第六章-污染土壤的化學(xué)修復(fù)原理與技術(shù)PPT課件

1、第六章 污染土壤的化學(xué)修復(fù)技術(shù)利用加入到土壤中的化學(xué)修復(fù)劑與污染物發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，使污染物濃度降低的修復(fù)技術(shù)，修復(fù)劑包括氧化劑、還原劑、解吸劑、增溶劑和沉淀劑概念化學(xué)鈍化修復(fù)化學(xué)氧化修復(fù)化學(xué)還原修復(fù)化學(xué)淋洗溶劑浸提化學(xué)修復(fù)技術(shù)的適用范圍6.1 土壤化學(xué)鈍化修復(fù)技術(shù)（土壤性能改良修復(fù)技術(shù)）6.1.1 基本概念該技術(shù)是基于降低污染風(fēng)險(xiǎn)目的，通過向土壤中加入穩(wěn)定劑，以調(diào)節(jié)和改變重金屬在土壤中的物理化學(xué)性質(zhì)，使其發(fā)生吸附、沉淀、絡(luò)合、離子交換和氣化還原等一系列反應(yīng)，降低其在土壤環(huán)境中生物有效性和可遷移性，從而減少重金屬對(duì)動(dòng)植物的毒性的過程。6.1.2 修復(fù)機(jī)理離子吸附與重金屬形成難溶鹽改變土壤pH

2、值使重金屬沉淀有機(jī)物螯合氧化還原技術(shù)應(yīng)用適用范圍： 污染程度較輕的土壤改良劑： 石灰性物質(zhì) 有機(jī)物質(zhì)及粘土礦物 離子拮抗劑 化學(xué)沉淀劑舉例一：加入石灰性物質(zhì)石灰性物質(zhì)的三個(gè)改良作用措施： 投加粉末狀石灰局限性： 與某些植物營養(yǎng)元素反應(yīng)舉例二：加入有機(jī)物質(zhì)及粘土礦物有機(jī)物質(zhì)及粘土礦物的兩個(gè)改良作用提高土壤的肥力增強(qiáng)土壤對(duì)重金屬離子和有機(jī)物的吸附能力，通過有機(jī)物質(zhì)與重金屬的縫合、螯合作用，粘土礦物與重金屬離子和有機(jī)污染物的物理、化學(xué)吸附作用，使污染物分子活性降低舉例三：加入氧化還原物質(zhì)調(diào)節(jié)土壤的Eh措施： 調(diào)節(jié)土壤的水分含量實(shí)例： 將汞或砷污染的水田改為旱地；鉻污染的旱地改為水田H2S或向水中施加

3、還原性物物質(zhì)6.1.3 鈍化材料1）含磷材料其機(jī)理表現(xiàn)在以下方面：提高pH，使重金屬生成生成氫氧化物沉淀利用釋放的磷酸根與重金屬離子作用，生成溶解度更小的磷酸鹽礦物（磷氯鉛礦等）重金屬離子與含磷礦物晶格中的陽離子發(fā)生同晶置換而被固定金屬陽離子在礦物表面發(fā)生靜電吸附和共沉淀作用被固定2）粘土礦物主要通過三類作用力實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬離子的吸附作用：靜電作用表面絡(luò)合/沉淀作用離子交換作用3）工業(yè)廢棄物，如粉煤灰、赤泥4）生物炭5）有機(jī)物料，如桔桿、家禽糞便、城市污染、有機(jī)堆肥等6）納米鐵或含鐵納米材料6.1.4 影響因素1）土壤pH值2）重金屬離子之間的相互競爭作用3）植物生長4）農(nóng)藝措施6.2 化學(xué)氧化

4、修復(fù)技術(shù)6.2.1技術(shù)介紹 通過在污染區(qū)設(shè)置不同深度的鉆井，然后通過鉆井中的泵將化學(xué)氧化劑注入土壤，使氧化劑與污染物發(fā)生反應(yīng)，降低污染物濃度化學(xué)氧化劑分散技術(shù)技術(shù)要素適用范圍 難以降解的污染物，如油、有機(jī)溶劑、農(nóng)藥及非水溶態(tài)氯化物等污染土壤化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)示意圖化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)的三個(gè)優(yōu)點(diǎn)反應(yīng)后的產(chǎn)物毒性低可無毒泵出的液體不需要進(jìn)行再次處理可處理地層深處的污染化學(xué)氧化技術(shù)中的氧化劑選取的原則反應(yīng)必須足夠強(qiáng)烈，使污染物可被徹底氧化氧化劑及反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)對(duì)人體無害氧化劑易得常用氧化劑雙氧水高錳酸鉀臭氧常用三種氧化劑的特點(diǎn)豎直井、水平井、過濾裝置、處理柵氧化劑分散技術(shù)6.2.2 影響因素（1）土壤的滲透性

