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    土壤修復

    訪問量:時間:2023-06-14

    土壤修復技術(shù)的種類較多,原理較為復雜,有些技術(shù)的應(yīng)用是多種反應(yīng)原理聯(lián)合作用的結(jié)果。因此,本指南主要按照技術(shù)的主導作用原理進行概括介紹,基本囊括了H前發(fā)展較為成熟的或已在國內(nèi)外有所應(yīng)用的技術(shù)方法。

    1.土壤混合/稀釋技術(shù)(SoilBlending,MixingorDilution)

    技術(shù)原理:土壤混合/稀釋技術(shù)是指用清潔土壤取代或者部分取代污染土壤,覆蓋在土壤表層或者混勻,使污染物濃度降低到臨界危害濃度以下的一種修復技術(shù)。通過混合和稀釋,減少污染物與植物根系的接觸,并減少污染物進入食物鏈。技術(shù)特點:土壤混合/稀釋修復技術(shù)可以是單一的修復技術(shù),也可以作為其它修復技術(shù)的一部分,如固定化穩(wěn)定化、氧化還原等。土壤混合/稀釋修復技術(shù)作為其它修復技術(shù)的一部分,其主要0的是增加添加劑(如固化/穩(wěn)定化劑、氧化劑、還原劑)的傳輸速度,使添加劑盡量和反應(yīng)劑接觸。使用此技術(shù)時需根據(jù)土壤污染物濃度、范圍和土壤修復目標值,計算需要混合的干凈土壤的量?;旌蠒r盡量垂直方向混合,少水平方向混合,以免擴大污染面積?;旌?稀釋可以是原位混合,也可以是異位混合。適用范圍:土壤中的污染物不具危險特性,且含量不高(一般不超過修復目標值的2倍)。該技術(shù)適合于土壤滲流區(qū),即土壤含水量較低的土壤,當土壤含水量較高時,混合不均勻會影響混合效果。

    2.填埋法(LandfillCap)

    技術(shù)原理:填埋法是將污染土壤進行掩埋覆蓋,采用防滲、封頂?shù)扰涮自O(shè)施防止污染物擴散的處理方法。填埋法不能降低土壤中污染物本身的毒性和體積,但可以降低污染物在地表的暴露及其遷移性。技術(shù)特點:填埋法是修復技術(shù)中最常用的技術(shù)之一。在填埋的污染土壤的上方需布設(shè)阻隔層和排水層。阻隔層應(yīng)是低滲透性的粘土層或者土工合成粘土層,排水層的設(shè)置可以避免地表降水入滲造成污染物的進一步擴散。通常干旱氣候條件要求填埋系統(tǒng)簡單一些,濕潤氣候條件可以設(shè)計比較復雜的填埋系統(tǒng)。填埋法的費用通常小于其它技術(shù)。

    適用范圍:在填埋場合適的情況下,可以用來臨時存放或者最終處置各類污染土壤。該技術(shù)通常適用丁?地下水位之上的污染土壤。由于填埋的頂蓋只能阻擋垂向水流入滲,因此需要建設(shè)垂向阻隔墻以避免水平流動導致的污染擴散。填埋場需要定期進行檢查和維護,確保頂蓋不被破壞。

    3.固化穩(wěn)定化技術(shù)(Solidification/Stabilization)

