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重金属污染土壤修复策略之物理/化学修复技术

华清科技
快讯
2021 01/17


土壤污染修复三技术

  重金属污染土壤物理/化学修复技术主要包括物理工程措施、热脱附技术、固化/稳定化技术(又名钝化技术)、水泥窑协同处置技术、淋洗技术、冰冻土壤修复技术、电动修复技术、阻隔填埋技术和化学氧化/还原技术。


土壤物理/化学修复技术

   物理工程措施:物理工程措施主要有排土、换土、去表土、客土和深耕翻土等措施。排土、换土、去表土和客土的修复施工工程量较大,且存在污土的处理问题。深耕翻土是采用深耕,上下翻动土壤层,降低表层土壤中的重金属含量。物理工程措施中较常见的是客土和污土相结合,将一定量的干净客土和污土成比例混合,从而使得土壤中的重金属含量降低。深耕翻土在污染较轻的土壤修复过程较常见,客土和换土多用于重污染土壤修复工程

   热脱附技术:通过直接或间接加热,将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上,通过控制系统温度和物料停留时间,有选择地促使污染物气化挥发,使目标污染物与土壤颗粒分离、去除。适用于受重金属汞污染的土壤修复

   固化/稳定化技术:污染土壤中添加固化剂/稳定剂,经充分混合,使其与污染介质、污染物发生物理、化学作用,将污染土壤固封为结构完整的具有低渗透系数的固化体,或将污染物转化成化学性质不活泼形态,降低污染物在环境中的迁移和扩散。固化/稳定化技术不适用于以污染物总量为验收目标的项目。

表1  一些常见的土壤钝化剂[1]

钝化剂种类

名称

主要作用机理

无机钝化剂

碱性物质

石灰、白云石、石膏、硅酸盐、碳酸钙、粉煤灰等

吸附作用、沉淀作用

黏土矿物

沸石、蛭石、蒙脱石、高岭土、膨润土、硅藻土、海泡石等

吸附作用、离子交换作用

有机钝化剂

生物炭

骨炭、秸秆炭、粪便炭、果壳炭等

吸附作用、离子交换作用

有机肥

粪便、堆肥、腐殖质等

络合作用

有机酸

柠檬酸、草酸、酒石酸、苹果酸、胡敏酸、富里酸等

络合作用

有机高分子

壳聚糖、海藻糖等

吸附作用

有机废物

污泥、秸秆、鸡蛋壳、牡蛎壳、棉籽壳等

络合作用、吸附作用

  水泥窑协同处置技术:利用水泥窑回转窑内的高温、气体长时间停留、热容量大、热稳定性好、碱性环境、无废渣排放等特点,在生产水泥熟料的同时,焚烧固化处理污染土壤。本技术不宜用于汞、砷、铅等中间污染较重的土壤。

  土壤淋洗修复技术是通过注入和抽吸淋洗液,淋洗液和污染的土壤充分混合,土壤中的重金属通过溶解、乳化和化学作用渗入到淋洗液中,随淋洗液的吸出而去除的修复技术。该技术是将淋洗液注入污染的土壤,再用泵将吸附过污染物的淋洗液抽吸处理,一般需要用清洁的淋洗液反复多次淋洗,然后对污染的淋洗液进行收集处理与回用。土壤淋洗技术不宜用于土壤细粒(粘/粉粒)含量高于25%的土壤。

冰冻土壤修复技术是围绕已知的污染源在地下以等距离的形式垂直安放合适的管道,再在管道内输送入无害的冰冻剂,冻结土壤中的水分,形成地下冻土屏障,防止土壤中的重金属迁移扩散。

电动土壤修复技术:是通过电流的作用,在电场的作用下,土壤中的重金属离子(如PbCdCrZn等)以电透渗和电迁移的方式向电极运输,然后集中收集处理。电动修复方法特别适合于低渗透的粘土和淤泥土,可以控制污染物的流动方向。

阻隔填埋修复技术污染土壤或经过治理后的土壤置于防渗阻隔填埋场内,或通过敷设阻隔曾阻断土壤中污染物迁移扩散的途径,使污染土壤与四周环境隔离,避免污染物与人体接触和随土壤水迁移进而对人体和周围环境造成危害。阻隔填埋技术不宜用于污染物水溶性强或渗透率高的污染土壤,不适用于地质活动频繁和地下水水位较高的地区。

污染土壤化学氧化/还原技术化学修复是根据土壤和重金属的性质,选择合适的化学修复剂加入土壤(如改良剂、沉淀剂、增溶剂等),通过对重金属的吸附、氧化还原、沉淀以及萃取,以降低重金属的生物有效性。


未完待续 重金属污染土壤修复之生物土壤修复技术


The End
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