污染土壤的植物修复
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)。
表10 电动力学修复现场所需信息
环境修复原理与技术
7.2.8 冰冻修复技术
7.2.8.1技术介绍
冰冻土壤修复技术是通过适当的管道布置，在地下 以等距离的形式围绕已知的污染源垂直安放，然后 将对环境无害的冰冻剂溶液送入管道而冻结土壤中 的水分，形成地下冻土屏障，防止土壤或地下水中 的污染物扩散。冻土屏障提供了一个与外界土壤隔 离的“空间”，另外还需要一个冷冻厂或车间来维 持冻土屏障层的温度低于0℃。
降解区
污染土壤 降解区
图24 Lasagna 方法的水平结构
图25 Lasagna 方法的垂直结构
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
⑴ Lasagna工艺 技术的优点与缺陷：
优点：在低渗透性土壤中效果显著；污染物可 以在地下去除；操作起来无噪声污染；安装迅 速；处理时间相对较少。
环境修复原理与技术
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
⑵ 阴极区注导电性溶液工艺 ① 实验装置
图26 导电性溶液注入阴极和土壤之间
图27 技术现场应用示意图
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
⑵ 阴极区注导电性溶液工艺
优点及不足
重金属的处理效率大为提高;装置简单易行,但 位于处理土壤和阴极之间的导电性溶液的长 度至少要两倍于处理土壤的长度,且pH缓冲容 量、介质的阳离子交换能力及导电性溶液与 土壤的相互反应可能影响酸碱迁移带的前进 和pH跃迁的位置,这还需要更多的现场实验数 据,另外导电性溶液要放在一个特殊的容器中, 这可能会增大处理成本。
需求信息 水力传导性 地下水位 污染空间分布 电渗析渗透性能 阳离子交换能力 金属分析 盐分分析 半电池电势 污染物传输系数 孔隙水的pH
基础/应用 匀质、渗透性和含水量高的场合（如黏土含量高）应用效果较好 饱和层和不饱和层土壤应用的技术方法不同 确定电极和回收井的位置 估计产生水流和污染物的迁移速率 阳离子交换能力低的场合应用效果较好 水溶性污染物（非极性有机物除外）应用效果较好 盐分低的场合应用效果较好 用以分析可能的化学反应 用以确认修复所需的电流 孔隙水的pH影响污染物的价态，导致污染不易于沉降
（5）可能对饱和、不饱和层都有 用；
效；
（6）土壤含水量低于10％的场合，处理效果大大降
（6）水力传导性较低特别是黏土 低；
含量高的土壤适用性较强；
（7）非饱和层水的引入会将污染物冲洗出电场影响
（7）对有机和无机污染物都有效 区域，埋藏的金属或绝缘物质会引起土壤中电流的
变化；
（8）当目标污染物的浓度相对于背景值(非污染物浓
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
⑶ 阳离子选择性透过膜 将一个阳离子选择性透过膜放在土壤中靠近阴 极的地方,H+和金属阳离子可以通过阳离子选 择性透过膜,而OH-则无法通过。这样可以把高 pH区限制在靠近阴极的地方,提高重金属离子 的去除效率。
图28 带阳离子选择性透过膜的电动力装置
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
⑴ Lasagn电a工极的艺水平结构：一 适般 用来 于说 超,固水结平粘结土构。的在电垂极直装方置向
上,污染土壤的上面和下面插入
石墨电极形成垂向电场。另外,
可以向中间加入试剂来提高处理
Lasagna工艺
效果。
电极的垂直结构：这 壤种 污结 染(构<1的5电m)极及装土置壤适不用是于超浅固层结土
7.2.7 电动力学修复技术
缺陷及将来的发展：设计和操作过程中要考虑的 因素太多,如处理区的间距、化学试剂的选择、垂直 粒状电极的放置方法等;Lasagna工艺有可能处理土 壤中多种污染物,但是对于某种污染物要采用特定的 方法以确保这种处理工艺的兼容性;该工艺电极的水 平结构利用水力压裂及加入泥浆可以处理深层区域 的土壤污染,但是要考虑电极的接触问题和电解产生 的气体的去除。可考虑生物处理工艺与Lasagna工 艺结合使用。
状态时。电极垂直插入污染土壤的 两端,形成一个水平方向上的直流 电场。这种结构可以和其他的处理 方法结合起来以提高处理效果。
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
⑴ Lasagna工艺
_
外 加 电 场
电渗析流 +
水平结构 地表面
粒状电极 降解区 污染土壤
降解区 粒状电极
+
垂直结构
_
地表面
电渗析流
度)较低时，处理效率降低
表9电动力学修复重金属污染的优势和限制因素
