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常见的污染土壤修复技术

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2016/6/24     浏览次数:    

常见的几种污染土壤修复技术

       土壤污染修复技术通常分为植物修复技术,物理修复技术,污染土壤化学/物化修复技术,污染土壤联合修复技术这几种,下面就这几种技术做一个介绍:


       污染土壤植物修复技术

       技术要点:从20世纪80年代问世以来,利用植物资源与净化功能的植物修复技术迅速发展。植物修复技术包括利用植物超积累或积累性功能的植物吸取修复、利用植物根系控制污染扩散和恢复生态功能的植物稳定修复、利用植物代谢功能的植物降解修复、利用植物转化功能的植物挥发修复、利用植物根系吸附的植物过滤修复等技术;可被植物修复的污染物有重金属、农药、石油和持久性有机污染物、炸药、放射性核素等。其中,重金属污染土壤的植物吸取修复技术在国内外都得到了广泛研究,已经应用于砷、镉、铜、锌、镍、铅等重金属以及与多环芳烃复合污染土壤的修复,并发展出包括络合诱导强化修复、不同植物套作联合修复、修复后植物处理处置的成套集成技术。
   
       污染土壤物理修复技术
       物理修复是指通过各种物理过程将污染物(特别是有机污染物)从土壤中去除或分离的技术。热处理技术是应用于工业企业场地土壤有机污染的主要物理修复技术,包括热脱附、微波加热和蒸气浸提等技术,已经应用于苯系物、多环芳烃、多氯联苯和二噁英等污染土壤的修复。
       1、热脱附技术
    技术要点:热脱附是用直接或间接的热交换,加热土壤中有机污染组分到足够高的温度,使其蒸发并与土壤介质相分离的过程。特别对PCBs这类含氯有机物,非氧化燃烧的处理方式可以显著减少二恶英生成。目前欧美国家已将土壤热脱附技术工程化,广泛应用于高污染的场地有机污染土壤的离位或原位修复。
技术特点:热脱附技术具有污染物处理范围宽、设备可移动、修复后土壤可再利用等优点,但诸如相关设备价格昂贵、脱附时间过长、处理成本过高等问题尚未得到很好解决,限制了热脱附技术在持久性有机污染土壤修复中的应用。
      2、蒸气浸提技术
       技术要点:土壤蒸气浸提(简称SVE)技术是去除土壤中挥发性有机污染物(VOCs)的一种原位修复技术。它将新鲜空气通过注射井注入污染区域,利用真空泵产生负压,空气流经污染区域时,解吸并夹带土壤孔隙中的VOCs 经由抽取井流回地上;抽取出的气体在地上经过活性炭吸附法以及生物处理法等净化处理,可排放到大气或重新注入地下循环使用。

技术特点:SVE具有成本低、可操作性强、可采用标准设备、处理有机物的范围宽、不破坏土壤结构和不引起二次污染等优点。苯系物等轻组分石油烃类污染物的去除率可达90%。


       污染土壤化学/物化修复技术
       相对于物理修复,污染土壤的化学修复技术发展较早,主要有土壤固化-稳定化技术、淋洗技术、氧化2还原技术、光催化降解技术和电动力学修复等。
       1、固化-稳定化技术
       技术要点:固化-稳定化技术是将污染物在污染介质中固定,使其处于长期稳定状态,是较普遍应用于土壤重金属污染的快速控制修复方法,对同时处理多种重金属复合污染土壤具有明显的优势。美国环保署将固化/稳定化技术称为处理有害有毒废物的最佳技术。中国一些冶炼企业场地重金属污染土壤和铬渣清理后的堆场污染土壤也采用了这种技术。国际上已有利用水泥固化-稳定化处理有机与无机污染土壤的报道。
固定化技术是将污染物囊封入惰性基材中,或在污染物外面加上低渗透性材料,通过减少污染物暴露的淋滤面积达到限制污染物迁移的目的;稳定化是指从污染物的有效性出发,通过形态转化,将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性更小的形式来实现无害化,以降低其对生态系统的危害风险。
技术特点:固化产物可以方便地进行运输,而无需任何辅助容器;而稳定化不一定改变污染土壤的物理性状。固化技术具有工艺操作简单、价格低廉、固化剂易得等优点,但常规固化技术也具有以下缺点,如固化反应后土壤体积都有不同程度的增加,固化体的长期稳定性较差等。
       2、氧化-还原技术

       技术要点:土壤化学氧化-还原技术是通过向土壤中投加化学氧化剂(Fenton 试剂、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等)或还原剂(SO2、Fe0、气态H2S等),使其与污染物质发生化学反应来实现净化土壤的目的。通常,化学氧化法适用于土壤和地下水同时被有机物污染的修复。运用化学还原法修复对还原作用敏感的有机污染物是当前研究的热点。


       污染土壤联合修复技术
       协同两种或以上修复方法,形成联合修复技术,不仅可以提高单一污染土壤的修复速率与效率,而且可以克服单项修复技术的局限性,实现对多种污染物的复合P混合污染土壤的修复,已成为土壤修复技术中的重要研究内容。
       1、微生物/动物-植物联合修复技术
       技术要点:微生物(细菌、真菌)-植物、动物(蚯蚓)-植物联合修复是土壤生物修复技术研究的新内容。筛选有较强降解能力的菌根真菌和适宜的共生植物是菌根生物修复的关键。种植紫花苜蓿可以大幅度降低土壤中多氯联苯浓度。根瘤菌和菌根真菌双接种能强化紫花苜蓿对多氯联苯的修复作用。利用能促进植物生长的根际细菌或真菌,发展植物2降解菌群协同修复、动物2微生物协同修复及其根际强化技术,促进有机污染物的吸收、代谢和降解将是生物修复技术新的研究方向。
        2、物理-化学联合修复技术
        技术要点:土壤物理-化学联合修复技术是适用于污染土壤离位处理的修复技术。溶剂萃取-光降解联合修复技术是利用有机溶剂或表面活性剂提取有机污染物后进行光解的一项新的物理-化学联合修复技术。例如,可以利用环己烷和乙醇将污染土壤中的多环芳烃提取出来后进行光催化降解。此外,可以利用PdPRh支持的催化2热脱附联合技术或微波热解-活性炭吸附技术修复多氯联苯污染土壤;也可以利用光调节的TiO2催化修复农药污染土壤。
美国经典案例

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