟ^灌溉將其澆灌或噴灑在污染土壤的表層;或通過注入并把液態化學修復劑注入亞表層土壤中。如果試劑會產生不良環境效應,或者所使用的化學試劑需要回收再利用,則可以通過水泵從土壤中抽提化學試劑。非水溶性的改良劑或抑制劑可通過人工撒施、注入、填埋等方法施入污染土壤。如果土壤溫度較大并且污染物質主要分布在土壤表層,則適合使用人工撒施的方法。為保證化學穩定劑能與污染物充分接觸,人工撒施之后還需要采取普通農業技術(例如耕作)把固態化學修復劑充分注入污染土壤的表層,有時甚至需要深耕。如果非水潛性的化學修復劑顆粒比較細,可以用水、緩沖液或是弱酸配制成懸濁液,用水泥槍或者近距離探針注入污染土壤。對于封鎖地表污染物和顯著地減少地底垃圾移動,覆蓋是一種可信賴的技術。如果地面沒有被凍結或沒有飽和,覆蓋可以在任何實際地點被建造并且相對迅速地被建造完成。大部分有效的單層覆蓋物是由混凝土或瀝青組成。覆蓋物的厚度由估算居民數量、本地氣候條件、污染物的類型和土壤條件決定。定期為瀝青和混凝土線路提供地表保養,可以提高它們的壽命和效力。單層的覆蓋只可以在一個較窄的地點條件和運用范圍下適用。例如,南黏士或自然界土壤混合制造的瀝青覆蓋物是否被使用取決于終修復完成的時間長度。另一個使用單層覆蓋的潛在可能存在于這樣的地區:土壤水分蒸發蒸騰損失總量大幅度超過降雨量的地區;或者被污染和近期可使用的地下水水源距離較遠的地區。在這些情況下,可以考慮使用極低滲透性的土壤或者將覆蓋物混合在凍結可達深度以下的自然土壤中,這樣上層的土壤可以保護覆蓋層不干裂。初的6個月須經常檢測,因為問題常在這期間出現。使用幾年后,應該有規律地進行定期檢查。
        溶劑浸提修復技術是一種利用溶劑將有害化學物質從污染土壤中提取出來或去除的技術。PCBs等油脂類物質不溶于水,易吸附或黏貼在土壤上,處理比較困難。溶劑浸提技術能夠克服這些困難,處理土壤中的PCBs與油脂類污染物占溶劑浸提修復技術是利用批量平衡法,將污染土壤挖掘出來并放黃在一系列提取箱(除出口外密封很嚴的容器)內,在其中進行溶劑與污染物的離子交換等化學反應。溶劑的類型依賴于污染物的化學結構和土壤特性。監測表明,土壤中的污染物基本溶解于浸提劑時,再借助泵的力量將其中的浸出液排出提取箱并引導到溶劑恢復系統中。按照這種方式重復提取過程,直到目標土壤中污染物水平達到預期標準。同時,要對處理后的土壤引入活性微生物群落和富營養介質,快速降解殘留的浸提液。

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