第7章污染土壤的环境修复技术环境修复原理与技术.ppt

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1、第七章污染土壤的环境修复技术第七章污染土壤的环境修复技术7.1土壤污染及其修复技术概述土壤污染及其修复技术概述7.2污染土壤的污染土壤的物理物理修复技术修复技术7.3污染土壤的污染土壤的化学化学修复技术修复技术7.4污染土壤的污染土壤的生物生物修复技术修复技术7.1.1 7.1.1 土壤概述土壤概述土壤概述土壤概述7.1 土壤污染及其修复技术概述土壤污染及其修复技术概述土壤土壤土壤土壤 地球陆地表面，由固态岩石经风化而成，能生长绿色植物，由固、液、气三相物质组成的多相疏松孔体系；其物理状态是矿物质、有机质、水、空气，具有孔隙结构的介质。概述概述概述概述概述概述概述概述概述概述概述概述土壤土壤土

2、壤固相土壤固相(占容积的占容积的50)孔隙孔隙矿物质矿物质(质量占固相总质量占固相总质量的质量的90以上以上)有机质和生物（质量占有机质和生物（质量占固相总质量的固相总质量的110）土壤溶液土壤溶液空气空气土壤溶液和空气占土壤总体积的土壤溶液和空气占土壤总体积的50，典型土壤约有典型土壤约有35%的体积是充满空气的孔隙。的体积是充满空气的孔隙。土壤组成土壤组成概述概述概述概述7.1.2 7.1.2 土壤污染概述土壤污染概述土壤污染概述土壤污染概述7.1 土壤污染及其修复技术概述土壤污染及其修复技术概述土壤背景值土壤背景值土壤背景值土壤背景值 指在不受或少受人类活动影响和现代工业污染与破坏的前提

3、下，土壤原有的化学组成和结构特征；土壤环境背景值是代表土壤环境发展的一个历史阶段的相对数值；土壤环境背景值是一个范围值，而不是确定值概述概述概述概述7.1.2 7.1.2 土壤污染概述土壤污染概述土壤污染概述土壤污染概述7.1 土壤污染及其修复技术概述土壤污染及其修复技术概述土壤污染土壤污染土壤污染土壤污染 土壤中某种成分的含量明显高于原有含量时构成了污染。人类活动产生的污染物质通过各种途径输入土壤，其输入速度超过了土壤净化作用的速度，破坏了自然动态平衡，使污染物质的积累逐渐占据优势，导致土壤正常功能失调，土壤质量下降，从而影响土壤动物、植物、微生物的生长发育及农副产品的产量和质量的现象概述概

4、述概述概述7.1.2 7.1.2 土壤污染概述土壤污染概述土壤污染概述土壤污染概述7.1 土壤污染及其修复技术概述土壤污染及其修复技术概述土壤自净作用土壤自净作用土壤自净作用土壤自净作用 指在自然因素作用下，土壤生态系统通过一系列的化学、物理与生物化学反应，使污染物在土壤环境中的数量、浓度或毒性、活性降低的过程。包括物理净化、物理化学净化、化学净化和生物净化概述概述概述概述判断土壤污染的指标：判断土壤污染的指标：动植物直接或间接吸收污染物而受害的情况动植物直接或间接吸收污染物而受害的情况动植物直接或间接吸收污染物而受害的情况动植物直接或间接吸收污染物而受害的情况土壤的自净能力土壤的自净能力土壤

5、的自净能力土壤的自净能力概述概述概述概述土壤污染物的分类：土壤污染物的分类：进入土壤的途径进入土壤的途径进入土壤的途径进入土壤的途径污染物的属性污染物的属性污染物的属性污染物的属性概述概述概述概述按照污染物的属性分类按照污染物的属性分类按照污染物的属性分类按照污染物的属性分类概述概述概述概述隐蔽性或潜伏性隐蔽性或潜伏性隐蔽性或潜伏性隐蔽性或潜伏性不可逆性和长期性不可逆性和长期性不可逆性和长期性不可逆性和长期性后果的严重性后果的严重性后果的严重性后果的严重性60年代日本的痛痛病，到年代日本的痛痛病，到70年代才证实是镉污染土壤生产年代才证实是镉污染土壤生产的的“镉米镉米”引起引起土壤污染的特点：

6、土壤污染的特点：1966年，沈阳污水灌区发生酚类、镉污染，土壤毒化、水年，沈阳污水灌区发生酚类、镉污染，土壤毒化、水稻矮化、稻米异味、镉含量超标稻矮化、稻米异味、镉含量超标粮食安全至食品安全粮食安全至食品安全概述概述概述概述7.1.3 7.1.3 污染土壤修复技术与方法概述污染土壤修复技术与方法概述污染土壤修复技术与方法概述污染土壤修复技术与方法概述7.1 土壤污染及其修复技术概述土壤污染及其修复技术概述污染土壤修复技术污染土壤修复技术污染土壤修复技术污染土壤修复技术 指通过物理、化学、生物、和生态工程的方法和原理，并采用人工调控措施，使土壤污染物浓度降低，或无害化和稳定化的措施物理、化学、生

