污染环境的化学修复原理资料共37页文档
污染环境化学修复原理
优点：长效性、易性操 作、高渗透、费用合理， 适用范围广。 适合于多孔、易渗透的 土壤，适合于重金属及 水溶态有机物
在土壤修复中，它通常以气体的形式直接进入污染 区，氧化其中的有机污染物。
污染环境化学修复原理
(KMn04)的标准还原电位为1.491V，能有效去 除受污染水环境中的多种有机污染物，还能显著地 控制氯化副产物，使水中有机污染物的数量和浓度 均有显著的降低。
高锰酸钾不仅对三氯乙烯、四氯乙烯等含氯溶剂 有很好的氧化效果，且对烯烃、酚类、硫化物和甲 基叔丁基醚(MTBE)等其他污染物也很有效。
ClO2的还原电位为1.50V，其氧化能力仅次于O3。 优点：
氯化脱色能力强，可将水中酚类、氯酚、氰化物、 硫化物、胺类化合物、腐殖酸等成分氧化去除，同时 又不会与水中氨及硝酸根等反应；
在较大的pH值范围(6-10)内消毒杀菌表现出高效性； 不会与水中有机物质反应生成致癌的子氯甲烷(THM)；
在中性或略偏碱性的水中可迅速氧化水中的铁锰离 子而，达生到成去不除溶目的于。水的Fe(OH)3和Mn02沉淀析出，从
高锰酸钾通过提供氧原子进行氧化反应，因此反 应受pH值的影响较小且具有更高的处理效率。
关于土壤环境污染化学与化学修复研究与分析
关于土壤环境污染化学与化学修复研究与分析
土壤环境污染是当下亟待解决的环境问题之一。土壤是地球重要的自然资源之一，其
质量不仅关乎粮食生产和生态系统的健康，还直接关系到人类的健康。由于人类活动的不当，土壤环境遭受了多种污染物的侵害，如重金属、有机污染物等。本文将探讨土壤环境
污染的化学特性以及土壤化学修复的研究和分析。
土壤环境污染的化学特性主要包括污染物的种类、来源和迁移转化等方面。重金属是
常见的土壤污染物之一，其主要来源包括工业废水、农药和化肥的使用等。有机污染物，
则主要来自于工业生产、污水处理等过程中的废水排放。这些污染物在土壤中会发生迁移
转化，其中包括吸附、解吸、溶解、沉积等过程。了解土壤污染物的化学特性，对于制定
有效的治理措施和修复方法至关重要。
针对土壤环境污染，化学修复是一种常用的手段。化学修复主要通过添加一些物质改
变土壤环境的化学性质，以减少或去除污染物。常用的化学修复方法包括添加吸附剂、沉
淀剂、稳定剂等。吸附剂主要通过吸附污染物来减少其在土壤中的活性，如活性炭、有机
质等。沉淀剂则通过与污染物发生反应沉淀下来，如氢氧化铁等。稳定剂主要是将污染物
变为难溶或不活跃的形态，如磷酸盐和铁氰化物等。
化学修复的关键是选择合适的修复剂和合适的修复方法。修复剂的选择应考虑到土壤
的类型、污染物的性质和修复效果等因素。化学修复方法的选择应根据土壤环境的具体情
况来确定，包括修复剂的添加量、添加方式以及修复周期等。化学修复过程中还需要进行
监测和评估，以确保修复效果的可行性和有效性。
土壤环境污染化学与化学修复研究与分析十分重要。通过了解污染物的化学特性，可
第六章 污染土壤修复原理与方法-化学修复
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Ø原位化学还原与脱氯修复技术是利用化学还原剂将污染物还原 为难溶态，从而使污染物在土壤环境中迁移性和生物可利用性 降低。
Ø 化学氧化修复技术的优点： 土壤修复工作完成后，一般 只在源污染区留下了水、二氧化碳的无害的化学反应产物， 而且与传统的泵--处理系统相比，化学氧化技术不需要将 泵出的液体特别地输送到专门的处理工厂，这节省了时间 和金钱。
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原位化学氧化技术示意图
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2 氧化剂及其分散技术 Ø 氧化剂种类
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Fenton氧化反应
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Fenton试剂注射井
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Fenton反应优于其他氧化反应的几个方面： ① Fe2+和H2O2都没有毒，且价格便宜； ② 催化反应中不需要额外的光照； ③ H2O2可在土壤污染区中以电化学方式自动产生，增加了 经济可行性和修复土壤的效率； ④ 没有污染物浓度的限制； ⑤ 反应速率很快。
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原位化学淋洗技术流程图 6
