15種常見土壤地下水修復技術大盤點

2020-12-08 中國水網

【導讀】十五種修復技術適用於各種不同程度的汙染土壤和地下水,但還是要具體問題具體分析,選擇更適合我國的修復技術才是最實用的。

在國家啟動淨土保衛戰的背景下,各種環保政策頻頻出臺。全面加強土壤環境管理,是推動打好淨土保衛戰的重中之重。

目前15種常見土壤地下水修復技術有:

1、原位固化/穩定化技術

原理:通過一定的機械力在原位向汙染介質中添加固化劑/穩定化劑,在充分混合的基礎上,使其與汙染介質、汙染物發生物理、化學作用,將汙染土壤固封為結構完整的具有低滲透係數的固化體,或將汙染物轉化成化學性質不活潑形態,降低汙染物在環境中的遷移和擴散。

適用性:適用於汙染土壤,可處理金屬類、石棉、放射性物質、腐蝕性無機物、氰-化物以及砷化合物等無機物;農藥/除草劑、石油或多環芳烴類、多氯聯苯類以及二噁英等有機化合物。不宜用於揮發性有機化合物,不適用於以汙染物總量為驗收目標的項目。

2、異位固化/穩定化技術

原理:向汙染土壤中添加固化劑/穩定化劑,經充分混合,使其與汙染介質、汙染物發生物理、化學作用,將汙染土壤固封為結構完整的具有低滲透係數的固化體,或將汙染物轉化成化學性質不活潑形態,降低汙染物在環境中的遷移和擴散。

適用性:適用於汙染土壤。可處理金屬類、石棉、放射性物質、腐蝕性無機物、氰-化物以及砷化合物等無機物;農藥/除草劑、石油或多環芳烴類、多氯聯苯類以及二噁英等有機化合物。不適用於揮發性有機化合物和以汙染物總量為驗收目標的項目。當需要添加較多的固化/穩定劑時,對土壤的增容效應較大,會顯著增加後續土壤處置費用。

3、原位化學氧化/還原技術

原理:通過向土壤或地下水的汙染區域注入氧化劑或還原劑,通過氧化或還原作用,使土壤或地下水中的汙染物轉化為無毒或相對毒性較小的物質。常見的氧化劑包括高錳酸鹽、過氧化氫、芬頓試劑、過硫酸鹽和臭氧。常見的還原劑包括硫化氫、連二亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵、多硫化鈣、二價鐵、零價鐵等。

適用性:適用於汙染土壤和地下水。其中,化學氧化可處理石油烴、BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、酚類、MTBE(甲基叔丁基醚)、含氯有機溶劑、多環芳烴、農藥等大部分有機物;化學還原可處理重金屬類(如六價鉻)和氯代有機物等。受腐殖酸含量、還原性金屬含量、土壤滲透性、pH值變化影響較大。

4、異位化學氧化/還原技術

原理:向汙染土壤添加氧化劑或還原劑,通過氧化或還原作用,使土壤中的汙染物轉化為無毒或相對毒性較小的物質。常見的氧化劑包括高錳酸鹽、過氧化氫、芬頓試劑、過硫酸鹽和臭氧。常見的還原劑包括連二亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵、多硫化鈣、二價鐵、零價鐵等。

適用性:適用於汙染土壤。其中,化學氧化可處理石油烴、BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、酚類、MTBE(甲基叔丁基醚)、含氯有機溶劑、多環芳烴、農藥等大部分有機物;化學還原可處理重金屬類(如六價鉻)和氯代有機物等。

異位化學氧化不適用於重金屬汙染土壤的修復,對於吸附性強、水溶性差的有機汙染物應考慮必要的增溶、脫附方式;異位化學還原不適用於石油烴汙染物的處理。

5、異位熱脫附技術

原理:通過直接或間接加熱,將汙染土壤加熱至目標汙染物的沸點以上,通過控制系統溫度和物料停留時間有選擇地促使汙染物氣化揮發,使目標汙染物與土壤顆粒分離、去除。

適用性:適用於汙染土壤。可處理揮發及半揮發性有機汙染物(如石油烴、農藥、多氯聯苯)和汞。不適用於無機物汙染土壤(汞除外),也不適用於腐蝕性有機物、活性氧化劑和還原劑含量較高的土壤。