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
7.2.7.2技术应用
⑴ Lasagna工艺
Lasagna工艺是一种综合的土壤原位修复技术。 该工艺是在污染土壤中建立近似断面的渗透性区 域,通过向里面加入适当的物质(吸附剂、催化剂、 微生物、缓冲剂)将其变成处理区,然后采用电动力 学法使污染物(如重金属)从土壤迁移至处理区,在 吸附、固定等作用下得到去除。该工艺适用于低 渗透性土壤或者是包含低渗透性区域的非均相土 壤。
电源
阳极收集池
石墨电极
污染土壤
图23污染土壤电动力修复的装置与过程示意图
阴极收集池
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
修复重金属污染的优势
限制因素
（1）对现有景观、建筑和结构等 （1）污染物的溶解性和污染物从土壤胶体表面的脱
的影响小；
附性能对该技术的成功应用有重要的影响；
（2）土壤本身的结构不会遭到破 （2）需要电导性的孔隙流体来活化污染物；
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
电 动
①原位修复 ： 直接将电极插入受污染土壤，污染修 复过程对现场的影响最小
力
பைடு நூலகம்
学
修
复
技
②序批修复： 污染土壤被输送到修复设备分批处理
术
常
用
方
法
③电动栅修复：受污染土壤中依次排列一系列电极用
于去除地下水中的离子态污染物
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
坏，且该过程不受土壤低渗透性 （3）埋藏的地基、碎石、大块金属氧化物、大石块
的影响；
等会降低处理效率；
（3）金属离子从根本上被去除； （4）金属电极电解过程中发生溶解，产生腐蚀性物
（4）对于不能原位修复的现场， 质，因此电极需采用惰性物质如碳、石墨、铂等；
可以采用异位修复的方法；
（5）污染物的溶解性和脱附能力限制技术的有效应
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
7.2.7.1技术介绍
电动力学修复技术是向污染土壤中插入两个电 极，形成低压直流电场，通过电化学和电动力 学的复合作用，使水溶态和吸附于土壤的颗粒 态污染物根据自身带电特性在电场内作定向移 动，在电极附近富集或收集回收而去除的过程。
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
环境修复原理与技术
7.2.8 冰冻修复技术
7.2.8.1技术介绍
冰冻土壤修复技术是通过适当的管道布置，在地下 以等距离的形式围绕已知的污染源垂直安放，然后 将对环境无害的冰冻剂溶液送入管道而冻结土壤中 的水分，形成地下冻土屏障，防止土壤或地下水中 的污染物扩散。冻土屏障提供了一个与外界土壤隔 离的“空间”，另外还需要一个冷冻厂或车间来维 持冻土屏障层的温度低于0℃。
降解区
污染土壤 降解区
图24 Lasagna 方法的水平结构
图25 Lasagna 方法的垂直结构
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
⑴ Lasagna工艺 技术的优点与缺陷：
优点：在低渗透性土壤中效果显著；污染物可 以在地下去除；操作起来无噪声污染；安装迅 速；处理时间相对较少。
环境修复原理与技术
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
⑵ 阴极区注导电性溶液工艺 ① 实验装置
图26 导电性溶液注入阴极和土壤之间
图27 技术现场应用示意图
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
⑵ 阴极区注导电性溶液工艺
优点及不足
重金属的处理效率大为提高;装置简单易行,但 位于处理土壤和阴极之间的导电性溶液的长 度至少要两倍于处理土壤的长度,且pH缓冲容 量、介质的阳离子交换能力及导电性溶液与 土壤的相互反应可能影响酸碱迁移带的前进 和pH跃迁的位置,这还需要更多的现场实验数 据,另外导电性溶液要放在一个特殊的容器中, 这可能会增大处理成本。
需求信息 水力传导性 地下水位 污染空间分布 电渗析渗透性能 阳离子交换能力 金属分析 盐分分析 半电池电势 污染物传输系数 孔隙水的pH
基础/应用 匀质、渗透性和含水量高的场合（如黏土含量高）应用效果较好 饱和层和不饱和层土壤应用的技术方法不同 确定电极和回收井的位置 估计产生水流和污染物的迁移速率 阳离子交换能力低的场合应用效果较好 水溶性污染物（非极性有机物除外）应用效果较好 盐分低的场合应用效果较好 用以分析可能的化学反应 用以确认修复所需的电流 孔隙水的pH影响污染物的价态，导致污染不易于沉降
