土壤污染化學(xué)修復(fù)ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 23:39 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 們與重金屬之間形成不溶性或移動(dòng)性差、毒性小的物質(zhì)而降低其在土壤中的生物有效性，減少其向水體和植物及其它環(huán)境單元的遷移，實(shí)現(xiàn)污染土壤的化學(xué)修復(fù)方法 。 化學(xué)固定技術(shù)的關(guān)鍵步驟 ?固定劑的篩選 ?土壤因素影響分析 ?條件的優(yōu)化 固定劑 ? 到目前為止，已有大量的改良材料，包括有多種金屬氧化物、黏土礦物、有機(jī)質(zhì)、高分子聚合材料、生物材料等被應(yīng)用。利用它們能夠吸附或絡(luò)合重金屬、改變土壤介質(zhì)的酸度等性質(zhì)，并根據(jù)重金屬的種類、土壤理化性質(zhì)、氣候條件、耕作制度的不同而被分別用于重金屬在土壤中的固定。 ? 最典型的可分為有機(jī)、無(wú)機(jī)和有機(jī) 無(wú)機(jī)復(fù)合 3 種類型 . 不同固化劑固定重金屬的機(jī)理不同 . ?如施用石灰主要通過(guò)重金屬自身的水解反應(yīng)及其與碳酸鈣的共沉淀反應(yīng)機(jī)制降低土壤中重金屬的移動(dòng)性 。 ?如沸石是堿金屬或堿土金屬的水化鋁硅酸鹽晶體 ,含有大量的三維晶體結(jié)構(gòu)、很強(qiáng)的離子交換能力及獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu) (具有骨架狀的特殊構(gòu)造 ),從而通過(guò)離子交換吸附和專性吸附降低土壤中重金屬的有效性 , ?如向土壤添加富含 Fe/Mn氧化物的物料 , Fe/Mn氧化物能專性吸附重金屬 ,使其生物有效性降低 。 對(duì)于土壤環(huán)境中重金屬離子的固定 ,可以從以下 3 個(gè)普遍性的原理進(jìn)行描述 : ? 其一 ,是在高 pH 值條件下產(chǎn)生固定 ,形成難溶性的復(fù)合物 ,使金屬離子難以向地下水淋溶 。 ? 其二 ,是在固定過(guò)程中金屬離子被整合到粘性復(fù) ? 合體的晶體結(jié)構(gòu)中 ,使其很難被溶解和滲濾 。 ? 其三 ,是金屬離子被截留在粘性復(fù)合體低滲透性的基質(zhì)中 . 討 論 化學(xué)固定技術(shù)修復(fù)土壤的優(yōu)缺點(diǎn) ? 固定在土壤中的重金屬在環(huán)境條件發(fā)生改變時(shí)，仍然可以從土壤中釋放出來(lái)，變成生物有效形態(tài)。 ? 固定劑的使用將在一定程度上改變土壤結(jié)構(gòu)，同時(shí)對(duì)土壤微生物也可能產(chǎn)生一定影響 . ? 進(jìn)一步發(fā)展穩(wěn)定性好，對(duì)土壤結(jié)構(gòu)影響小的固定劑將是十分重要的 ? 原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù) （ insitu chemical oxidation）主要是通過(guò)摻進(jìn)土壤中的化學(xué)氧化劑與污染物所產(chǎn)生的氧化反應(yīng)，達(dá)到使污染物降解或轉(zhuǎn)化為低毒、低移動(dòng)性產(chǎn)物的一項(xiàng)污染土壤修復(fù)技術(shù)。 ? In situ chemical oxidation is one of several innovative technologies that show promise in destroying or degrading an extensive variety of hazardous wastes in ground water, sediment, and soil. The oxidants used are readily available, and treatment time is usually measured in months rather than years, making the process economically feasible. ? 主要修復(fù)污染物： In situ chemical oxidation is being used for ground water, sediment, and soil remediation. It can be applied to a variety of soil types and sizes (silt and clay). It is used to treat volatile anic chemicals (VOCs) and benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene (BTEX) as well as semivolatile anic chemicals (SVOCs) including pesticides, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), and polychlorinated biphenyls (PCBs). ? 主要的氧化劑： The oxidants applied in this process are typically hydrogen peroxide (H 2 O 2), potassium permanganate (KMnO4 ), ozone, or, to a lesser extent, dissolved oxygen (DO). 向破碎土壤填充 KMnO4的兩個(gè)水平井 用攪動(dòng)加入系統(tǒng)向土壤滲透 H2O2和 KMnO4 氧化劑的分散技術(shù) 兩個(gè)水平井向土壤漫灌KMnO4 土壤與 H2O2或 KMnO4混合 氧化劑的分散技術(shù) 氧化劑的分散技術(shù) 雙氧水 (H2O2) ? 雙氧水曾一度作為一種氧源用于土壤生物修復(fù)以促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)，后來(lái)它又被用作氧化劑處理土壤中的污染物。 Gates等將雙氧水投加到含有 TCE和 PCE的酸性粘土中，雖然投加量達(dá)到了 ／ kg土，但反應(yīng)后PCE的降解率只有 48％， TCE的降解率低于 72％。 ? 為了提高雙氧水的氧化能力，人們開始嘗試加入亞鐵離子，形成 Fenton試劑，使其在酸性條件下發(fā)生以下反應(yīng)生成 H0自由基。 H0自由基是一種很強(qiáng)的氧化劑，具有很高的電負(fù)性或親電子性，可通過(guò)脫氫反應(yīng)、不飽和烴加成反應(yīng)、芳香環(huán)加成反應(yīng)及與雜原子氮、磷、硫的反應(yīng)等方式與烷烴、烯烴和芳香烴等有機(jī)物進(jìn)行氧化反應(yīng) Fenton反應(yīng) Fenton反應(yīng)優(yōu)于其他氧化反應(yīng)的幾個(gè)方面： Fe2+和H2O2都沒(méi)有毒，且價(jià)格便宜；催化反應(yīng)中不需要額外的光照； H2O2可在土壤污染區(qū)中以電化學(xué)方式自動(dòng)產(chǎn)生，增加了經(jīng)濟(jì)可行性和修復(fù)土壤的效率；沒(méi)有污染物濃度的限制；反應(yīng)速率很快。 高錳酸鉀（ KMnO4） ? 適用的 pH范圍較廣，它不僅對(duì)三氯乙烯、四氯乙烯等含氯溶劑有很好的氧化效果，且對(duì)烯烴、酚類、硫化物和 MTBE(甲基叔丁基醚 )等其他污染物也很有效 ? 與 H2O2相比， KMnO4比較穩(wěn)定，容易控制。 1. In Situ Chemical Oxidation Using KMnO4 is cheaper than the baseline pump and treat technology for certain applications, because the time of remediation can be significantly reduced by targ
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