7、物、和生态工程概述概述概述概述土壤修复的分类与技术体系土壤修复的分类与技术体系按修复场地按修复场地按修复场地按修复场地按技术类别按技术类别按技术类别按技术类别1 12 2原位修复原位修复异位修复异位修复1 12 2物理修复物理修复化学修复化学修复3 34 4生物修复生物修复生态工程修复生态工程修复5 5联合修复联合修复概述概述概述概述土壤修复的分类与技术体系土壤修复的分类与技术体系概述概述概述概述土壤修复的分类与技术体系土壤修复的分类与技术体系(续表续表)概述概述概述概述污染土壤修复技术的工作过程污染土壤修复技术的工作过程概述概述概述概述污染土壤修复现场的调查与评价污染土壤修复现场的调查与评价

8、污染土壤修复现场的调查与评价污染土壤修复现场的调查与评价概述概述概述概述收集使土壤修复过程最优化的信息收集使土壤修复过程最优化的信息收集使土壤修复过程最优化的信息收集使土壤修复过程最优化的信息收集控制环境条件使这维持最佳条件的信息收集控制环境条件使这维持最佳条件的信息收集控制环境条件使这维持最佳条件的信息收集控制环境条件使这维持最佳条件的信息收集和综合评价与土壤修复过程收集和综合评价与土壤修复过程收集和综合评价与土壤修复过程收集和综合评价与土壤修复过程工程设计相关联的环境信息工程设计相关联的环境信息工程设计相关联的环境信息工程设计相关联的环境信息对修复现场进行调查评价的具体项目对修复现场进行调

9、查评价的具体项目对修复现场进行调查评价的具体项目对修复现场进行调查评价的具体项目概述概述概述概述污染土壤修复的可处理性研究污染土壤修复的可处理性研究污染土壤修复的可处理性研究污染土壤修复的可处理性研究概念概念概念概念在实际工程建设之前，进行的小度和中度实验研究，通过可处理性研究为土壤修复工程设计提出标准、费用和运行方案等目的目的目的目的节省修复项目建设工程的投资概述概述概述概述污染土壤修复的可处理性研究污染土壤修复的可处理性研究污染土壤修复的可处理性研究污染土壤修复的可处理性研究目标目标目标目标概述概述概述概述污染土壤修复的技术发展污染土壤修复的技术发展 现有的各种单一的污染土壤修复技术，都有

10、适用范围的限制，并存在某些问题，因而联合修复的研究与应用是未来的方向：植物微生物结合的菌根菌剂联合修复、物理化学生物联合稳定化修复技术、物理化学和生物法结合的淋洗反应器联合修复等联合修复联合修复联合修复联合修复概述概述概述概述第七章污染土壤的环境修复技术第七章污染土壤的环境修复技术7.1土壤污染及其修复技术概述土壤污染及其修复技术概述7.2污染土壤的污染土壤的物理物理修复技术修复技术7.3污染土壤的污染土壤的化学化学修复技术修复技术7.4污染土壤的污染土壤的生物生物修复技术修复技术7.2 污染土壤的物理修复技术污染土壤的物理修复技术利用适当的污染环境物理修复技术，降低土壤中污染物浓度的技术概念

11、概念概念概念物理修复技术物理分离物理分离蒸汽浸提蒸汽浸提固定固定/稳定化稳定化玻璃化玻璃化低温冰冻低温冰冻热力学方法热力学方法电动力学方法电动力学方法7.2.1 7.2.1 物理物理物理物理分离分离分离分离修复技术修复技术修复技术修复技术7.2 污染土壤的物理修复技术污染土壤的物理修复技术技术介绍技术介绍技术介绍技术介绍 依据污染物和土壤颗粒的特性，借助物理手段将污染物从土壤分离开来的技术，工艺简单，费用低技术类型技术类型技术类型技术类型 粒径分离、密度分离、浮选分离、水动力学分离、磁分离各类技术的应用范围各类技术的应用范围物理分离修复技术物理分离修复技术物理分离修复技术物理分离修复技术物理分

12、离修复技术物理分离修复技术物理分离修复技术物理分离修复技术7.2.2 7.2.2 蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术7.2 污染土壤的物理修复技术污染土壤的物理修复技术技术介绍技术介绍技术介绍技术介绍 在污染土壤引入清洁空气产生驱动力，利用土壤固相、液相和气相之间的浓度梯度，在气压降低的情况下，将其转化为气态污染物排出土壤外的过程技术类型技术类型技术类型技术类型 原位土壤蒸汽浸提、异位土壤蒸汽浸提、多相浸提技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术处理过程示意图蒸汽浸提修复技术处理过程示意图蒸汽浸提修复技术处理过程示意图蒸

