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常見土壤地下水修復(fù)技術(shù)

2023-12-21 14:15:53來源：山西省煤炭地質(zhì)工程協(xié)會 閱讀量：76 評論

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導(dǎo)讀：目前常見土壤地下水修復(fù)技術(shù)有原位固化/穩(wěn)定化技術(shù)、異位固化/穩(wěn)定化技術(shù)、原位化學(xué)氧化/還原技術(shù)等。

　　目前15種常見土壤地下水修復(fù)技術(shù)有：
 
　　01
 
　　原位固化/穩(wěn)定化技術(shù)
 
　　原理：通過一定的機(jī)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(chǔ)上，使其與污染介質(zhì)、污染物發(fā)生物理、化學(xué)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(xué)性質(zhì)不活潑形態(tài)，降低污染物在環(huán)境中的遷移和擴(kuò)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(jī)物、氰化物以及砷化合物等無機(jī)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(jī)化合物。不宜用于揮發(fā)性有機(jī)化合物，不適用于以污染物總量為驗收目標(biāo)的項目。
 
　　02
 
　　異位固化/穩(wěn)定化技術(shù)
 
　　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(xué)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(xué)性質(zhì)不活潑形態(tài)，降低污染物在環(huán)境中的遷移和擴(kuò)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(jī)物、氰化物以及砷化合物等無機(jī)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(jī)化合物。不適用于揮發(fā)性有機(jī)化合物和以污染物總量為驗收目標(biāo)的項目。當(dāng)需要添加較多的固化/穩(wěn)定劑時，對土壤的增容效應(yīng)較大，會顯著增加后續(xù)土壤處置費用。
 
　　03
 
　　原位化學(xué)氧化/還原技術(shù)
 
　　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(xué)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(jī)溶劑、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥等大部分有機(jī)物;化學(xué)還原可處理重金屬類(如六價鉻)和氯代有機(jī)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(xué)氧化/還原技術(shù)
 
　　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(xué)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(jī)溶劑、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥等大部分有機(jī)物;化學(xué)還原可處理重金屬類(如六價鉻)和氯代有機(jī)物等。
 
　　異位化學(xué)氧化不適用于重金屬污染土壤的修復(fù)，對于吸附性強(qiáng)、水溶性差的有機(jī)污染物應(yīng)考慮必要的增溶、脫附方式;異位化學(xué)還原不適用于石油烴污染物的處理。
 
　　05
 
　　異位熱脫附技術(shù)
 
　　原理：通過直接或間接加熱，將污染土壤加熱至目標(biāo)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(biāo)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(jī)污染物(如石油烴、農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯)和汞。不適用于無機(jī)物污染土壤(汞除外)，也不適用于腐蝕性有機(jī)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(shù)
 
　　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(yīng)處理去除污染物后回用或達(dá)標(biāo)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(jī)污染物、難揮發(fā)性有機(jī)污染物。不宜用于土壤細(xì)粒(粘 /粉粒)含量高于 25%的土壤。
 
　　07
 
　　水泥窯協(xié)同處置技術(shù)
 
　　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(jī)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(jìn)料中氯、硫等元素的含量有限值要求，在使用該技術(shù)時需慎重確定污染土壤的添加量。
 
　　08
 
　　土壤植物修復(fù)技術(shù)
 
　　原理：利用植物進(jìn)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(fù)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(jī)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(shù)
 
　　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(shè)阻隔層阻斷土壤中污染物遷移擴(kuò)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(jìn)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(jī)物及重金屬有機(jī)物復(fù)合污染土壤的阻隔填埋。不宜用于污染物水溶性強(qiáng)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(shù)
 
　　原理：對污染土壤堆體采取人工強(qiáng)化措施，促進(jìn)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(jī)物。不適用于重金屬、難降解有機(jī)污染物污染土壤的修復(fù)，粘土類污染土壤修復(fù)效果較差。
 
　　11
 
　　地下水抽出處理技術(shù)
 
　　原理：根據(jù)地下水污染范圍，在污染場地布設(shè)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(jìn)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(qiáng)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(fù)可滲透反應(yīng)墻技術(shù)
 
　　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(dāng)污染羽狀體通過反應(yīng)墻時，污染物在可滲透反應(yīng)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(yīng)墻中沉淀和反應(yīng)介質(zhì)的更換、維護(hù)、監(jiān)測要求較高。
 
　　13
 
　　地下水監(jiān)控自然衰減技術(shù)
 
　　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(xué)及生物作用，包含生物降解、擴(kuò)散、吸附、稀釋、揮發(fā)、放射性衰減以及化學(xué)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(fēng)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(dāng)環(huán)境條件時才能使用，不適用于對修復(fù)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(shù)
 
　　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(jìn)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(jī)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(fēng)技術(shù)
 
　　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(jìn)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(jī)物及降解產(chǎn)物流向抽氣井，被抽提去除。可通過注入熱空氣、營養(yǎng)液、外源高效降解菌劑的方法對污染物去除效果進(jìn)行強(qiáng)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(jī)物。不適合于重金屬、難降解有機(jī)物污染土壤的修復(fù)，不宜用于粘土等滲透系數(shù)較小的污染土壤修復(fù)。
 
　　以上的十五種修復(fù)技術(shù)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(fù)技術(shù)才是最實用的。
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