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在污染区的不同深度钻井,利用泵将氧化剂注入土壤,从另一个井可将氧化剂抽提出来。含有氧化剂的废液可以重复使用。原位化学氧化修复技术适用于被油类、有机溶剂、多环芳烃、农药以及非水溶性氯化物所污染物的土壤。常用的氧化剂有K2MnO4、H2O2和O3,溶解氧有时也可以作为氧化剂。
1997年,在美国的阿拉巴马州,曾采用原位化学氧化修复技术对一个受到高密度非液相液体污染的黏质土壤进行处理。
3.溶剂提取技术
溶剂提取技术是一种异位修复技术。
在该过程中,污染物转移进入有机溶剂或超临界液体,而后溶剂被分离进一步处理或弃置。溶剂提取技术使用的是非水溶剂,因此不同于一般的化学提取和土壤淋洗。处理之前首先准备土壤,包括挖掘和过筛。过筛的土壤可能要在提取之前与溶剂混合,制成浆状。被溶剂提取出的有机物连同溶剂一起从提取器中被分离出来,进入分离器进行进一步分离。在分离器中由于温度或压力的改变,有机污染物从溶剂中分离出来。溶剂进入提取器中循环使用,浓缩的污染物被收集起来进一步处理,或被弃置。干净的土壤经过滤和干化,可以进一步使用或弃置。干燥阶段产生的蒸气应该收集、冷凝,进一步处理。
在美国加利福尼亚北部的一个岛上,曾采用此法对多氯联苯含量高达17~640 mg˙kg-1的污染土壤进行处理。该处理系统采用了批量溶剂提取过程,采用的溶剂是专利溶剂,以分离土壤的有机污染物。整个提取系统5个提取罐、1个微过滤单元、1个溶剂纯化站、1个清洁容积存储罐和1个真空抽提泵系统组成。处理每吨土壤需要4L溶剂。处理后的土壤中多氯联苯的含量降到大约2 mg˙kg-1。
化学修复技术存在哪些问题?
原位化学淋洗:耗资大,需要大量的冲洗助剂,而且冲洗助剂本身或许对生物有毒、对环境有害。
溶剂浸提:对于含水量较高的土壤.土壤与溶剂不能充分接触,需要烘干土壤,因此增加处理的费用;使用的有机溶剂在处理后的土壤中有一定的残留,因此有必要对使用的溶剂的生态毒性进行事先考察。PCBs的去除取决于土壤有机质和含水量。高的有机质含量影响DDT的溶剂浸提效率,因为有机质对DDT有强烈的吸附作用。
聚合化学修复:在实际应用中则比较难以调控,采用这一方法的费用也很昂贵。
化学脱氯:高浓度污染物(>5%)、高的含水量(>15%)、低土壤pH以及碱性反应金属的存在是限制乙二醇处理有效性的因子;分散在油中的金属钠与水发生反应。限制了在土壤修复中的应用;在100~200℃温度范围内对污染物进行热解吸修复能导致土壤有机质的破坏。化学脱氯修复过程在反应速率上受到土壤水溶液极大的不良影响,在实际应用中还涉及极为复杂的操作过程。
利用氧化-还原过程进行的化学修复:随着化学还原剂或氧化剂的加入,在降低土壤污染物毒性或降解土壤污染物的同时,或许形成毒性更大的副产物,并降低土壤有机质的水平。
土壤性能改良:石灰等土壤修复剂,或许起临时的固定作用,需要在一定的时间内重复应用,以保证土壤pH在适当的范围内。这些物质的加入,对土壤自然过程产生影响。如石灰物质的加入,有固定营养物质的作用,这或许降低土壤的微生物活性。有机质的加入,则增加了硝酸盐向环境的淋失。土壤性能改良过程相应的可逆反应以及参合化学剂改良剂的农业耕作,会影响着技术的有效性并带来土壤侵蚀等副作用。
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