13、汽浸提修复技术处理过程示意图蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术技术应用技术应用技术应用技术应用原位土壤蒸汽浸提原位土壤蒸汽浸提原位土壤蒸汽浸提原位土壤蒸汽浸提原位土壤蒸汽浸提技术的应用条件原位土壤蒸汽浸提技术的应用条件蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术原位土壤蒸汽浸提技术效果的影响因素原位土壤蒸汽浸提技术效果的影响因素蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术技术应用技术应用技术应用技术应用异位土壤蒸汽浸提异位土壤蒸汽浸提异位土壤蒸汽浸提异位土壤蒸汽

14、浸提治理挥发性的有机卤代物或非卤代物，包括多环芳治理挥发性的有机卤代物或非卤代物，包括多环芳烃、重金属等烃、重金属等异位土壤蒸汽浸提技术效果的影响因素异位土壤蒸汽浸提技术效果的影响因素蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术技术应用技术应用技术应用技术应用多相土壤浸提技术多相土壤浸提技术多相土壤浸提技术多相土壤浸提技术该技术蒸汽浸提技术的强化，同时对地下水和土壤蒸该技术蒸汽浸提技术的强化，同时对地下水和土壤蒸汽进行提取；包括两项浸提技术、两生浸提技术汽进行提取；包括两项浸提技术、两生浸提技术污染土壤多相浸提修复技术示意图污染土壤多相浸提修复技术示意图两相浸提技术两相浸提

15、技术两相浸提技术两相浸提技术 利用蒸汽浸提或者生物通风技术向不饱和土壤中输送气流，以修复挥发性有机物和油类污染物污染土壤的过程典型的两相浸提系统示意图典型的两相浸提系统示意图两重浸提技术两重浸提技术两重浸提技术两重浸提技术 两生浸提技术既可以在高真空下，也可以在低真空下使用潜水或者空气泵工作典型的两重浸提系统示意图典型的两重浸提系统示意图蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术蒸汽浸提修复技术7.2.3 7.2.3 固定固定固定固定/稳定化修复技术稳定化修复技术稳定化修复技术稳定化修复技术7.2 污染土壤的物理修复技术污染土壤的物理修复技术技术介绍技术介绍技术介绍技术介绍 防止或者降低

16、污染土壤释放有害物质、或其中污染物转移的修复技术，包括原位和异位固定/稳定化固定固定固定固定/稳定化修复技术稳定化修复技术稳定化修复技术稳定化修复技术固定固定/稳定化的基本工艺流程稳定化的基本工艺流程固定固定固定固定/稳定化修复技术稳定化修复技术稳定化修复技术稳定化修复技术技术应用技术应用技术应用技术应用异位固定异位固定异位固定异位固定/稳定化稳定化稳定化稳定化通过将污染封与粘结剂混合形成的物理封闭（如降低孔通过将污染封与粘结剂混合形成的物理封闭（如降低孔隙率等）或者发生化学反应（如形成氢氧化物或硫化物沉淀隙率等）或者发生化学反应（如形成氢氧化物或硫化物沉淀等），从而降低污染土壤中污染物活性等

17、），从而降低污染土壤中污染物活性异位土壤固定异位土壤固定异位土壤固定异位土壤固定/稳定化修复的工艺流程图稳定化修复的工艺流程图稳定化修复的工艺流程图稳定化修复的工艺流程图固定固定固定固定/稳定化修复技术稳定化修复技术稳定化修复技术稳定化修复技术异位固定异位固定/稳定化影响因素稳定化影响因素固定固定固定固定/稳定化修复技术稳定化修复技术稳定化修复技术稳定化修复技术技术应用技术应用技术应用技术应用原位固定原位固定原位固定原位固定/稳定化稳定化稳定化稳定化直接将修复物质输入污染土壤中混合，处理后的土壤留直接将修复物质输入污染土壤中混合，处理后的土壤留在原地在原地美国威斯康星州利用潜水箱原位固形修复德

18、马尼托沃克河污染抵泥美国威斯康星州利用潜水箱原位固形修复德马尼托沃克河污染抵泥美国威斯康星州利用潜水箱原位固形修复德马尼托沃克河污染抵泥美国威斯康星州利用潜水箱原位固形修复德马尼托沃克河污染抵泥固定固定固定固定/稳定化修复技术稳定化修复技术稳定化修复技术稳定化修复技术原位固定原位固定/稳定化影响因素稳定化影响因素固定固定固定固定/稳定化修复技术稳定化修复技术稳定化修复技术稳定化修复技术7.2.4 7.2.4 玻璃化修复技术玻璃化修复技术玻璃化修复技术玻璃化修复技术7.2 污染土壤的污染土壤的物理物理修复技术修复技术技术介绍技术介绍技术介绍技术介绍 通过高强度能量输入，使污染土壤熔化，将含有挥发

