污染环境化学修复原理
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
定义：借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化 学/生物化学溶剂，在重力作用下或通过水力压头推 动淋洗液注入到被污染土层中，再提取液体进行分离 和污水处理的技术。主要对象是有机物及重金属。
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。
污染环境化学修复原理
O3的标准还原电位为2.07V，它是一种强氧化剂， 氧化能力在天然元素中仅次于氟，能迅速而广泛地 氧化分解水中的大部分有机物，有效去除色、浊、 嗅味、铁锰、硫化物、酚、农药、石油制品等。水 中的溶解度是氧气的12倍，在土壤修复中可快速 进入土壤水分中；03自身分解产生的氧气可为土壤 中的微生物所利用；03氧化效率高，可减少修复时 间，降低成本。但是，在03投量有限的情况下，不 可能完全去除水中的微量有机物。因此，03氧化与 其他方法的联用技术去除水中有机污染物效果较好。
Permeable reactive barrier
【其它】 Fenton reagent technique
Photo-catalytic oxidation
污染环境化学修复原理
3.1 化学修复概念及分类
通过化学添加剂清除和降低污染环境中污染物 定义 的方法
分类
修复技术
化学• 淋洗修复 化学固定修复 化学氧化修复
污染环境化学修复原理
双氧水(H2O2)能直接氧化水中的有机污染物，同 时本身只含H、O两种元素，使用时不会引入杂质。 H2O2具有产品稳定、没有腐蚀性、与水完全混溶、 无二次污染、氧化选择性高等优点。在水环境中， H2O2分解速度很慢，同有机物作用温和，可保证 较长时间的残留氧化作用，也可作脱氯剂(还原剂)， 不会产生卤代烃，是较为理想的水环境氧化剂。
（影H响2O因2）素、残污留染态物（类HC型lO及4赋-H存F及状1态:1；HCl）
淋洗剂的类型；
污染环境化学修复原理
3.3 化学固定修复
定义：在污染环境中加入化学试剂，使污染物钝化， 形成不溶性或移动性差，毒性小的物质以降低其对生 物的有效性。（Chemical immobilization）
固定剂种类 有机、无机、有机无机复合
污染环境化学修复原理
三个普遍性原理： 在高PH值条件下产生固定，形成难溶性的复
合物，使金属离子难以向地下水淋溶； 在固定过程中金属离子被整合到教性复合体
的晶体结构中，很难被溶解和渗滤； 其金属离子被截留在撤性复合体低渗透性的
基质中。
污染环境化学修复原理
3.4 化学氧化修复Chemical oxidation remediation
污染环境化学修复原理
污染环境化学修复原理
化学固定修复机理
（32））共配沉合淀作机用理机理固化根剂据可表以面通配过合自模身式溶，解重作金用属产离生子阴在 离颗子粒与表污面染的元吸素附产作生用共是沉一淀种作表用面而配达合到反修应复，环反境应的趋作势用随， 自溶然液界pH的值磷或灰羟石基是基一团种的分浓布度广增泛加的而固增化加剂，，因由此于表成面分配复合 杂反性应，主影要响 受其 酸化 碱学 度反影应响类。型例及如矿，物磷自灰身石的的稳 表定 面性 常， 有利 大用 量 溶CP金(d解属O(达H的离)3磷子47-和％灰同C-石样9a可有9(O％去配H)除合、)3-溶作Z键n液用，(达或。从2矿而7％山对-土P9b壤9、％中Z)的。n、PbC(d达．1H0g0％等)重、
3 污染环境的化学修复原理 Chemical remediation principle of contaminated environmental
3
污染环境的化学修复原理
【概念】 Chemical remediation
Chemical leaching and flushing
本章重点
Chemical immobilization Chemical oxidation remediation Chemical reduction remediation
污染环境化学修复原理
污染环境化学修复原理
3.2 化学淋洗修复
淋洗过程
淋洗液扩散—污染物溶解—溶出污染物 在土壤内扩散—从土壤表面向液体扩散
赋存状态：水溶清态水（以去离无子机水溶浸剂提（）酸、碱交盐换）态
洗液种类
（MgCl2）
、碳螯酸合盐剂结合表态面（活N性aA剂c-HAc）
、铁
锰氧化物结合态土（壤N质H地2O特H征-H；Cl） 、有机结合态
定义 主要是向污染环境中加入化学氧化剂，分解破坏 污染环境中污染பைடு நூலகம்的结构，使污染物降解或转化
为低毒、低移动性物质的一种修复技术。
氧化剂种类
满足条件 反应必须足够强烈，使污染物通过降解、蒸发 及沉淀等方式去除，并能消除或降低污染物毒性。 氧化剂及反应产物应对人体无害 修复过程应是实用和经济的
污染环境化学修复原理
In-site chemical 修复地点 remediation
化学还原修复 可渗透反应墙
ex-site chemical remediation