    技術(shù)原理:固化穩(wěn)定化技術(shù)是指將污染土壤與黏結(jié)劑混合形成凝固體而達到物理封鎖(如降低孔隙率等)或發(fā)生化學反應(yīng)形成固體沉淀物(如形成氫氧化物或硫化物沉淀等),從而達到降低污染物遷移性和活性的U的。主要鈕招兩個概念,固化是指將污染物鈕裹起來,使之呈顆粒狀或者大板塊存在,進而使污染物處r相對穩(wěn)定的狀態(tài);穩(wěn)定化是指將污染物轉(zhuǎn)化為不易溶解、遷移能力或毒性變小的狀態(tài)和形式,即通過降低污染物的生物有效性,實現(xiàn)其無害化或降低其對生態(tài)系統(tǒng)危害性的風險。按處置位置的不同,分為原位和異位固化穩(wěn)定化。技術(shù)特點:在異位固化/穩(wěn)定化過程中,許多物質(zhì)都可以作為黏結(jié)劑,如硅酸鹽水泥(Portlandcement)、火山灰(Pozzolana)、娃酸醋(Silicate)和涵青(Btumen)以及各種多聚物(Polymer)等。硅酸鹽水泥以及相關(guān)的鋁硅酸鹽(如高爐溶渣、飛灰和火山灰等)是最常用的黏結(jié)劑。有許多因素可能影響異位固定化穩(wěn)定化技術(shù)的實際應(yīng)用和效果,如最終處理時的環(huán)境條件可能會影響污染物的長期穩(wěn)定性;一些丄藝可能會導致污染土壤或固化后體積顯著增大;有機物質(zhì)的存在可能會影響?zhàn)そY(jié)劑作用的發(fā)揮等。固定化/穩(wěn)定化方法可單獨使用,也可與其它處理和處置方法結(jié)合使用。污染物的埋藏深度可能會影響、限制一些具體的應(yīng)用過程。原位修復時必須控制好黏結(jié)劑的注射和混合過程,防止污染物擴散進入清潔土壤區(qū)域。適用范圍:固化穩(wěn)定化技術(shù)的成本和運行費用較低,適用性較強,原位異均可使用。該技術(shù)主要應(yīng)用于處理無機物污染的土壤,不適合含揮發(fā)性污染物土壤的處理。對于半揮發(fā)性有機物和農(nóng)藥殺蟲劑等污染物的處理效果有限。不過H前正在研究能有效處理有機污染物的黏結(jié)劑,可望在不久的將來有所應(yīng)用。

    4.土壤淋洗技術(shù)(SoilFlushing)

    技術(shù)原理:土壤淋洗是指借助能夠促進土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移作用的溶劑,通過將溶劑與污染土壤混合,然后再把包含有污染物的液體從土土壤中抽提出來,進行分離處理的技術(shù)。此技術(shù)分原位和異位土壤淋洗。原位土壤淋洗一般是指將沖洗液由注射井注入或滲透至土壤污染區(qū)域,攜帶污染物質(zhì)到達地下水后用泵抽取污染的地下水,并T地面上去除污染物的過程。異位化學淋洗技術(shù)需要將污染土壤挖掘出來,用水或淋洗劑溶液清洗土壤、去除污染物,再對含有污染物的清洗廢水或廢液進行處理,潔凈土可以回填或運到其他地點回用。

    5.土壤氣相抽提技術(shù)(SoilVaporExtraction,SVE)

    技術(shù)原理:土壤氣體抽提技術(shù)是通過在不飽和土壤層中布置提取井,利用真空泵產(chǎn)生負壓驅(qū)使空氣流通過污染土壤的孔隙,解吸并夾帶有機污染物流向抽取井,最終在地上進行污染尾氣處理,從而使污染土壤得到凈化的方法。

    6.焚燒(Incineration)

    技術(shù)原理:焚燒技術(shù)是使用870?1200°C(1400?2200°F)的高溫,揮發(fā)和燃燒(有氧條件下)污染土壤中的肉代和其他難降解的有機成分。高溫焚燒技術(shù)是一個熱氧化過程,在這個過程中,有機污染物分子被裂解成氣體或不可燃的固體物質(zhì)。

    7.微生物降解(Bioremediation)

    技術(shù)原理:微生物降解是利用原有或接種微生物(即真菌、細菌其它微屯物)降解(代謝)上壤中污染物,并將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害的末端產(chǎn)品的過程??赏ㄟ^添加營養(yǎng)物、氧氣和其它添加物增強生物降解的效果。

    8.生物通風(Bioventing)

    技術(shù)原理:生物通風法是一種強迫氧化的生物降解方法,即在受污染土壤中強制通入空氣,強化微生物對土壤中有機污染物進行生物降解,同時將易揮發(fā)的有機物一起抽出,然后對排出氣體進行后續(xù)處理或直接排入大氣中。

    9.植物修復技術(shù)(Phytoremediation)

    技術(shù)原理:植物修復主要是利用特定植物的吸收、轉(zhuǎn)化、清除或降解土壤中的污染物,從而實現(xiàn)土壤凈化、生態(tài)效應(yīng)恢復的治理技術(shù)。植物修復主要通過三種方式進行污染土壤的修復,包括:植物對污染物的直接吸收及對污染物的超累積作用;植物根部分泌的酶來降解有機污染物;根際與微生物的聯(lián)合代謝作用,從而吸收、轉(zhuǎn)化和降解污染物。

    10.氧化還原技術(shù)(Oxidation/Reduction)

    技術(shù)原理:氧化還原技術(shù)是通過氧化/還原反應(yīng)將有害污染物轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定、活性較低和/或惰性的無害或毒性較低的化合物。氧化還原包括將電子從一種化合物轉(zhuǎn)移到另一種化合物。

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