19、性污染物的蒸汽回收处理，同时污染土壤冷却后成玻璃状团块固定原位玻璃化技术异位玻璃化技术玻璃化修复的工艺流程玻璃化修复的工艺流程玻璃化修复的工艺流程玻璃化修复的工艺流程玻璃化修复技术玻璃化修复技术玻璃化修复技术玻璃化修复技术技术应用技术应用技术应用技术应用原位玻璃化技术原位玻璃化技术原位玻璃化技术原位玻璃化技术通过向污染介质中插入电极，对污染介质固体组分给予通过向污染介质中插入电极，对污染介质固体组分给予1600-20001600-2000摄氏度的高温处理，使有机污染物和一部分无机摄氏度的高温处理，使有机污染物和一部分无机化合物如硝酸盐、硫酸盐和碳酸盐等挥发或热解而从污染环化合物如硝酸盐、硫酸盐

20、和碳酸盐等挥发或热解而从污染环境中去除的技术境中去除的技术原位玻璃化修复过程示意图原位玻璃化修复过程示意图原位玻璃化修复过程示意图原位玻璃化修复过程示意图玻璃化修复技术玻璃化修复技术玻璃化修复技术玻璃化修复技术技术应用技术应用技术应用技术应用异位玻璃化技术异位玻璃化技术异位玻璃化技术异位玻璃化技术使用等离子体、电流或其他热源在使用等离子体、电流或其他热源在1600-20001600-2000摄氏度的摄氏度的高温熔化土壤及其中的污染物，有机污染物补热解或者蒸发高温熔化土壤及其中的污染物，有机污染物补热解或者蒸发去除，有害无机离子则得以固定化，产生的水分和热解产物去除，有害无机离子则得以固定化，产

21、生的水分和热解产物则由气体收集系统收集进一步处理则由气体收集系统收集进一步处理异位玻璃化修复过程示意图异位玻璃化修复过程示意图异位玻璃化修复过程示意图异位玻璃化修复过程示意图玻璃化修复技术玻璃化修复技术玻璃化修复技术玻璃化修复技术玻璃化修复技术的影响因素玻璃化修复技术的影响因素玻璃化修复技术玻璃化修复技术玻璃化修复技术玻璃化修复技术7.2.5 7.2.5 热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术7.2 污染土壤的物理修复技术污染土壤的物理修复技术技术介绍技术介绍技术介绍技术介绍 利用热传导（热毯、热井或热墙等）或热辐射（无线电波加热）等加热污染土壤后降低其中污染物浓度的技术高温

22、加热修复技术低温加热修复技术电磁波加热修复技术热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术技术应用技术应用技术应用技术应用高温加热修复技术高温加热修复技术高温加热修复技术高温加热修复技术通过热毯或加热井中的加热器件进行热传导加热，并通过通过热毯或加热井中的加热器件进行热传导加热，并通过汽提井和鼓风机将水蒸汽和污染物收集起来加以处理的技术汽提井和鼓风机将水蒸汽和污染物收集起来加以处理的技术高温加热修复过程示意图高温加热修复过程示意图高温加热修复过程示意图高温加热修复过程示意图热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术热毯系统热毯系统热毯系统热毯系统热井系统热井系统热井系

23、统热井系统采用覆盖在土壤表层的加热毯加热，每一块加热毯上面都采用覆盖在土壤表层的加热毯加热，每一块加热毯上面都覆盖一层防渗膜，内部设有管道和气体排放收集口。各个覆盖一层防渗膜，内部设有管道和气体排放收集口。各个管道的气体由总管引至真空管。土壤加热以及加热毯地下管道的气体由总管引至真空管。土壤加热以及加热毯地下面抽风机造成的负压，使得污染物蒸发，汽化迁移到土壤面抽风机造成的负压，使得污染物蒸发，汽化迁移到土壤层中，再将气态的污染物引至热处理设施进行氧化处理。层中，再将气态的污染物引至热处理设施进行氧化处理。将电子元件置入间隔将电子元件置入间隔3m的竖直加热井中，加热井升温的竖直加热井中，加热井升

24、温至至1000摄氏度加热周围的土壤，热量从井中向周围土壤热摄氏度加热周围的土壤，热量从井中向周围土壤热传导，进中安装了有孔筛网，同时其上部由装置连接到总传导，进中安装了有孔筛网，同时其上部由装置连接到总管，利用真空将气流引入处理设施氧化、吸附有机物。管，利用真空将气流引入处理设施氧化、吸附有机物。热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术土壤热修复系统示意图土壤热修复系统示意图土壤热修复系统示意图土壤热修复系统示意图热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术技术应用技术应用技术应用技术应用低温加热修复技术低温加热修复技术低温加热修复技术低温加热修复技术利用蒸汽井（蒸