5、（2）土壤有機(jī)碳（3）氧化劑自然需氧量（NOD,natural oxidant demand）：非污染物對(duì)氧化劑的消耗6.2.3 修復(fù)設(shè)計(jì)要關(guān)注的重要參數(shù)（1）土壤參數(shù)：土壤結(jié)構(gòu)、土壤滲透性、地下水位、土壤消耗的氧化劑、緩沖容量（2）注入系統(tǒng)參數(shù)：注入點(diǎn)之間的水平距離、注入氧化劑的量、日注入量等6.3 化學(xué)還原修復(fù)技術(shù)6.3.1技術(shù)介紹 利用化學(xué)還原劑將污染物還原為難溶態(tài)，從而使污染物在土壤環(huán)境中的遷移性或其它活性降低傳統(tǒng)的地下水泵處理可滲透反應(yīng)墻類型適用范圍 一般用于污染物在地下較深范圍很大區(qū)域成斑塊擴(kuò)散，對(duì)地下水構(gòu)成污染，且常規(guī)技術(shù)難以奏效的污染修復(fù)?；瘜W(xué)還原與還原脫氯修復(fù)的設(shè)計(jì)步驟化學(xué)還

6、原修復(fù)過程的三個(gè)階段注射抽提試劑抽提反應(yīng)物傳統(tǒng)的地下水泵處理方式的缺點(diǎn)只能限制污染物的進(jìn)一步擴(kuò)散，不能原位修復(fù)泵的使用需要能量供給，且系統(tǒng)需要定期維護(hù)檢修一旦停止泵抽提，污染會(huì)重新形成可滲透反應(yīng)墻可滲透反應(yīng)墻概念墻體是由天然物質(zhì)和一種或幾種活性物質(zhì)混合在一起構(gòu)成，這些反應(yīng)材料能夠降解和滯留流經(jīng)該墻體地下水的污染組分，從而達(dá)到治理污染組分的目的可滲透化學(xué)活性反應(yīng)墻示意圖常用還原劑：液態(tài)SO2氣態(tài)的H2S零價(jià)Fe膠體SO2還原劑氣態(tài)的H2S還原劑 原位修復(fù)Cr6+污染土壤，加入H2S還原劑將Cr6+還原成Cr3+，并繼續(xù)轉(zhuǎn)化成氫氧化鉻沉淀，H2S本身轉(zhuǎn)化為硫化物Fe0膠體還原劑 強(qiáng)的還原劑，可脫掉

7、氯化溶劑的氯離子，把可遷移的氧化陰離子轉(zhuǎn)化成難遷移態(tài)應(yīng)用研究：用含F(xiàn)e0膠體的活性反應(yīng)墻來處理污染地下水優(yōu)點(diǎn)：安裝和操作相對(duì)經(jīng)濟(jì)，工作人員的危險(xiǎn)性減小Fe0膠體活性反應(yīng)柵示意圖常用還原劑的應(yīng)用特征6.4 化學(xué)淋洗修復(fù)技術(shù)6.4.1技術(shù)介紹 借助能促進(jìn)土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移的化學(xué)/生物化學(xué)溶劑，在重力作用下或通過水力壓推動(dòng)淋洗液注入到被污染土層中與污染物反應(yīng)，然后再把包含有污染物的液體從土層中抽提出來，進(jìn)行分離和污水處理原位化學(xué)淋洗修復(fù)異位化學(xué)淋洗修復(fù)類型6.4.2污染土壤化學(xué)修復(fù)的淋洗過程淋洗液向土壤表面擴(kuò)散對(duì)污染物質(zhì)的溶解淋洗出的污染物在土壤內(nèi)部擴(kuò)散淋洗出的污染物從土壤表面向液體擴(kuò)散原位

8、化學(xué)淋洗修復(fù)示意圖異位化學(xué)淋洗修復(fù)示意圖土壤異位淋洗法流程6.4.3 化學(xué)淋洗修復(fù)的特點(diǎn)6.4.4 影響因素土壤質(zhì)地特征污染物類型及賦存狀態(tài)淋洗劑的類型及其在質(zhì)量轉(zhuǎn)移中受到的阻力淋洗液的可處理性和可循環(huán)性水土比洗脫時(shí)間洗脫次數(shù)6.5 溶劑浸提修復(fù)技術(shù)技術(shù)介紹 利用溶劑將有害化學(xué)物質(zhì)從污染土壤中提取出來或去除適用性： 處理不溶于水的污染物，如油脂類、多氯聯(lián)苯(PCBs)等溶劑浸提修復(fù)技術(shù)示意圖溶劑浸提系統(tǒng)構(gòu)成溶劑浸提修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢經(jīng)常不斷地學(xué)習(xí),你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量Study Constantly, And You Will Know Everything. The More You Know, The More Po