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1、污 染 修 复,王 铎,1,t课件,土壤/地下水污染 : 指人类活动产生的有毒、有害污染物进入土壤/地下水，并积累到一定程度，使其组成和性质等发生变化，导致其自然功能失调，引起质量恶化，对人身和农作物构成不利影响和危害的现象,土 壤 /地下水污染,追求人与自然的和谐,2,t课件,土壤污染物大致可分为4类:化学污染物 包括无机污染物(如汞、镉、铅、砷等重金属，过量的氮、磷植物营养元素以及氧化物和硫化物等)和有机污染物（如各种化学农药、石油及其裂解产物,以及其他各类有机合成产物等)；物理污染物 指来自工厂、矿山的固体废弃物如尾矿、废石、粉煤灰和工业垃圾等；生物污染物 指带有各种病菌的城市垃圾和由卫
2、生设施（包括医院）排出的废水、废物以及厩肥等。放射性污染物 主要存在于核原料开采和大气层核爆炸地区，以锶和铯等在土壤中生存期长的放射性元素为主。,污 染 分 类,3,t课件,土壤污染,-化工、冶金等-排污、渗坑及污水灌溉-垃圾、废渣等-污染大气降水-农药、化肥等农业活动,污 染 途 径,4,t课件,污 染 机 理,土壤污染与地下水污染存在密切关系。,5,t课件,污 染 机 理,6,t课件,污 染 机 理,7,t课件,污 染 机 理,8,t课件,污染方式分类,概念 污染物从污染源进入到地下水中所经过的路径 有助于制定正确的防治地下水污染的措施 分类 依据水力学特点，分为4种 1、间歇入渗型 2、
3、连续入渗型 3、越流型 4、径流型,9,t课件,间歇入渗型,特点 有毒或有害物质周期性渗入含水层 受污染的对象主要是浅层地下水 常与大气降雨或灌溉对应 污染源一般呈固态,10,t课件,连续渗入型,特点 污染方式由上而下 污染物经包气带连续渗入 污染源一般呈液态,11,t课件,越流型,特点 污染物通过越流形式 人类活动引发越流方向改变 难于查清越流具体的地点及地质部位,12,t课件,径流型,特点 污染物通过径流形式 污染范围可能不很大 污染程度往往由于缺乏自然净化作用而显得十分严重,13,t课件,场地调查,14,t课件,取样,15,t课件,修复工作程序,16,t课件,污染场地修复工作流程,17,
4、t课件,地下水污染治理技术,可渗透性反应墙抽出处理技术生物降解循环井技术,18,t课件,地下水抽出处理技术,利用抽提井将受到污染的地下水抽提到地表，经由地上污水处理装置进行处理，达标后排放或回灌。该技术为最常用的地下水污染机理技术。,19,t课件,地下水抽出处理技术示意图,20,t课件,渗透性反应墙技术介绍,渗透性反应墙（Permeable Reactive Barrier，PRB）：一种新型地下水污染原位治理技术,其机理是借助充填于墙内的、针对不同污染物质的不同反应材料与污染物质进行化学反应与生物降解,达到污染物去除的目的。主要由可渗透反应单元组成，通常置于地下水污染羽状体的下游,与地下水流
5、相垂直。污染物去除机理包括生物和非生物两种,污染地下水在水力梯度作用下通过反应单元时,产生沉淀、吸附、氧化还原和生物降解反应,使水中污染物得到去除。,21,t课件,渗透反应墙技术示意图,22,t课件,渗透反应墙技术示意图,23,t课件,注入井简易结构,连续墙式PRB,被动收集反应器,隔水漏斗导水门式PRB,几种渗透反应墙介绍,24,t课件,生物（强化）降解介绍,通过向土壤或地下水中投放微生物或营养物质来激活土著微生物，使它们能够快速分解和破坏污染物，已达到修复目的的一种方法。,25,t课件,生物（强化）降解示意图,26,t课件,循环井工艺介绍,该技术工艺结合了原位气提、吹脱、抽提，增强地下水的
6、生物效应及氧化效果等技术。鼓气装置用于降低水的密度，并提升井周围的水面高度，依次在井内产生负压，导致水流回井内。鼓气装置产生向上的动力，导致气压和浓度梯度由低到高的区间差异，以驱动地下水的循环运动。井顶部安装真空密封装置用以从地下抽取蒸汽。蒸汽抽提装置产生的负压会引起井内水位抬升，增加梯度差异。该装置还可以去除井周围非饱和带中的气体。土壤抽提装置和鼓气装置能进一步扩大水流的影响半径.井的底部安装潜水泵,将水提升至井顶部后通过喷头向下喷洒。水流在井及管道系统中如瀑布般落下，增加了物质的转移的接触面积，类似于气体吹脱塔。同时，通过井底部的鼓气装置可以增强吹脱效果。实质上，该井扮演着地下吹脱塔的角色