6、異位土壤洗脫技術

原理:採用物理分離或增效洗脫等手段,通過添加水或合適的增效劑,分離重汙染土壤組分或使汙染物從土壤相轉移到液相,並有效地減少汙染土壤的處理量,實現減量化。洗脫系統廢水應處理去除汙染物後回用或達標排放。

適用性:適用於汙染土壤。可處理重金屬及半揮發性有機汙染物、難揮發性有機汙染物。不宜用於土壤細粒(粘/粉粒)含量高於25%的土壤。

7、水泥窯協同處置技術

原理:利用水泥迴轉窯內的高溫、氣體長時間停留、熱容量大、熱穩定性好、鹼性環境、無廢渣排放等特點,在生產水泥熟料的同時,焚燒固化處理汙染土壤。

適用性:適用於汙染土壤,可處理有機汙染物及重金屬。不宜用於汞、砷、鉛等重金屬汙染較重的土壤,由於水泥生產對進料中氯、硫等元素的含量有限值要求,在使用該技術時需慎重確定汙染土壤的添加量。

8、土壤植物修復技術

原理:利用植物進行提取、根際濾除、揮發和固定等方式移除﹑轉變和破壞土壤中的汙染物質,使汙染土壤恢復其正常功能。適用性:適用於汙染土壤,可處理重金屬(砷、鎘、鉛、鎳、銅、鋅、鈷、錳、鉻、汞等)以及特定的有機汙染物(如石油烴、五氯酚、多環芳烴等)。