2 适用范围
Ø 土壤类型 土壤淋洗技术最适用于多空隙、易渗透的土壤。
Ø 污染物类型
3 污染环境的化学修复原理1
电Fenton试 剂法分类
电Fenton—H202法 H202由02在阴极还原产生，Fe2+—由外界加入，在 电解池的阴极上曝氧气或空气，02在阴极上发生二 电子还原反应(在酸性条件下）生成H202， H202与加 入的Fe2+发生Fenton反应，这样形成一个循环。另 外还有部分有机物直接在阳极上被氧化成一些中间 产物(CO2和H2O)。
固定剂种类 有机、无机、有机无机复合
化学固定修复机理
（3）共沉淀机理 固化剂可以通过自身溶解作用产生阴 （2）配合作用机理 根据表面配合模式，重金属离子在 离子与污染元素产生共沉淀作用而达到修复环境的作用， 颗粒表面的吸附作用是一种表面配合反应，反应趋势随 自然界的磷灰石是一种分布广泛的固化剂，由于成分复 溶液pH值或羟基基团的浓度增加而增加，因此表面配合 杂性，影响其化学反应类型及矿物自身的稳定性，利用 反应主要受酸碱度影响。例如，磷灰石的表面常有大量 溶解的磷灰石可去除溶液或矿山土壤中的Pb(达100％)、 P(OH)4-和Ca(OH)3-键，从而对Pb、Zn、Cd．Hg等重金属 Cd(达37％-99％)、Zn(达27％-99％)。 离子同样有配合作用。
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优点：长效性、易性操 作、高渗透、费用合理， 适用范围广。 适合于多孔、易渗透的 土壤，适合于重金属及 水溶态有机物
3.2 化学淋洗修复
污染土壤的修复原理和技术
第一章土壤环境污染概述
第一节土壤的组成与性质
土壤是岩石圈表面能够生长动物、植物的疏松表层，是陆生生物生活的基质, 能提供生物生活所必须的矿质元素和水分。
一、土壤的基本结构和性质
1、土壤的结构和组成
土壤的剖面结构
残落物层
庙追质层
淋溶层
图 1 土壤剖面示意图
1 •片然土2.耕作土
r固体（无机和有机）土壤矿物质一一土壤的“骨架”
土壤J液体土壤有机质一一土壤的“肌肉”
I气体土壤液体一一土壤的“血液”
•生物（动物、植物、微生物）
2、土壤的性质
最基本性质就是具有肥力。土壤中各组分的组成和相互关系，形成了一定的土壤性质和土壤肥力，从而影响生物的生长。土壤肥力即土壤满足生物生长发育对水、肥、气、热要求的能力。
二、土壤环境元素背景值和土壤环境容量
1、土壤环境元素背景值
乂称土壤环境背景值。指未受到污染土壤的化学元素的自然含量。是自然成土
因素和成土过程综合作用下的产物。不同类型土壤，其环境背景值差别很大，包括范围值、平均中中位值等。是土壤环境质量评价与管理的重要依据，是确定土壤环境容量、制定土壤环境标准的主要参考值。
2、土壤环境容量
是指在人类生存和自然生态不致受害的前提下，土壤环境所能容纳污染物的最大负荷量。是制定土壤环境标准的重要依据。
三、土壤在地球表层环境系统中的地位和作用
土壤是生态系统中生物与无机环境相互作用的产物，是物质与能量交换的重要场所。
第二节土壤环境污染和其特点
一、土壤污染的定义
什么是土壤污染？目前还没有统一的定义。
一种看法认为，由于人类的活动向土壤添加有害化合物，此时土壤即受到污染。这个定义的关键是存在有可鉴别的人为添加污染物，可视作为“绝对性”定义。另一种是以特定的参照数据来加以判断的，如以背景值加两倍标准差为临界值，若超过了一数值，即认为该土壤为某元素所污染，这可视作为“相对性”定义。第三种定义是不但要看含量的增加，还要看后果.即加入土壤的物质给生态系统造成了危害，此时才能称为污染，这可视作为”综合性”定义。这三种定义的出发点虽然不同.但有一点却是相同的，即认为土壤中某种成分的含量明显高于原有含量时即构成了污染。
污染土壤的修复技术简介分解ppt课件
指带电离子在土壤溶液中朝向带相反电荷电极 方向的运动
指土壤微孔中的液体在电场作用下由于其带双 电层与电场的作用而作相对于带电土壤表层的移动
电泳
指带电粒子相对于稳定液体的运动
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且Βιβλιοθήκη Baidu一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
三、原位微生物修复
原位微生物修复是指在不经搅动、挖出的情况下，通 过向污染土壤中补充氧气、营养物或接种微生物对污染物 就地进行处理，以达到污染去除效果的生物修复工艺。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