25、汽注射钻头、热水浸泡或电利用蒸汽井（蒸汽注射钻头、热水浸泡或电阻加热产生蒸汽）加热土壤，温度可达阻加热产生蒸汽）加热土壤，温度可达100100100100摄氏度摄氏度摄氏度摄氏度，蒸发污染物，使非水质液体进入提取井，再利用蒸发污染物，使非水质液体进入提取井，再利用潜水泵收集流体，真空泵收集气体，送至处理设潜水泵收集流体，真空泵收集气体，送至处理设施进行处理。施进行处理。热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术污染土壤低温加热修复过程示意图污染土壤低温加热修复过程示意图污染土壤低温加热修复过程示意图污染土壤低温加热修复过程示意图技术应用技术应用技术应用技术应用电磁波加热修复技术电

26、磁波加热修复技术电磁波加热修复技术电磁波加热修复技术由由无线电能量辐射布置系统无线电能量辐射布置系统无线电能量辐射布置系统无线电能量辐射布置系统、无线电能量发无线电能量发无线电能量发无线电能量发射传播射传播射传播射传播和和和和监控系统监控系统监控系统监控系统、污染物蒸汽屏障包容系统和污染物蒸汽屏障包容系统和污染物蒸汽屏障包容系统和污染物蒸汽屏障包容系统和污染物蒸汽回收处理系统污染物蒸汽回收处理系统污染物蒸汽回收处理系统污染物蒸汽回收处理系统四部分组成的污染土壤四部分组成的污染土壤加热修复系统。加热修复系统。热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术原位电磁波加热修复技术平面示意图

27、原位电磁波加热修复技术平面示意图原位电磁波加热修复技术平面示意图原位电磁波加热修复技术平面示意图热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术原位电磁波加热修复技术剖面图原位电磁波加热修复技术剖面图原位电磁波加热修复技术剖面图原位电磁波加热修复技术剖面图热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术的适用性和影响因素热力学修复技术的适用性和影响因素热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术热力学修复技术7.2.5 7.2.5 热解吸修复技术热解吸修复技术热解吸修复技术热解吸修复技术7.2 污染土壤的物理修复技术污染土壤的物理修复技术技术介绍技术介绍技术介绍技术

28、介绍 利用直接或间接热交换，通过控制热解吸系统的床温和物料停留时间有选择地使污染物得以挥发去除的技术：可分为两步：加热污染介质使污染物挥发和处理废气防止污染物扩散到大气热处理典型流程热处理典型流程热处理典型流程热处理典型流程热解吸修复技术热解吸修复技术热解吸修复技术热解吸修复技术技术应用技术应用技术应用技术应用污染土壤热解吸修复过程示意图污染土壤热解吸修复过程示意图污染土壤热解吸修复过程示意图污染土壤热解吸修复过程示意图热解吸修复技术热解吸修复技术热解吸修复技术热解吸修复技术热热热热解解解解吸吸吸吸修修修修复复复复技技技技术术术术的的的的类类类类型型型型热解吸修复技术热解吸修复技术热解吸修复技

29、术热解吸修复技术7.2.6 7.2.6 电动力学修复技术电动力学修复技术电动力学修复技术电动力学修复技术7.2 污染土壤的物理修复技术污染土壤的物理修复技术技术介绍技术介绍技术介绍技术介绍 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Lasagna工艺阴极区注导电性溶液工艺阳离子选择性透过膜污染土壤电动力学修复的装置与过程示意图污染土壤电动力学修复的装置与过程示意图污染土壤电动力学修复的装置与过程示意图污染土壤电动力学修复的装置与过程示意图电动力学修复技术电动

30、力学修复技术电动力学修复技术电动力学修复技术电动力学修复重金属污染的优势和影响因素电动力学修复重金属污染的优势和影响因素技术应用技术应用技术应用技术应用LasagnaLasagnaLasagnaLasagna工艺工艺工艺工艺原位修复，在污染土壤中加入适当的物质，原位修复，在污染土壤中加入适当的物质，如吸附剂、催化剂、微生物、缓冲剂，将其变成如吸附剂、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从土壤迁处理区，然后采用电动力学法使污染物从土壤迁移至处理区，在吸附、固定等作用下得到去除。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包含低渗透性区域该工艺

31、适用于低渗透性土壤或包含低渗透性区域的非均相土壤的非均相土壤电动力学修复技术电动力学修复技术电动力学修复技术电动力学修复技术LasagnaLasagna方法水平结构方法水平结构方法水平结构方法水平结构LasagnaLasagna方法垂直结构方法垂直结构方法垂直结构方法垂直结构Lasagna工艺的优缺点工艺的优缺点电动力学修复技术电动力学修复技术电动力学修复技术电动力学修复技术技术应用技术应用技术应用技术应用阴极区注导电性溶液工艺阴极区注导电性溶液工艺阴极区注导电性溶液工艺阴极区注导电性溶液工艺电动力学处理重金属污染土壤，土壤中产生电动力学处理重金属污染土壤，土壤中产生酸性与碱性迁移带，碱性迁移