編輯:汪茵

相關焦點

  • 專家:土壤地下水修復存在九大誤區
    誤區一:汙染場地是指汙染的土壤。  汙染場地是由於某種行為和活動造成土壤地下水被汙染的場地,汙染物的遷移還會對場地外的土壤地下水形成汙染。因此,多數汙染場地的修復包括地下水修復。  誤區二:汙染場地就是棕地。
  • 2016重金屬汙染防治及土壤與地下水修復最佳可行技術高級研討會...
    2016年5月26日至28日,「2016重金屬汙染防治及土壤與地下水修復最佳可行技術高級研討會」在青島召開,朗鐸科技全國土壤銷售經理彭鋮先生、朗鐸科技技術部經理馬金波先生出席會議。
  • 地下水重金屬汙染修復技術研究進展
    地下水汙染尤其是重金屬汙染的問題已經引起國內學者的關注,但目前重金屬汙染評價及治理的研究主要集中在土壤、地表水與沉積物,關於地下水重金屬汙染的較少。地下水關乎人民健康,重金屬汙染事件一旦出現,其造成的危害無法估量,因此研究出針對地下水重金屬汙染治理的技術迫在眉睫。本文將地下水重金屬汙染的修復技術分為異位修復技術和原位修復技術2大類。
  • 土壤修復技術:石油汙染土壤的植物與微生物修復技術
    介紹了我國的石油汙染概況及物修復技術在石油汙染治理中的應用,重點對石油汙染土壤的微生物修復、植物修復、植物.微生物聯合修復技術的研究進展及各自的優點、局限性進行了綜述,並提出了石油汙染土壤生物修復技術研究的重點領域。關鍵詞:石油 汙染土壤 微生物修復 植物修復石油汙染已成為當今世界性公害之一。
  • 土壤和地下水汙染的監控自然衰減修復技術研究進展
    北極星環境修復網訊:我國土壤和地下水汙染形勢嚴峻,汙染場地數量巨大、類型複雜,相應的管理和修復技術體系仍然滯後。監控自然衰減(MNA)作為一種基於汙染風險管控的場地修復和長期監測方法,是土壤和地下水汙染修復中較為經濟和有效的方法之一,可以實現修復的成本效益最大化。近幾年來MNA在美國汙染場地修復中的應用比例約佔30%左右,場地修復的平均成本為數十萬美元。
  • 地下水抽除處理技術應用重點及土壤修復技術重要觀念有哪些?
    北極星環境修復網訊:一 地下水抽除處理技術(P&T)的原理及應用1 技術原理P&T修復技術是一種相當成熟且廣泛應用的的地下水修復技術,P&T是利用物理性的抽水,針對含水層中的溶解相汙染物及NAPL進行抽除,並於地表進行處理的修復技術。
  • 【專家觀點】水合硫酸亞鐵修復六價鉻汙染土壤、地下水- 你所不知...
    導讀:鉻汙染土壤和地下水中的鉻主要以六價鉻和三價鉻兩種價態形式存在,其中三價鉻毒性低、穩定性較高,而六價鉻毒性強易遷移,為了達到降低鉻毒性和遷移性的目的,最常用的修復技術為化學還原法。在實際修復工程中,水合硫酸亞鐵(其中又以七水硫酸亞鐵為主)由於廉價易得,且在一定程度上可滿足修復要求,儼然成為國內六價鉻汙染場地(土壤及地下水)修復使用頻率最高的化學還原劑,遠至幾年前河北某項目、近到眼下的中南某鉻鹽廠中試項目等等。但水合硫酸亞鐵存在的引入二次汙染、修復能力有限和長效性差等問題亟待引起有關各方的高度重視。
  • 重金屬汙染修復技術之鉻汙染土壤修復技術
    北極星環境修復網訊:鉻汙染來源及危害鉻及其化合物在工業生產的各個領域廣泛應用,是冶金工業、金屬加工電鍍、製革、油漆、顏料、印染、製藥、照相製版等行業必不可少的原料。六價鉻多溶於水中,主要以HCrO4-和 CrO42-兩種形態存在,其化學活性大,毒性強,是造成地下水汙染的主要汙染物,在工業廢水中,主要以六價鉻的形態存在。
  • 可滲透反應牆(PRB技術)及其在地下水修復中的應用
    北極星環境修復網訊:可滲透反應牆(Permeable reactive barrier ,PRB)是一種將溶解的汙染物從汙染水體和土壤中去除的鈍性處理技術,是近年來流行的地下水汙染原位處理方法,具有持續原位處理多種汙染物、處理效果好、安裝施工方便、性價比較高等優點。目前,歐美一些發達國家已對其進行了大量的試驗及工程技術研究,並投入商業應用。
  • 快速興起的土壤修復行業:土壤熱修復
    北極星環境修復網訊:汙染土壤和場地修復是環境修復的重要戰場,隨著國家及個地方政府對修復的更加重視,土壤修復設備和技術也在不斷發展。土壤汙染具有隱蔽性、潛伏性和長期性的特點,發展多元化的修復技術迫在眉睫。
  • 「第七屆土壤與地下水國際研討會」會議通知