（5）可能对饱和、不饱和层都有 用；
效；
（6）土壤含水量低于10％的场合，处理效果大大降
（6）水力传导性较低特别是黏土 低；
含量高的土壤适用性较强；
（7）非饱和层水的引入会将污染物冲洗出电场影响
（7）对有机和无机污染物都有效 区域，埋藏的金属或绝缘物质会引起土壤中电流的
变化；
（8）当目标污染物的浓度相对于背景值(非污染物浓
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
⑶ 阳离子选择性透过膜 将一个阳离子选择性透过膜放在土壤中靠近阴 极的地方,H+和金属阳离子可以通过阳离子选 择性透过膜,而OH-则无法通过。这样可以把高 pH区限制在靠近阴极的地方,提高重金属离子 的去除效率。
图28 带阳离子选择性透过膜的电动力装置
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
⑴ Lasagn电a工极的艺水平结构：一 适般 用来 于说 超,固水结平粘结土构。的在电垂极直装方置向
上,污染土壤的上面和下面插入
石墨电极形成垂向电场。另外,
可以向中间加入试剂来提高处理
Lasagna工艺
效果。
电极的垂直结构：这 壤种 污结 染(构<1的5电m)极及装土置壤适不用是于超浅固层结土
7.2.7 电动力学修复技术
缺陷及将来的发展：设计和操作过程中要考虑的 因素太多,如处理区的间距、化学试剂的选择、垂直 粒状电极的放置方法等;Lasagna工艺有可能处理土 壤中多种污染物,但是对于某种污染物要采用特定的 方法以确保这种处理工艺的兼容性;该工艺电极的水 平结构利用水力压裂及加入泥浆可以处理深层区域 的土壤污染,但是要考虑电极的接触问题和电解产生 的气体的去除。可考虑生物处理工艺与Lasagna工 艺结合使用。
状态时。电极垂直插入污染土壤的 两端,形成一个水平方向上的直流 电场。这种结构可以和其他的处理 方法结合起来以提高处理效果。
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
⑴ Lasagna工艺
_
外 加 电 场
电渗析流 +
水平结构 地表面
粒状电极 降解区 污染土壤
降解区 粒状电极
+
垂直结构
_
地表面
电渗析流
度)较低时，处理效率降低
表9电动力学修复重金属污染的优势和限制因素
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
7.2.7.2技术应用
⑴ Lasagna工艺
Lasagna工艺是一种综合的土壤原位修复技术。 该工艺是在污染土壤中建立近似断面的渗透性区 域,通过向里面加入适当的物质(吸附剂、催化剂、 微生物、缓冲剂)将其变成处理区,然后采用电动力 学法使污染物(如重金属)从土壤迁移至处理区,在 吸附、固定等作用下得到去除。该工艺适用于低 渗透性土壤或者是包含低渗透性区域的非均相土 壤。
电源
阳极收集池
石墨电极
污染土壤
图23污染土壤电动力修复的装置与过程示意图
阴极收集池
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
修复重金属污染的优势
限制因素
（1）对现有景观、建筑和结构等 （1）污染物的溶解性和污染物从土壤胶体表面的脱
的影响小；
附性能对该技术的成功应用有重要的影响；
（2）土壤本身的结构不会遭到破 （2）需要电导性的孔隙流体来活化污染物；
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
电 动
①原位修复 ： 直接将电极插入受污染土壤，污染修 复过程对现场的影响最小
力
பைடு நூலகம்
学
修
复
技
②序批修复： 污染土壤被输送到修复设备分批处理
术
常
用
方
法
③电动栅修复：受污染土壤中依次排列一系列电极用
于去除地下水中的离子态污染物
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
坏，且该过程不受土壤低渗透性 （3）埋藏的地基、碎石、大块金属氧化物、大石块
的影响；
等会降低处理效率；
（3）金属离子从根本上被去除； （4）金属电极电解过程中发生溶解，产生腐蚀性物
（4）对于不能原位修复的现场， 质，因此电极需采用惰性物质如碳、石墨、铂等；
可以采用异位修复的方法；
（5）污染物的溶解性和脱附能力限制技术的有效应
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术
7.2.7.1技术介绍
电动力学修复技术是向污染土壤中插入两个电 极，形成低压直流电场，通过电化学和电动力 学的复合作用，使水溶态和吸附于土壤的颗粒 态污染物根据自身带电特性在电场内作定向移 动，在电极附近富集或收集回收而去除的过程。
环境修复原理与技术
7.2.7 电动力学修复技术