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常見土壤地下水修復技術

2023-12-21 14:15:53來源：山西省煤炭地質(zhì)工程協(xié)會 閱讀量：84 評論

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導讀：目前常見土壤地下水修復技術有原位固化/穩(wěn)定化技術、異位固化/穩(wěn)定化技術、原位化學氧化/還原技術等。

　　目前15種常見土壤地下水修復技術有：
 
　　01
 
　　原位固化/穩(wěn)定化技術
 
　　原理：通過一定的機械力在原位向污染介質(zhì)中添加固化劑/穩(wěn)定化劑，在充分混合的基礎上，使其與污染介質(zhì)、污染物發(fā)生物理、化學作用，將污染土壤固封為結(jié)構(gòu)完整的具有低滲透系數(shù)的固化體，或?qū)⑽廴疚镛D(zhuǎn)化成化學性質(zhì)不活潑形態(tài)，降低污染物在環(huán)境中的遷移和擴散。
 
　　適用性：適用于污染土壤，可處理金屬類、石棉、放射性物質(zhì)、腐蝕性無機物、氰化物以及砷化合物等無機物;農(nóng)藥/除草劑、石油或多環(huán)芳烴類、多氯聯(lián)苯類以及二噁英等有機化合物。不宜用于揮發(fā)性有機化合物，不適用于以污染物總量為驗收目標的項目。
 
　　02
 
　　異位固化/穩(wěn)定化技術
 
　　原理：向污染土壤中添加固化劑 /穩(wěn)定化劑，經(jīng)充分混合，使其與污染介質(zhì)、污染物發(fā)生物理、化學作用，將污染土壤固封為結(jié)構(gòu)完整的具有低滲透系數(shù)的固化體，或?qū)⑽廴疚镛D(zhuǎn)化成化學性質(zhì)不活潑形態(tài)，降低污染物在環(huán)境中的遷移和擴散。
 
　　適用性：適用于污染土壤?？商幚斫饘兕?、石棉、放射性物質(zhì)、腐蝕性無機物、氰化物以及砷化合物等無機物;農(nóng)藥/除草劑、石油或多環(huán)芳烴類、多氯聯(lián)苯類以及二噁英等有機化合物。不適用于揮發(fā)性有機化合物和以污染物總量為驗收目標的項目。當需要添加較多的固化/穩(wěn)定劑時，對土壤的增容效應較大，會顯著增加后續(xù)土壤處置費用。
 
　　03
 
　　原位化學氧化/還原技術
 
　　原理：通過向土壤或地下水的污染區(qū)域注入氧化劑或還原劑，通過氧化或還原作用，使土壤或地下水中的污染物轉(zhuǎn)化為無毒或相對毒性較小的物質(zhì)。常見的氧化劑包括高錳酸鹽、過氧化氫、芬頓試劑、過硫酸鹽和臭氧。常見的還原劑包括硫化氫、連二亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵、多硫化鈣、二價鐵、零價鐵等。
 
　　適用性：適用于污染土壤和地下水。其中，化學氧化可處理石油烴、 BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、酚類、 MTBE(甲基叔丁基醚)、含氯有機溶劑、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥等大部分有機物;化學還原可處理重金屬類(如六價鉻)和氯代有機物等。受腐殖酸含量、還原性金屬含量、土壤滲透性、 pH值變化影響較大。
 
　　04
 
　　異位化學氧化/還原技術
 
　　原理：向污染土壤添加氧化劑或還原劑，通過氧化或還原作用，使土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為無毒或相對毒性較小的物質(zhì)。常見的氧化劑包括高錳酸鹽、過氧化氫、芬頓試劑、過硫酸鹽和臭氧。常見的還原劑包括連二亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵、多硫化鈣、二價鐵、零價鐵等。
 
　　適用性：適用于污染土壤。其中，化學氧化可處理石油烴、BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、酚類、MTBE(甲基叔丁基醚)、含氯有機溶劑、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥等大部分有機物;化學還原可處理重金屬類(如六價鉻)和氯代有機物等。
 
　　異位化學氧化不適用于重金屬污染土壤的修復，對于吸附性強、水溶性差的有機污染物應考慮必要的增溶、脫附方式;異位化學還原不適用于石油烴污染物的處理。
 
　　05
 
　　異位熱脫附技術
 
　　原理：通過直接或間接加熱，將污染土壤加熱至目標污染物的沸點以上，通過控制系統(tǒng)溫度和物料停留時間有選擇地促使污染物氣化揮發(fā)，使目標污染物與土壤顆粒分離、去除。
 
　　適用性：適用于污染土壤?？商幚頁]發(fā)及半揮發(fā)性有機污染物(如石油烴、農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯)和汞。不適用于無機物污染土壤(汞除外)，也不適用于腐蝕性有機物、活性氧化劑和還原劑含量較高的土壤。
 
　　06
 
　　異位土壤洗脫技術
 
　　原理：采用物理分離或增效洗脫等手段，通過添加水或合適的增效劑，分離重污染土壤組分或使污染物從土壤相轉(zhuǎn)移到液相，并有效地減少污染土壤的處理量，實現(xiàn)減量化。洗脫系統(tǒng)廢水應處理去除污染物后回用或達標排放。
 