32、带促使重金属沉淀，酸性与碱性迁移带，碱性迁移带促使重金属沉淀，降低效率；在阴极和土壤之间注入导电溶液，将降低效率；在阴极和土壤之间注入导电溶液，将碱性迁移带产生的高碱性迁移带产生的高pHpH溶液区控制在土壤和阴极溶液区控制在土壤和阴极之间之间导电性溶液注入阴极和土壤之间导电性溶液注入阴极和土壤之间导电性溶液注入阴极和土壤之间导电性溶液注入阴极和土壤之间电动力学修复技术电动力学修复技术电动力学修复技术电动力学修复技术阴极区注导电性溶液工艺现场应用示意图阴极区注导电性溶液工艺现场应用示意图阴极区注导电性溶液工艺现场应用示意图阴极区注导电性溶液工艺现场应用示意图优点：优点：重金属的处理效率显著提高重

33、金属的处理效率显著提高影响因素：影响因素：需特殊的容器放置导电性溶液，这会增大处理需特殊的容器放置导电性溶液，这会增大处理成本成本阴极区注导电性溶液优点及影响因素阴极区注导电性溶液优点及影响因素电动力学修复技术电动力学修复技术电动力学修复技术电动力学修复技术技术应用技术应用技术应用技术应用阴极选择性透过膜阴极选择性透过膜阴极选择性透过膜阴极选择性透过膜将阳离子选择性透过膜放置在土壤靠近阴极处，将阳离子选择性透过膜放置在土壤靠近阴极处，H+和金属阳离子可透过膜，而和金属阳离子可透过膜，而OH-则无法通过，则将高则无法通过，则将高pH区限制在靠近阴极的地方，提高重金属离子的去除效率区限制在靠近阴极

34、的地方，提高重金属离子的去除效率带阳离子选择性透过膜的电动力装置带阳离子选择性透过膜的电动力装置带阳离子选择性透过膜的电动力装置带阳离子选择性透过膜的电动力装置电动力学修复技术电动力学修复技术电动力学修复技术电动力学修复技术7.2.7 7.2.7 冰冻修复技术冰冻修复技术冰冻修复技术冰冻修复技术7.2 污染土壤的物理修复技术污染土壤的物理修复技术技术介绍技术介绍技术介绍技术介绍 在地下以等距离的形式围绕污染源垂直安放管道，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；需要一个冷冻厂或车间来维持冻土屏障层的温度低于0摄氏度冰冻修复技术冰冻修

35、复技术冰冻修复技术冰冻修复技术冰冻修复技术的优点与限制因素冰冻修复技术的优点与限制因素冰冻修复技术冰冻修复技术冰冻修复技术冰冻修复技术技术应用技术应用技术应用技术应用冰冻修复技术冰冻修复技术冰冻修复技术冰冻修复技术第七章污染土壤的环境修复技术第七章污染土壤的环境修复技术7.1土壤污染及其修复技术概述土壤污染及其修复技术概述7.2污染土壤的污染土壤的物理物理修复技术修复技术7.3污染土壤的污染土壤的化学化学修复技术修复技术7.4污染土壤的污染土壤的生物生物修复技术修复技术7.3 污染土壤的化学修复技术污染土壤的化学修复技术利用加入到土壤中的化学修复剂与污染物发生一定的化学反应，使污染物浓度降低的

36、修复技术，修复剂包括氧化剂、还原剂、解吸剂、增溶剂和沉淀剂概念概念概念概念土壤性能改良土壤性能改良化学氧化修复化学氧化修复化学还原修复化学还原修复化学淋洗化学淋洗溶剂浸提溶剂浸提化学修复技术的适用范围化学修复技术的适用范围7.3.1 7.3.1 土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术7.3 污染土壤的污染土壤的化学化学修复技术修复技术技术介绍技术介绍技术介绍技术介绍 通过改良土壤性能的方法使污染物转变为难迁移、低活性物质或从土壤中去除；此法主要针对重金属污染，也称重金属钝化法施用改良剂调节土壤Eh技术应用技术应用技术应用技术应用施用改良剂施用改良剂施用

37、改良剂施用改良剂适用范围：适用范围：适用范围：适用范围：污染程度较轻的土壤污染程度较轻的土壤改良剂：改良剂：改良剂：改良剂：石灰性物质石灰性物质 有机物质及粘土矿物有机物质及粘土矿物 离子拮抗剂离子拮抗剂 化学沉淀剂化学沉淀剂土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术石灰性物质石灰性物质土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术石灰性物质的三个改良作用石灰性物质的三个改良作用措施措施：投加粉末状石灰投加粉末状石灰投加粉末状石灰投加粉末状石灰局限性局限性：与某些植物营养元素反应与某些植物营养元素反应与某些植物营养元素反应

38、与某些植物营养元素反应土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术有机物质及粘土矿物有机物质及粘土矿物有机物质及粘土矿物的两个改良作用有机物质及粘土矿物的两个改良作用提高土壤的肥力提高土壤的肥力增强土壤对重金属离子和有机物的吸附能力，通过增强土壤对重金属离子和有机物的吸附能力，通过有机物质与重金属的缝合、螯合作用，粘土矿物与重有机物质与重金属的缝合、螯合作用，粘土矿物与重金属离子和有机污染物的物理、化学吸附作用，使污金属离子和有机污染物的物理、化学吸附作用，使污染物分子活性降低染物分子活性降低土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术土壤性