可以影响的污染物：重金属、放射性核素、有毒阴离 子、稠的非水相液体、氰化物、石油烃、炸药、有机/离子 混合污染物、卤代烃、非卤化污染物、多环芳烃等；
最适合：金属污染物 主要针对：低渗透性的、黏质的土壤 适合电动力学修复技术的土壤应具有如下特征：
水力传导率较低
污染物水溶性较高
水中的离子化物质浓度相对较低
土壤氧化还原的控制
水分管理
污染土壤淹水种稻可以抑制镉、铜的有效性
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
环境修复原理与技术
第一章绪论
环境，是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体。
环境问题：是指由于人类不恰当的生产活动引起全球环境或区域环境质量的恶化，出现了不利于人类生存和发展的问题。
环境问题的产生和发展：（1）环境问题萌芽阶段(从人类出现直到工业革命前夕)
主要特点：主要表现为生态环境破坏。如大量砍伐森林、破坏草原、盲目开荒等，往往引起的严重水土流失，水旱灾频繁和沙漠化问题。
影响：主要对小区域范围的生态影响。影响力度增长缓慢。
（2）环境问题的发展恶化阶段（19世纪工业革命至20世纪50年代。）
主要特点：蒸汽机的发明和使用后，大工业日益发展，生产力有了很大的提高，环境问题也随之发展并逐步恶化。例如：从1873年－1892年间的冬季英国伦敦多次发生有毒烟雾事件。
影响：①环境问题，尤其污染问题集中在工业发达国家。②环境质量开始恶化，但未引起重视。
（3）环境问题的第一次高潮（20世纪50年代至80年代前夕）主要特点：环境问题更加突出，震惊世界的公害事件接连不断。
形成因素：①人口的迅猛增长，都市化的速度加快。②工业不断集中和扩大，能源的集中大增。影响：①工业发达国家把环境问题列入国家的议事日程，包括制定法律、建立机构、加强管理、采用新技术等。②到70年代中期环境污染得到有效控制，城市和工业的环境质量有明显改善。
（4）环境问题的第二次高潮（20世纪80年代至今）
主要特点：①开始共同关注在全球范围内出现的环境问题②全球性大气污染。例如温室效应和全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨。③大面积生态破坏。大面积森林破坏、草场退化、沙漠化等。④突发性的严重污染事件。
环境污染物的治理与修复
环境污染物的治理与修复
环境污染是当今社会面临的重大问题之一，特别是在快速工业
化和城市化的进程中，人类对环境资源的过度开发和无节制的污
染排放给地球带来了巨大的负担。为了保护和改善环境质量，治
理和修复环境污染物成为了当务之急。本文将就环境污染物的治
理和修复进行探讨。
一、环境污染物治理的重要性
环境污染物治理是指通过科学合理的方法和技术手段，减少或
消除环境中的污染物，达到恢复和维护环境质量的目标。环境污
染物的治理至关重要，原因如下：
1. 保护生态系统：环境污染物对自然生态系统造成了严重破坏，破坏了生态平衡，威胁到生物多样性和生态系统的可持续发展。
2. 保障人民健康：环境污染物对人体健康产生直接或间接的危害，慢性暴露于环境污染物会增加染病和死亡的风险。
3. 经济可持续发展：环境污染对经济发展造成了严重损失，包
括资源浪费、生态恶化、环境恶化等，而环境污染物的治理可以
促进经济的可持续发展。
二、环境污染物治理的措施
为了治理环境污染物，需要采取一系列的措施，包括监测和评估、源头控制、治理技术和制度建设等。
1. 监测和评估：环境污染物治理的第一步是对环境污染物进行
监测和评估，通过了解环境污染物的来源、分布和影响程度，为
后续治理工作提供科学依据。
2. 源头控制：源头控制是环境污染物治理的首要任务，通过改
进生产工艺、提高资源利用效率和减少污染物排放等措施，减少
环境污染物的产生和排放。
3. 治理技术：针对不同类型的环境污染物，应选择合适的治理
技术进行治理。例如，大气污染可以采用喷淋洗涤、过滤和吸附
等技术，水污染可以采用生物降解、化学沉淀和物理过滤等技术。
污染土壤的修复原理和技术
第一章土壤环境污染概述
第一节土壤的组成与性质
土壤是岩石圈表面能够生长动物、植物的疏松表层，是陆生生物生活的基质，能提供生物生活所必须的矿质元素和水分。
一、土壤的基本结构和性质
1、土壤的结构及组成
土壤的剖面结构
固体（无机和有机）土壤矿物质——土壤的“骨架”
土壤液体土壤有机质——土壤的“肌肉”
气体土壤液体——土壤的“血液”
生物（动物、植物、微生物）
2、土壤的性质
最基本性质就是具有肥力。土壤中各组分的组成及相互关系，形成了一定的土壤性质和土壤肥力，从而影响生物的生长。土壤肥力即土壤满足生物生长发育对水、肥、气、热要求的能力。
