第六章-污染土壤的化学修复原理与技术PPT课件

1、第六章 污染土壤的化学修复技术利用加入到土壤中的化学修复剂与污染物发生一定的化学反应，使污染物浓度降低的修复技术，修复剂包括氧化剂、还原剂、解吸剂、增溶剂和沉淀剂概念化学钝化修复化学氧化修复化学还原修复化学淋洗溶剂浸提化学修复技术的适用范围6.1 土壤化学钝化修复技术（土壤性能改良修复技术）6.1.1 基本概念该技术是基于降低污染风险目的，通过向土壤中加入稳定剂，以调节和改变重金属在土壤中的物理化学性质，使其发生吸附、沉淀、络合、离子交换和气化还原等一系列反应，降低其在土壤环境中生物有效性和可迁移性，从而减少重金属对动植物的毒性的过程。6.1.2 修复机理离子吸附与重金属形成难溶盐改变土壤pH

2、值使重金属沉淀有机物螯合氧化还原技术应用适用范围： 污染程度较轻的土壤改良剂： 石灰性物质 有机物质及粘土矿物 离子拮抗剂 化学沉淀剂举例一：加入石灰性物质石灰性物质的三个改良作用措施： 投加粉末状石灰局限性： 与某些植物营养元素反应举例二：加入有机物质及粘土矿物有机物质及粘土矿物的两个改良作用提高土壤的肥力增强土壤对重金属离子和有机物的吸附能力，通过有机物质与重金属的缝合、螯合作用，粘土矿物与重金属离子和有机污染物的物理、化学吸附作用，使污染物分子活性降低举例三：加入氧化还原物质调节土壤的Eh措施： 调节土壤的水分含量实例： 将汞或砷污染的水田改为旱地；铬污染的旱地改为水田H2S或向水中施加

3、还原性物物质6.1.3 钝化材料1）含磷材料其机理表现在以下方面：提高pH，使重金属生成生成氢氧化物沉淀利用释放的磷酸根与重金属离子作用，生成溶解度更小的磷酸盐矿物（磷氯铅矿等）重金属离子与含磷矿物晶格中的阳离子发生同晶置换而被固定金属阳离子在矿物表面发生静电吸附和共沉淀作用被固定2）粘土矿物主要通过三类作用力实现对重金属离子的吸附作用：静电作用表面络合/沉淀作用离子交换作用3）工业废弃物，如粉煤灰、赤泥4）生物炭5）有机物料，如桔杆、家禽粪便、城市污染、有机堆肥等6）纳米铁或含铁纳米材料6.1.4 影响因素1）土壤pH值2）重金属离子之间的相互竞争作用3）植物生长4）农艺措施6.2 化学氧化

4、修复技术6.2.1技术介绍 通过在污染区设置不同深度的钻井，然后通过钻井中的泵将化学氧化剂注入土壤，使氧化剂与污染物发生反应，降低污染物浓度化学氧化剂分散技术技术要素适用范围 难以降解的污染物，如油、有机溶剂、农药及非水溶态氯化物等污染土壤化学氧化修复技术示意图化学氧化修复技术的三个优点反应后的产物毒性低可无毒泵出的液体不需要进行再次处理可处理地层深处的污染化学氧化技术中的氧化剂选取的原则反应必须足够强烈，使污染物可被彻底氧化氧化剂及反应产物应对人体无害氧化剂易得常用氧化剂双氧水高锰酸钾臭氧常用三种氧化剂的特点竖直井、水平井、过滤装置、处理栅氧化剂分散技术6.2.2 影响因素（1）土壤的渗透性

5、（2）土壤有机碳（3）氧化剂自然需氧量（NOD,natural oxidant demand）：非污染物对氧化剂的消耗6.2.3 修复设计要关注的重要参数（1）土壤参数：土壤结构、土壤渗透性、地下水位、土壤消耗的氧化剂、缓冲容量（2）注入系统参数：注入点之间的水平距离、注入氧化剂的量、日注入量等6.3 化学还原修复技术6.3.1技术介绍 利用化学还原剂将污染物还原为难溶态，从而使污染物在土壤环境中的迁移性或其它活性降低传统的地下水泵处理可渗透反应墙类型适用范围 一般用于污染物在地下较深范围很大区域成斑块扩散，对地下水构成污染，且常规技术难以奏效的污染修复。化学还原与还原脱氯修复的设计步骤化学还

6、原修复过程的三个阶段注射抽提试剂抽提反应物传统的地下水泵处理方式的缺点只能限制污染物的进一步扩散，不能原位修复泵的使用需要能量供给，且系统需要定期维护检修一旦停止泵抽提，污染会重新形成可渗透反应墙可渗透反应墙概念墙体是由天然物质和一种或几种活性物质混合在一起构成，这些反应材料能够降解和滞留流经该墙体地下水的污染组分，从而达到治理污染组分的目的可渗透化学活性反应墙示意图常用还原剂：液态SO2气态的H2S零价Fe胶体SO2还原剂气态的H2S还原剂 原位修复Cr6+污染土壤，加入H2S还原剂将Cr6+还原成Cr3+，并继续转化成氢氧化铬沉淀，H2S本身转化为硫化物Fe0胶体还原剂 强的还原剂，可脱掉

7、氯化溶剂的氯离子，把可迁移的氧化阴离子转化成难迁移态应用研究：用含Fe0胶体的活性反应墙来处理污染地下水优点：安装和操作相对经济，工作人员的危险性减小Fe0胶体活性反应栅示意图常用还原剂的应用特征6.4 化学淋洗修复技术6.4.1技术介绍 借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化学/生物化学溶剂，在重力作用下或通过水力压推动淋洗液注入到被污染土层中与污染物反应，然后再把包含有污染物的液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理原位化学淋洗修复异位化学淋洗修复类型6.4.2污染土壤化学修复的淋洗过程淋洗液向土壤表面扩散对污染物质的溶解淋洗出的污染物在土壤内部扩散淋洗出的污染物从土壤表面向液体扩散原位

8、化学淋洗修复示意图异位化学淋洗修复示意图土壤异位淋洗法流程6.4.3 化学淋洗修复的特点6.4.4 影响因素土壤质地特征污染物类型及赋存状态淋洗剂的类型及其在质量转移中受到的阻力淋洗液的可处理性和可循环性水土比洗脱时间洗脱次数6.5 溶剂浸提修复技术技术介绍 利用溶剂将有害化学物质从污染土壤中提取出来或去除适用性： 处理不溶于水的污染物，如油脂类、多氯联苯(PCBs)等溶剂浸提修复技术示意图溶剂浸提系统构成溶剂浸提修复技术的优势经常不断地学习,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