39、能改良修复技术离子拮抗剂离子拮抗剂根据植物的离子拮抗作用，在被污染的土壤，添加根据植物的离子拮抗作用，在被污染的土壤，添加适当的离子拮抗剂，缓解污染物对植物伤害适当的离子拮抗剂，缓解污染物对植物伤害向土壤中添加磷酸盐化合物，使其与重金属，包括铅、向土壤中添加磷酸盐化合物，使其与重金属，包括铅、铁、锰、铬、锌等形成难溶态沉淀产物铁、锰、铬、锌等形成难溶态沉淀产物化学沉淀剂化学沉淀剂土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术技术应用技术应用技术应用技术应用调节土壤的调节土壤的调节土壤的调节土壤的E Eh h目的目的：控制土壤中重金属的迁移控制土壤中重金属的迁移

40、控制土壤中重金属的迁移控制土壤中重金属的迁移措施措施：调节土壤的水分含量调节土壤的水分含量调节土壤的水分含量调节土壤的水分含量土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术土壤性能改良修复技术实例实例：将汞或砷污染的水田改为旱地将汞或砷污染的水田改为旱地将汞或砷污染的水田改为旱地将汞或砷污染的水田改为旱地；铬污染的铬污染的铬污染的铬污染的旱地改为水田旱地改为水田旱地改为水田旱地改为水田HH2 2S S或向水中施加还原性物物质或向水中施加还原性物物质或向水中施加还原性物物质或向水中施加还原性物物质7.3.2 7.3.2 化学氧化修复技术化学氧化修复技术化学氧化修复技术化学氧化修复技

41、术7.3 污染土壤的污染土壤的化学化学修复技术修复技术技术介绍技术介绍技术介绍技术介绍 通过在污染区设置不同深度的钻井，然后通过钻井中的泵将化学氧化剂注入土壤，使氧化剂与污染物发生反应，降低污染物浓度化学氧化剂分散技术技术要素技术要素技术要素技术要素适用范围适用范围适用范围适用范围 难以降解的污染物，如油、有机溶剂、农药及非水溶态氯化物等化学氧化修复技术化学氧化修复技术化学氧化修复技术化学氧化修复技术污染土壤化学氧化修复技术示意图污染土壤化学氧化修复技术示意图化学氧化修复技术的三个优点化学氧化修复技术的三个优点反应的化学产物是水和二氧化碳，对环境无害反应的化学产物是水和二氧化碳，对环境无害泵出

42、的液体不需要进行再次处理泵出的液体不需要进行再次处理可处理地层深处的污染可处理地层深处的污染化学氧化技术中的氧化剂选取的原则：化学氧化技术中的氧化剂选取的原则：反应必须足够强烈，使污染物可被彻底氧化反应必须足够强烈，使污染物可被彻底氧化氧化剂及反应产物应对人体无害氧化剂及反应产物应对人体无害氧化剂易得氧化剂易得常用氧化剂：常用氧化剂：双氧水双氧水高锰酸钾高锰酸钾臭氧臭氧化学氧化修复技术化学氧化修复技术化学氧化修复技术化学氧化修复技术常用三种氧化剂的特点常用三种氧化剂的特点竖直井、水平井、过滤装置、处理栅竖直井、水平井、过滤装置、处理栅化学氧化修复技术化学氧化修复技术化学氧化修复技术化学氧化修复

43、技术氧化剂分散技术氧化剂分散技术技术应用技术应用技术应用技术应用FenteonFenteon氧化反应氧化反应氧化反应氧化反应优势：优势：迁迁迁迁FeFe2+2+、HH2 2OO2 2均无毒，且价格便宜均无毒，且价格便宜均无毒，且价格便宜均无毒，且价格便宜催化体系中不需要额外的光照催化体系中不需要额外的光照催化体系中不需要额外的光照催化体系中不需要额外的光照HH2 2OO2 2以电化学方式自动产生，增加了修复效率以电化学方式自动产生，增加了修复效率以电化学方式自动产生，增加了修复效率以电化学方式自动产生，增加了修复效率不受污染物浓度限制不受污染物浓度限制不受污染物浓度限制不受污染物浓度限制反应速

44、率快反应速率快反应速率快反应速率快化学氧化修复技术化学氧化修复技术化学氧化修复技术化学氧化修复技术7.3.3 7.3.3 化学化学化学化学还原还原修复技术修复技术修复技术修复技术7.3 污染土壤的污染土壤的化学化学修复技术修复技术技术介绍技术介绍技术介绍技术介绍 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的迁移性或其它活性降低传统的地下水泵处理可渗透反应墙类型类型类型类型适用范围适用范围适用范围适用范围 地下水的污染治理；欧美等国家已广泛用其治理污染水中的有害物质化学还原与还原脱氯修复的设计步骤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化学还原修复过程的三个阶

