化学修复法
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淋洗液具有淋洗、增溶、乳化或改变污染物化学性质的作用
1.影响因素
1、土壤质地(20%-30%的粘质土壤效果不佳,对质
地过细的土壤要使土壤颗粒凝聚增加土壤的渗透性;大
粒径土壤需要打碎,以缩短污染物和淋洗液的扩散途径。)
2、污染物类型及赋予形态
3、淋洗剂的类型
2. 局限:产生大量需进一步处理的废液、可能引起再次污染
3.限制因素:成本、被污染环境基质特征、污染物类型、淋洗剂类型
化学固定修复1.定义:通过向污染环境中添加可促进污染物钝
化的物质(固定剂),降低污染物的毒性
3.目的:钝化污染环境中的污染物,主要包
括重金属离子
2.原理:在污染环境中加入化学试剂,并利用它们调节污
染环境条件、改变污染物的形态、水溶性、迁移性等物理
化学性质,使污染物钝化,形成不溶性或移动性差、毒性
小的物质
4.分类
有机固定剂:依据污染环境中污染物的性质,加入有机化学试剂,使污染物钝化,形
成不溶性或移动性差、毒性小的物质
无机固定剂:依据污染环境中污染物的性质,加入无机化学试剂,使污染物钝化,形
成不溶性或移动性差、毒性小的物质
有机-无机复合:依据污染环境中污染物的性质,加入有机-无机化学试剂,使污
染物钝化,形成不溶性或移动性差、毒性小的物质
a.吸附作用:将污染环境中的污染物以水合离子、阳离子
以及无电荷联合体的形式吸附的过程
b.配合作用机理:一些固定剂的离子可与某些污染物发生
专属性吸附作用
c.共沉淀机理:固定剂溶解后产生的阴离子,在适当的酸
碱条件下,与污染物结合成稳定、难溶物质。比如,磷灰
石可去除100%Pb、Cd(37-99%);Zn(27%-99%)
6. 范围:程度较轻、污染范围较大、
污染物处于环境表层或浅层
7. 3
个普遍原理
8.优点:成本低
9.局限:低迁移态金属离子可能重新活化。加入固定剂后,金属离子
向低迁移态形式转变,但环境条件的改变,可能使金属离子从惰性态
转化为活性态,再次污染
10.限制因素:a.外源物质添加量、
b.外源物质种类、
c.外源物质添加形式、
d.污染物的物理化学性质
5.机理
a.在高pH条件下,使金属离子形成难
溶性复合物而难淋溶;
b.金属离子被整合到复合晶体结构中,
进而不
c.易溶解和渗滤;
1.定义:通过向污染环境中添加可促进污染物氧化的物质(氧化剂),分解污染物的结构以降低其毒性
2.原理:向污染环境中加入化学氧化剂,依靠化学氧化剂的氧化能力,分解破坏污染环境中污染物的结构,使污染物降解或转化为低毒、低移动性物质义
3.目的:氧化污染环境中的污染物,包括溶解态的无机与有机污染物
4.类型
二氧化氯:以气体形式加入污染环境,氧化其中的有机物。其氧化能力强且稳定,生产简单。主要用于酚类、
氯酚、氰化物、硫化物、胺类化合物、腐殖酸等成分氧化去除;在中性或略偏碱性的水中可迅速氧化水中的铁、锰离子,生成不溶于水的Fe(OH)3和MnO2沉淀析出;在较大的pH 值范围(6~10)内可高效消毒杀菌
高锰酸钾:以水溶液的形式加入污染环境中。其可有效去除污染环境中的多种有机污染物,还能显著地控制氯
化副产物,适用的酸碱范围广
臭氧:臭氧可直接氧化污染物或通过形成自由基后氧化污染物。在直接氧化过程中臭氧分子直接加成在反应分子
上,形成过渡型中间产物,然后再转化成反应产物。其能迅速而广泛地氧化分解水中的大部分有机物。臭氧自身分解产生的氧气可为土壤中的微生物所利用
臭氧是一种强氧化剂,具有很强的灭菌消毒、除味、去色、降解有机物的特性。应用臭氧进行消毒净化,具
有无毒、无害、无任何残留的特点,臭氧被誉为是当前世界上最洁净的消毒剂。常与其他方法联用: 臭氧-生物活性炭技术、臭氧-过氧化氢混合氧化技术等。
双氧水、Fenton 试剂及其组合氧化法:双氧水稳定、无腐蚀性、无二次污染、氧化选择性高;
Fenton 试剂:为了提高双氧水的氧化能力,在双氧水中加入亚铁离子形成Fenton 试剂,生成具高电负性
或亲电子性的强氧化HO.自由基后,生成Fe(OH)3胶体具有絮凝作用,在pH 为3.5~5.0,使悬浮固体凝聚沉淀
利用电化学法产生的Fe2+和H2O2作为Fenton 试剂的持续来源,两者产生后立即作用而生成具有高度活性
的羟基自由基,使有机物得到降解
光催化氧化:以太阳为辐射源,激发半导体催化剂,产生强氧化作用的空穴和电子对,而光生空穴将产生羟基
自由基(.OH)等强氧化性自由基,分解污染物;研究最多的半导体材料有TiO2、ZnO 、CdS 、WO3、SnO2等
5.范围:降解铁、锰和硫化氢、三氯乙稀(TCE )、四氯乙稀(PCE )等含氯溶剂,以及苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX )
6.优点:成本低
可使污染物通过降解、蒸发及沉淀等方式去除,或毒性降低;氧化剂反应
产物应对人体无害;修复过程实用和经济
化学氧化法
化学还原法
1.定义:通过向污染环境中添加可促进污染物还原的物质
(还原剂),分解污染物的结构以降低其毒性
2.原理:向污染环境中加入化学还原剂,依靠
还原剂的还原能力,分解破坏污染环境中污染
物的结构,使污染物降解或转化为低毒、低转
移性物质
3.目的:还原污染环境中的污染物,使其毒性降低或去除
4.类型
反应墙体中添加介质
的要求
a.功能性:染污物与介质之间应
必须有物理、化学或生化反应,
从而确保污染流经时,污染物能
被清除;
b.易得性:处理区的活性物质应
能大量获得,以确保处理系统长
期有效:
c.安全性:介质不应产生二次污染
a.二氧化硫还原剂法:将SO2溶解在碱性溶液中,以碳酸盐和重碳酸盐
做缓冲溶液,注入被污染环境中,使其中的Fe3+被还原成Fe2+,由Fe2+还
原迁移态的敏感污染物
b.硫化氢还原剂法:H2S可原位修复Cr6+污染的环境,将其还原成Cr3+ ,
并继续转化成氢氧化铬沉淀,H2S本身转化成硫化物;由于硫化物被认为是
没有危险的,三价铬氢氧化物的溶解度低,因此反应产物不会导致环境问题
c.零价铁胶体还原剂法:通过井注射或在污染物流经路线上放置零价铁
胶体,或者直接向被污染环境含水层中注射微米甚至纳米Fe0胶体还原污染
物。基可还原硝酸盐为氮气、脱掉氯代物中的氯离子等。
5.范围:对还原作用敏感的污染物,包括铬酸盐、硝酸
盐及氯化物
6.优点:成本低
7.局限:可能引起二次污染
8.限制因素:某些还原剂可能对人体有害(H2S)、产生
未知中间产物;固体还原剂难以均匀分散