    ,深入交流和研討土壤與地下水領域的新理論、新方法、新技術、新模式,提高我國土壤和地下水汙染防治與修復技術創新能力,為打贏打好汙染防治攻堅戰和推進生態文明建設提供技術支撐,中國環境科學學會與華東理工大學等單位擬定於2020年11月18-20日在上海市舉辦「第七屆土壤與地下水國際研討會」。
  • 有機汙染土壤的微生物修復技術研究進展
    同時,汙染土壤中的汙染物在一定的環境下可通過雨水衝刷進入地表水或地下水,汙染水環境;或通過植物生長進入食物鏈,危害生物甚至人類的安全。 目前,常見的土壤複合汙染形式有重金屬複合汙染、有機汙染物複合汙染、重金屬–有機汙染物複合汙染;其中,土壤有機複合汙染主要與有機農藥的生產、使用和工業「三廢」的排放有關,較為常見的汙染物為有機氯農藥(OCPs)、多環芳烴(PAHs)、多氯聯苯(PCBs)以及石油烴(TPHs)等。據統計,我國目前至少有3600萬公頃土壤受到農藥、石油烴和多環芳烴等有機化合物的汙染。
  • 石油汙染土壤原位生物修復強化技術研究進展
    系統分析了各原位生物修復強化技術的作用機理及研究、應用現狀,在此基礎上提出了電動-微生物聯合修復技術、微生物燃料電池-微生物聯合修復技術及固定化材料納米粒子的應用是原位生物修復強化技術未來的研究方向。隨著石油勘探、開發、運輸、儲運及煉製規模的不斷擴大以及石油煉化企業的搬遷,石油汙染土壤的面積不斷增大。
  • 納米零價鐵複合材料修復氯代烴汙染地下水技術研發與示範工程
    【產品介紹】隨著工業化、城鎮化的快速發展,歷史遺留汙染場地量大且跨介質複合汙染嚴重、異位土壤修復二次汙染風險高,缺乏具有科學依據的風險管控模式已成為我國城市汙染地塊安全開發的瓶頸。為了推動我國汙染地塊環境風險管控與原位修復技術的工程化應用進程,中國科學院南京土壤研究所通過高精度環境調查、精準定位監測,構建了場地汙染物遷移與暴露概念模型,應用三維空間地下水流動與溶質遷移數值模型解析了汙染源特徵及其時空分布規律;研發與製備了高效、綠色、低耗納米零價鐵-生物炭複合材料;基於精準風險管控原理構建的新型滲透式反應屏障(PRB)的工程示範為解決我國氯代烴類高風險汙染地下水修復提供了可複製
  • 「技術交流」基於HERA土壤分層風險評估的SVE修複方案優化
    而我國對工業汙染場地問題關注較晚,國內現有的汙染場地風險評估技術導則[4]也借鑑了美國國家科學院1972年提出的風險評估思路,將整個風險評估分為危害識別、暴露評估、毒性評估及風險表徵4個步驟[5-9]。目前,我國的許多學者也開展了汙染場地土壤與地下水健康風險評估工作。
  • 地下水修復可滲透反應牆技術
    北極星環境修復網訊:1技術名稱技術名稱:地下水修復可滲透反應牆,英文名稱:Permeable ReactiveBarrier(PRB)2技術適用性1) 適用的介質:汙染地下水2) 可處理的汙染物類型:碳氫化合物(如BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、石油烴
  • 大數據揭示土壤修復領域的學術大牛和熱點方向、趨勢
    一篇論文被引次數越多,說明該論文在同行中引起的反響越大,受同行關注的程度越高,其學術影響力也越大。被引次數排在前10名的論文總被引次數為3188。這10篇論文分布在7種期刊上,被引次數最高的前3篇論文分別刊登在《土壤通報》、《科學通報》上。《科學通報》、《生態學報》、《生態學雜誌》分別發表2篇。浙江大學是產出高被引論文最多的機構,共4篇。
  • ...汙染土壤及地下水的修復,腐殖質與稀土元素配合作用及其生物可...
    所在院校: 南京大學       所在院系: 環境學院 職稱: 教授       招生專業: 環境工程 研究領域: 重金屬及稀土元素的形態、生物可利用性和生態效應,汙染土壤及地下水的修復
  • 場地修復之地下水監控自然衰減技術
    北極星環境修復網訊:1技術名稱技術名稱:地下水監控自然衰減,英文名稱:Groundwater Monitored Natural Attenuation(MNA)2技術適用性2.1適用的介質:汙染地下水2.2可處理的汙染物類型:碳氫化合物(如BTEX(
  • 中科鼎實核心技術解說系列之「土壤修復化學氧化技術」
    前兩期已分別為大家解讀了有機汙染土修復之異位熱解吸技術和常溫解吸技術,本期我們來探討關於化學氧化修復技術的相關知識。中科鼎實環境修覆核心技術解說系列之三:土壤修復之化學氧化技術土壤化學氧化修復技術是基於飲用水和廢水的化學氧化處理方法上發展起來的。