　　適用性：適用于污染土壤。可處理重金屬及半揮發(fā)性有機污染物、難揮發(fā)性有機污染物。不宜用于土壤細粒(粘 /粉粒)含量高于 25%的土壤。
 
　　07
 
　　水泥窯協(xié)同處置技術
 
　　原理：利用水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的高溫、氣體長時間停留、熱容量大、熱穩(wěn)定性好、堿性環(huán)境、無廢渣排放等特點，在生產(chǎn)水泥熟料的同時，焚燒固化處理污染土壤。
 
　　適用性：適用于污染土壤，可處理有機污染物及重金屬。不宜用于汞、砷、鉛等重金屬污染較重的土壤，由于水泥生產(chǎn)對進料中氯、硫等元素的含量有限值要求，在使用該技術時需慎重確定污染土壤的添加量。
 
　　08
 
　　土壤植物修復技術
 
　　原理：利用植物進行提取、根際濾除、揮發(fā)和固定等方式移除﹑轉(zhuǎn)變和破壞土壤中的污染物質(zhì)，使污染土壤恢復其正常功能。
 
　　適用性：適用于污染土壤，可處理重金屬(砷、鎘、鉛、鎳、銅、鋅、鈷、錳、鉻、汞等)以及特定的有機污染物(如石油烴、五氯酚、多環(huán)芳烴等)。
 
　　09
 
　　土壤阻隔填埋技術
 
　　原理：將污染土壤或經(jīng)過治理后的土壤置于防滲阻隔填埋場內(nèi)，或通過敷設阻隔層阻斷土壤中污染物遷移擴散的途徑，使污染土壤與四周環(huán)境隔離，避免污染物與人體接觸和隨土壤水遷移進而對人體和周圍環(huán)境造成危害。
 
　　適用性：適用于重金屬、有機物及重金屬有機物復合污染土壤的阻隔填埋。不宜用于污染物水溶性強或滲透率高的污染土壤，不適用于地質(zhì)活動頻繁和地下水水位較高的地區(qū)。
 
　　10
 
　　生物堆技術
 
　　原理：對污染土壤堆體采取人工強化措施，促進土壤中具備降解特定污染物能力的土著微生物或外源微生物的生長，降解土壤中的污染物。
 
　　適用性：適用于污染土壤，可處理石油烴等易生物降解的有機物。不適用于重金屬、難降解有機污染物污染土壤的修復，粘土類污染土壤修復效果較差。
 
　　11
 
　　地下水抽出處理技術
 
　　原理：根據(jù)地下水污染范圍，在污染場地布設一定數(shù)量的抽水井，通過水泵和水井將污染地下水抽取至地面進行處理。
 
　　適用性：適用于污染地下水，可處理多種污染物。不宜用于吸附能力較強的污染物，以及滲透性較差或存在 NAPL(非水相液體)的含水層。
 
　　12
 
　　地下水修復可滲透反應墻技術
 
　　原理：在地下安裝透水的活性材料墻體攔截污染物羽狀體，當污染羽狀體通過反應墻時，污染物在可滲透反應墻內(nèi)發(fā)生沉淀、吸附、氧化還原、生物降解等作用得以去除或轉(zhuǎn)化，從而實現(xiàn)地下水凈化的目的。
 
　　適用性：適用于污染地下水，可處理 BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、石油烴、氯代烴、金屬、非金屬和放射性物質(zhì)等。不適用于承壓含水層，不宜用于含水層深度超過 10m的非承壓含水層，對反應墻中沉淀和反應介質(zhì)的更換、維護、監(jiān)測要求較高。
 
　　13
 
　　地下水監(jiān)控自然衰減技術
 
　　原理：通過實施有計劃的監(jiān)控策略，依據(jù)場地自然發(fā)生的物理、化學及生物作用，包含生物降解、擴散、吸附、稀釋、揮發(fā)、放射性衰減以及化學性或生物性穩(wěn)定等，使得地下水和土壤中污染物的數(shù)量、毒性、移動性降低到風險可接受水平。
 
　　適用性：適用于污染地下水，可處理 BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、石油烴、多環(huán)芳烴、 MTBE(甲基叔丁基醚)、氯代烴、硝基芳香烴、重金屬類、非金屬類(砷、硒)、含氧陰離子(如硝酸鹽、過氯酸)等。在證明具備適當環(huán)境條件時才能使用，不適用于對修復時間要求較短的情況，對自然衰減過程中的長期監(jiān)測、管理要求高。
 
　　14
 
　　多相抽提技術
 
　　原理：通過真空提取手段，抽取地下污染區(qū)域的土壤氣體、地下水和浮油等到地面進行相分離及處理。
 
　　適用性：適用于污染土壤和地下水，可處理易揮發(fā)、易流動的 NAPL(非水相液體)(如汽油、柴油、有機溶劑等 )。不宜用于滲透性差或者地下水水位變動較大的場地。
 
　　15
 
　　原位生物通風技術
 
　　原理：通過向土壤中供給空氣或氧氣，依靠微生物的好氧活動，促進污染物降解;同時利用土壤中的壓力梯度促使揮發(fā)性有機物及降解產(chǎn)物流向抽氣井，被抽提去除?？赏ㄟ^注入熱空氣、營養(yǎng)液、外源高效降解菌劑的方法對污染物去除效果進行強化。
 
　　適用性：適用于非飽和帶污染土壤，可處理揮發(fā)性、半揮發(fā)性有機物。不適合于重金屬、難降解有機物污染土壤的修復，不宜用于粘土等滲透系數(shù)較小的污染土壤修復。
 
　　以上的十五種修復技術適用于各種不同程度的污染土壤和地下水，但還是要具體問題具體分析，選擇更適合我國的修復技術才是最實用的。
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