45、段注射注射注射注射抽提试剂抽提试剂抽提试剂抽提试剂抽提反应物抽提反应物抽提反应物抽提反应物化学还原修复技术化学还原修复技术化学还原修复技术化学还原修复技术传统的地下水泵处理方式的缺点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，不能原位修复只能限制污染物的进一步扩散，不能原位修复只能限制污染物的进一步扩散，不能原位修复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泵的使用需要能量供给，且系统需要定期维护检修泵的使用需要能量供给，且系统需要定期维护检修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，污染会重新形成一旦停止泵抽提，污染会重

46、新形成一旦停止泵抽提，污染会重新形成一旦停止泵抽提，污染会重新形成可渗透反应墙可渗透反应墙可渗透反应墙可渗透反应墙化学还原修复技术化学还原修复技术化学还原修复技术化学还原修复技术可渗透反应墙概念可渗透反应墙概念墙体是由天然物质和一种或几种活性物质混合在一起构成，这些反应材料能墙体是由天然物质和一种或几种活性物质混合在一起构成，这些反应材料能够降解和滞留流经该墙体地下水的污染组分，从而达到治理污染组分的目的够降解和滞留流经该墙体地下水的污染组分，从而达到治理污染组分的目的可渗透化学活性反应墙示意图可渗透化学活性反应墙示意图化学还原修复技术化学还原修复技术化学还原修复技术化学还原修复技术技术应用技

47、术应用技术应用技术应用化学还原修复技术化学还原修复技术化学还原修复技术化学还原修复技术化学还原技术的关键要素：化学还原技术的关键要素：还原剂还原剂系统设计系统设计常用还原剂：常用还原剂：液态液态SO2气态的气态的H2SFe0胶体胶体SOSO2 2还原剂还原剂还原剂还原剂气态的气态的气态的气态的HH2 2S S还原剂还原剂还原剂还原剂 原位修复原位修复原位修复原位修复CrCr6+6+污染土壤，加入污染土壤，加入污染土壤，加入污染土壤，加入HH2 2S S还原剂将还原剂将还原剂将还原剂将CrCr6+6+还原成还原成还原成还原成CrCr3+3+，并继续转化成氢氧化铬沉淀，并继续转化成氢氧化铬沉淀，并

48、继续转化成氢氧化铬沉淀，并继续转化成氢氧化铬沉淀，HH2 2S S本身转化为硫化物本身转化为硫化物本身转化为硫化物本身转化为硫化物化学还原修复技术化学还原修复技术化学还原修复技术化学还原修复技术Fe0Fe0胶体还原剂胶体还原剂胶体还原剂胶体还原剂 强的还原剂，可脱掉氯化溶剂的氯离子，把可迁移的氧化阴强的还原剂，可脱掉氯化溶剂的氯离子，把可迁移的氧化阴强的还原剂，可脱掉氯化溶剂的氯离子，把可迁移的氧化阴强的还原剂，可脱掉氯化溶剂的氯离子，把可迁移的氧化阴离子转化成难迁移态离子转化成难迁移态离子转化成难迁移态离子转化成难迁移态应用研究：应用研究：应用研究：应用研究：用含用含用含用含Fe0Fe0胶体

49、的活性反应墙来处理污染地下水胶体的活性反应墙来处理污染地下水胶体的活性反应墙来处理污染地下水胶体的活性反应墙来处理污染地下水优点：优点：优点：优点：安装和操作相对经济，工作人员的危险性减小安装和操作相对经济，工作人员的危险性减小安装和操作相对经济，工作人员的危险性减小安装和操作相对经济，工作人员的危险性减小Fe0胶体活性反应栅示意图胶体活性反应栅示意图化学还原修复技术化学还原修复技术化学还原修复技术化学还原修复技术7.3.4 7.3.4 化学淋洗修复技术化学淋洗修复技术化学淋洗修复技术化学淋洗修复技术7.3 污染土壤的污染土壤的化学化学修复技术修复技术技术介绍技术介绍技术介绍技术介绍 借助能促

50、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推动淋洗液注入到被污染土层中与污染物反应，然后再把包含有污染物的液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理原位化学淋洗修复异位化学淋洗修复类型类型类型类型污染土壤化学修复的淋洗过程污染土壤化学修复的淋洗过程淋洗液向土壤表面扩散淋洗液向土壤表面扩散淋洗液向土壤表面扩散淋洗液向土壤表面扩散对污染物质的溶解对污染物质的溶解对污染物质的溶解对污染物质的溶解淋洗出的污染物在土壤内部扩散淋洗出的污染物在土壤内部扩散淋洗出的污染物在土壤内部扩散淋洗出的污染物在土壤内部扩散淋洗出的污染物从土壤表面向液体扩散淋洗出的污染物从土壤表面向液体扩