溶剂浸提修污染复环境化学修复原理
污染环境化学修复原理
3.2 化学淋洗修复 ----Chemical leaching and flushing/washing remediation
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。
污染环境化学修复原理
O3的标准还原电位为2.07V，它是一种强氧化剂， 氧化能力在天然元素中仅次于氟，能迅速而广泛地 氧化分解水中的大部分有机物，有效去除色、浊、 嗅味、铁锰、硫化物、酚、农药、石油制品等。水 中的溶解度是氧气的12倍，在土壤修复中可快速 进入土壤水分中；03自身分解产生的氧气可为土壤 中的微生物所利用；03氧化效率高，可减少修复时 间，降低成本。但是，在03投量有限的情况下，不 可能完全去除水中的微量有机物。因此，03氧化与 其他方法的联用技术去除水中有机污染物效果较好。
Permeable reactive barrier
【其它】 Fenton reagent technique
Photo-catalytic oxidation
污染环境化学修复原理
3.1 化学修复概念及分类
通过化学添加剂清除和降低污染环境中污染物 定义 的方法
分类
修复技术
化学• 淋洗修复 化学固定修复 化学氧化修复
污染环境化学修复原理
双氧水(H2O2)能直接氧化水中的有机污染物，同 时本身只含H、O两种元素，使用时不会引入杂质。 H2O2具有产品稳定、没有腐蚀性、与水完全混溶、 无二次污染、氧化选择性高等优点。在水环境中， H2O2分解速度很慢，同有机物作用温和，可保证 较长时间的残留氧化作用，也可作脱氯剂(还原剂)， 不会产生卤代烃，是较为理想的水环境氧化剂。
（影H响2O因2）素、残污留染态物（类HC型lO及4赋-H存F及状1态:1；HCl）
淋洗剂的类型；
污染环境化学修复原理
3.3 化学固定修复
定义：在污染环境中加入化学试剂，使污染物钝化， 形成不溶性或移动性差，毒性小的物质以降低其对生 物的有效性。（Chemical immobilization）
固定剂种类 有机、无机、有机无机复合
污染环境化学修复原理
三个普遍性原理： 在高PH值条件下产生固定，形成难溶性的复
合物，使金属离子难以向地下水淋溶； 在固定过程中金属离子被整合到教性复合体
的晶体结构中，很难被溶解和渗滤； 其金属离子被截留在撤性复合体低渗透性的
基质中。
污染环境化学修复原理
3.4 化学氧化修复Chemical oxidation remediation
污染环境化学修复原理
污染环境化学修复原理
化学固定修复机理
（32））共配沉合淀作机用理机理固化根剂据可表以面通配过合自模身式溶，解重作金用属产离生子阴在 离颗子粒与表污面染的元吸素附产作生用共是沉一淀种作表用面而配达合到反修应复，环反境应的趋作势用随， 自溶然液界pH的值磷或灰羟石基是基一团种的分浓布度广增泛加的而固增化加剂，，因由此于表成面分配复合 杂反性应，主影要响 受其 酸化 碱学 度反影应响类。型例及如矿，物磷自灰身石的的稳 表定 面性 常， 有利 大用 量 溶CP金(d解属O(达H的离)3磷子47-和％灰同C-石样9a可有9(O％去配H)除合、)3-溶作Z键n液用，(达或。从2矿而7％山对-土P9b壤9、％中Z)的。n、PbC(d达．1H0g0％等)重、
3 污染环境的化学修复原理 Chemical remediation principle of contaminated environmental
3
污染环境的化学修复原理
【概念】 Chemical remediation
Chemical leaching and flushing
本章重点
Chemical immobilization Chemical oxidation remediation Chemical reduction remediation
污染环境化学修复原理
污染环境化学修复原理
3.2 化学淋洗修复
淋洗过程
淋洗液扩散—污染物溶解—溶出污染物 在土壤内扩散—从土壤表面向液体扩散
赋存状态：水溶清态水（以去离无子机水溶浸剂提（）酸、碱交盐换）态
洗液种类
（MgCl2）
、碳螯酸合盐剂结合表态面（活N性aA剂c-HAc）
、铁
锰氧化物结合态土（壤N质H地2O特H征-H；Cl） 、有机结合态
定义 主要是向污染环境中加入化学氧化剂，分解破坏 污染环境中污染பைடு நூலகம்的结构，使污染物降解或转化
为低毒、低移动性物质的一种修复技术。
氧化剂种类
满足条件 反应必须足够强烈，使污染物通过降解、蒸发 及沉淀等方式去除，并能消除或降低污染物毒性。 氧化剂及反应产物应对人体无害 修复过程应是实用和经济的
污染环境化学修复原理
In-site chemical 修复地点 remediation
化学还原修复 可渗透反应墙
ex-site chemical remediation
溶剂浸提修污染复环境化学修复原理
污染环境化学修复原理
3.2 化学淋洗修复 ----Chemical leaching and flushing/washing remediation