污染土壤淋洗修復(fù)技術(shù)

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1、污染土壤淋洗修復(fù)技術(shù)目錄：1、土壤淋洗修復(fù)技術(shù)簡介1.1、土壤淋洗法分類1.2、淋洗劑分類2、淋洗技術(shù)機理3、淋洗技術(shù)在污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用3.1、有機物污染土壤3.2、重金屬污染土壤3.3、放射性核素污染土壤1、土壤淋洗修復(fù)技術(shù)簡介土壤淋洗就是利用流體去除土壤污染物的過程,借助能促進(jìn)土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移作用的淋洗劑,通過水力壓頭推動淋洗劑,將其注入到被污染土層中,然后把含有污染物的淋出液從土層中抽提出來,進(jìn)行污水處理而分離污染物的技術(shù)。污染物的去除率通常隨淋洗劑濃度的增大而提高,達(dá)到某一極值后趨于穩(wěn)定。在使用淋洗修

2、復(fù)技術(shù)前,應(yīng)充分了解土壤性狀、主要污染物等基本情況,針對不同的污染物選用不同的淋洗劑和淋洗方法,進(jìn)行可處理性實驗,才能取得最佳的淋洗效果,并盡量減少對土壤理化性狀和微生物群落結(jié)構(gòu)的破壞。1.1、土壤淋洗法分類土壤淋洗法按處理土壤的位置可以分為原位土壤淋洗和異位土壤淋洗。原位土壤淋洗通過注射井等向土壤施加淋洗劑,使其向下滲透,穿過污染物并與之相互作用。在此過程中,淋洗劑從土壤中去除污染物,并與污染物結(jié)合,通過解吸、溶解或絡(luò)合等作用,最終形成可遷移態(tài)化合物。含有污染物的溶液可以用提取井等方式收集、存儲,再進(jìn)一步處理,以再次用于

3、處理被污染的土壤。從污染土壤性質(zhì)來看,適用于多孔隙、易滲透的土壤;從污染物性質(zhì)來看,適用于重金屬、具有低辛烷/水分配系數(shù)的有機化合物、羥基類化合物、低分子量醇類和羥基酸類等污染物。異位土壤淋洗指把污染土壤挖出來,然后用淋洗劑來清洗、去除污染物,再處理含有污物的淋出液,然后,將潔凈的土壤回填或運到其他地點。1.2、淋洗劑分類土壤污染源可以是無機污染物或有機污染物,淋洗劑可以是清水、化學(xué)溶劑或其他可能污染物從土壤中淋洗出來的流體,甚至是體。見的淋洗劑分類見表。2、淋洗技術(shù)機理無機淋洗劑的作用機制主要是通過酸解或離子交換等作用來

4、破壞土壤表面官能團(tuán)與重金屬或放射性核素形成的絡(luò)合物,從而將重金屬或放射性核素交換解吸下來,從土壤中分離出來。絡(luò)合劑的作用機制是通過絡(luò)合作用,將吸附在土壤顆粒及膠體表面的金屬離子解絡(luò),然后利用自身更強的絡(luò)合作用與重金屬或放射性核素形成新的絡(luò)合體,從土壤中分離出來。表面活性劑去除土壤中有機污染物主要通過卷縮(rollup)和增溶(solubilization)。卷縮就是土壤吸附的油滴在表面活性劑的作用下從土壤表面卷離,它主要靠表面活性劑降低界面張力而發(fā)生,一般在臨界膠束濃度以下就能發(fā)生;增溶就是土壤吸附的難溶性有機污染物在表面

5、活性劑作用下從土壤解吸下來而分配到水相中,它主要靠表面活性劑在水溶液中形成膠束相,溶解難溶性有機污染物。增溶一般要在CMC以上才能發(fā)生。3、淋洗技術(shù)在污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用3.1、有機物污染土壤土壤中的疏水性有機污染物易與有機質(zhì)結(jié)合,導(dǎo)致其生物可利用性降低,阻礙污染土壤的修復(fù)。淋洗劑的使用可以提高有機物在溶液中的溶解度,進(jìn)而影響有機物在水體表面的揮發(fā)及其在土壤、沉積物、懸浮顆粒物上的吸附、遷移和生物有效性等。研究發(fā)現(xiàn),非離子型淋洗劑曲拉通的增溶洗脫能力高于離子型淋洗劑;在黏性土壤中的增溶效果最為顯著。單一淋洗劑的修復(fù)效率可能

6、因其增溶能力有限而受到限制,而混合淋洗劑則可能因其具有較低的CMC而增大有機物在淋洗劑膠束中的分配系數(shù)可能有助于提高污染土壤修復(fù)效率,因而日益受到關(guān)注。3.2、重金屬污染土壤土壤中重金屬主要以有機態(tài)、可溶態(tài)、交換態(tài)和殘渣態(tài)形式存在,重金屬主要是通過前3種形態(tài)(即通常所說的重金屬有效態(tài))對環(huán)境造成污染,而通過土壤淋洗能有效的去除這3部分結(jié)合的重金屬。以殘渣態(tài)形式結(jié)合的重金屬,其生物有效性非常低,環(huán)境風(fēng)險也較低,同時去除難度較大。因此,土壤淋洗的重點應(yīng)放在去除以有效態(tài)形式存在的重金屬上。淋洗法修復(fù)重金屬污染土壤是通過淋洗劑對重

7、金屬的沖洗、絡(luò)合、離子交換等作用,使土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移到土壤液相,從而達(dá)到清潔土壤的目的。腐植酸與有機肥等有機淋洗劑的使用可避免對土壤造成二次污染,并可改善土壤理化性狀及其微生物群落結(jié)構(gòu)。有機淋洗劑能夠促進(jìn)土壤顆粒表面的重金屬離子解吸,在較寬的酸度范圍內(nèi)與重金屬離子形成可溶性絡(luò)合物,增加重金屬離子的有效性和移動性,可能有助于提高重金屬污染土壤的修復(fù)效果。3.3、放射性核素污染土壤土壤中放射性核素的遷移主要受絡(luò)合作用和氧化-還原反應(yīng)的控制。絡(luò)合作用使與礦物結(jié)合的核素遷移和沉淀;氧化-還原反應(yīng)則可使核素在主要價態(tài)間轉(zhuǎn)化,改

8、變其可溶性。這些反應(yīng)是確定修復(fù)技術(shù)的基礎(chǔ),它們的協(xié)同作用決定了核素的遷移性和最終去除率。其他影響因素還有土壤質(zhì)地、pH值、反應(yīng)物濃度、保留時間、土壤中污染物的存在形態(tài)及其在環(huán)境中的擴散方式等。與有機物相比,大部分核素和某些形態(tài)的重金屬是較難被降解和去除的。單獨使用淋洗法修復(fù)核素污染土壤的效果有時并不十分