二、土壤环境元素背景值和土壤环境容量
1、土壤环境元素背景值
又称土壤环境背景值。指未受到污染土壤的化学元素的自然含量。是自然成土因素和成土过程综合作用下的产物。不同类型土壤，其环境背景值差别很大，包括范围值、平均中中位值等。是土壤环境质量评价与管理的重要依据，是确定土壤环境容量、制定土壤环境标准的主要参考值。
2、土壤环境容量
是指在人类生存和自然生态不致受害的前提下，土壤环境所能容纳污染物的最大负荷量。是制定土壤环境标准的重要依据。
三、土壤在地球表层环境系统中的地位和作用
土壤是生态系统中生物与无机环境相互作用的产物，是物质与能量交换的重要场所。
第二节土壤环境污染及其特点
一、土壤污染的定义
什么是土壤污染？目前还没有统一的定义。
一种看法认为，由于人类的活动向土壤添加有害化合物，此时土壤即受到污染。这个定义的关键是存在有可鉴别的人为添加污染物，可视作为“绝对性”定义。另一种是以特定的参照数据来加以判断的，如以背景值加两倍标准差为临界值，若超过了一数值，即认为该土壤为某元素所污染，这可视作为“相对性”定义。第三种定义是不但要看含量的增加，还要看后果．即加入土壤的物质给生态系统造成了危害，此时才能称为污染，这可视作为”综合性”定义。这三种定义的出发点虽然不同．但有一点却是相同的，即认为土壤中某种成分的含量明显高于原有含量时即构成了污染。
第六章 污染土壤的化学修复原理与技术
类型
传统的地下水泵－处理 可渗透反应墙
化学还原与还原脱氯修复的设计步骤
化学还原修复过程的三个阶段
注射 抽提试剂 抽提反应物
传统的地下水泵－处理方式的缺点 只能限制污染物的进一步扩散，不能原位修复 泵的使用需要能量供给，且系统需要定期维护检修 一旦停止泵抽提，污染会重新形成
可渗透反应墙
可渗透反应墙－概念
晶置换而被固定 金属阳离子在矿物表面发生静电吸附和共沉淀
作用被固定
2）粘土矿物
主要通过三类作用力实现对重金属离子的吸附 作用：
静电作用 表面络合/沉淀作用 离子交换作用
3）工业废弃物，如粉煤灰、赤泥 4）生物炭 5）有机物料，如桔杆、家禽粪便、城市污染、
有机堆肥等 6）纳米铁或含铁纳米材料
技术介绍 利用溶剂将有害化学物质从污染土壤中提取出来或去除
适用性： 处理不溶于水的污染物，如油脂类、多氯联苯(PCBs)等
溶剂浸提修复技术示意图
溶剂浸提系统构成
溶剂浸提修复技术的优势
课外作业
1.试述土壤钝化修复技术的基本原理、修复机理、适用范围及影响因素。 2.石灰性物质及有机物质对重金属污染农地的改良修复作用分别有哪些？ 3.常用的调节土壤Eh的措施有哪些？ 4.修复土壤重金属污染常用的稳定剂有哪些？ 5.试述含磷材料修复重金属污染土壤的机理。 6.试述化学氧化修复技术的基本原理及适用范围。 7.化学氧化修复技术氧化剂的选择原则是什么？常用的氧化剂有哪些？影
环境修复原理与技术讲义(PPT 46页)
原位修复：对污染物就地处理，使之得以降解和减毒。 不需建设昂贵的地面环境工程基建和运输，操作维护简单，可对深 层次污染的土壤进行修复，但缓慢，且有一定风险。
趋势：化学修复技术具有费用高、易造成二次污染等 缺点，故高效、廉价、安全的药剂的研制（如絮凝剂 的研制）和与生物技术相结合是化学修复技术现在以 及将来的发展方向。
三、生物方法
现状：已开发出多种有关污染水体生物修复的技术，从生 物的选择和培养应用上来分主要包括直接投加微生物技术、 培养微生物技术和高等生物修复技术等；按其工程实施的 方式来分主要有原位修复技术、异位修复技术和原位异位 联合修复技术。
环境物理修复技术：借助物理手段将污染物从环境中提取分离出来的技术， 工艺简单、费用低。通常没有高度的选择性，多用作初步的分选。一般说来， 物理分离技术没有充分达到环境修复的要求。
环境化学修复技术：发展较早也相对成熟。主要包括：化学淋洗、溶剂浸提、 化学氧化修复和化学还原修复等。
比较而言，化学氧化技术是一种快捷、积极，对污染物类型和浓度不是很敏感 的修复方式；在土壤修复中，化学还原和还原脱氯法则作用于分散在地表下较 大、较深范围内的氯化物等还原反应敏感的化学物质，将其还原、降解；原位 化学淋洗技术对去除低溶解度和吸附力较强的污染物更有效。
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41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 3Байду номын сангаас、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子