7、，经过抽提、吹脱后富含溶解氧的水流在井系统中下落，水位抬升后溢流回地下含水层渗流区域。水头压力可以扩大该区域内水力影响半径并增强对污染物的冲洗效果。紫外线处理装置或添加臭氧到鼓气装置产生的气流中可与该工艺结合使用，且费用不高，容易实现。该组合技术在井周围创造一个循环区域可进一步增强清除效果。,27,t课件,循环井工艺示意图,28,t课件,土 壤 修 复 技 术,物理修复,化学修复,生物修复,29,t课件,换土 用新鲜未受污染的土壤替换或部分替换污染的土壤，以稀释原污染物浓度，增加土壤环境容量，从而达到修复土壤污染的一种方法。 换土法又可分为换土、翻土、去表土和客土 4 种方法。 由于对环保要求
8、的提高，该技术将逐渐很少被采用。,换土置换,30,t课件,冰冻修复技术通过温度降低到0度以下冻结土壤，形成地下冻土层以容纳土壤或者地下水中的有害和辐射性污染物还是一门新兴的污染土壤修复技术。冰冻修复技术可以用在隔离和控制饱和土层中的辐射性物质、金属和有机污染物的迁移。,冰冻修复技术,31,t课件,阻隔技术利用水平阻隔系统、垂直阻隔系统、地面覆盖系统等控制措施以防止污染物迁移。一般情况下，为防止污染物向下迁移采取水平阻隔系统进行控制，为防止污染物向四周迁移采用垂直阻隔系统进行控制，为防止土壤中挥发性污染物向大气中挥发或蒸发扩散采取地面覆盖系统进行控制。,阻隔技术,32,t课件,稳定固化技术将土壤
9、与固化剂混合后,经熟化形成渗透性低是我固体混合物，降低污染物迁移可能性，通过固态形式在物理上隔离污染物；或者将污染物转化成化学性质不活泼的形态，降低污染物的危害；可分为原位和异位稳定/固化修复技术。原位稳定固化技术适用于重金属污染土壤的修复，一般不适用于有机污染物污染土壤的修复；异位稳定固化技术通常适用于处理无机污染物质，不适用于挥发半挥发性有机物和农药杀虫剂污染土壤的修复。固化剂主要有：水泥、硅酸盐、石灰、沥青、高炉矿渣等。,稳定固化技术,33,t课件,原位稳定固化技术,34,t课件,异位稳定固化技术,35,t课件,异位稳定固化技术,36,t课件,异位稳定固化技术,37,t课件,气提多相浸提
10、解吸技术指利用物理方法通过降低土壤孔隙的蒸汽压，把土壤中的污染物转化为蒸汽形式而加以去除的技术；可分为原位土壤气提技术、异位土壤气提技术和多相浸提技术。气提技术适用于地下含水层以上的包气带；多相浸提技术适用于包气带和地下含水层。原位土壤气提技术适用于处理亨利系数大于 0.01 或者蒸汽压大于 66.66Pa 的挥发性有机化合物，如挥发性有机卤代物或非卤代物，也可用于去除土壤中的油类、重金属、多环芳烃或二噁英等污染物；异位土壤气提技术适用于修复含有挥发性有机卤代物和非卤代物的污染土壤；多相浸提技术适用于处理中、低渗透型地层中的挥发性有机物。,气提/解吸技术,38,t课件,原位气提技术,39,t课
11、件,异位气提技术,40,t课件,异位气提技术,41,t课件,热处理技术,热处理（加热解吸）技术通过直接或间接热交换，将受污染的土壤加热（常用的加热方法有蒸汽、红外辐射、微波和射频），使土壤中的挥发性污染物（重金属 Hg）从污染介质挥发或分离的过程，在挥发时能被收集起来进行回收或处理的一种方法。按温度可分成低温热处理技术（土壤温度为150315 ）和高温热处理技术（土壤温度为315540 或更高）。热处理修复技术适用于处理土壤中挥发性有机物、半挥发性有机物、农药、高沸点氯代化合物，不适用于处理土壤中重金属（ Hg 除外）、腐蚀性有机物、活性氧化剂和还原剂。,42,t课件,原位热处理技术,43,t
12、课件,异位热处理技术,44,t课件,异位热处理技术,45,t课件,异位热处理技术,46,t课件,淋洗技术借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的溶剂，通过水头压力推动清洗液，将其注入被污染土层中，然后再将包含污染物的液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理的技术，可分为原位和异位化学淋洗技术。原位化学淋洗技术适用于水力传导系数大于10-3cm/s的多孔隙、易渗透的土壤，如沙土、砂砾土壤、冲积土和滨海土，不适用于红壤、黄壤等质地较细的土壤；异位化学淋洗技术适用于土壤粘粒含量低于 25%、被重金属、放射性核素、石油烃类、挥发性有机物、多氯联苯和多环芳烃等污染的土壤。常用的淋洗液有清水、有机和无机
13、溶液 3 种。,淋洗技术,47,t课件,原位淋洗技术,48,t课件,异位淋洗技术,49,t课件,化学氧化化学还原技术利用化学氧化剂/还原剂将污染物氧化/还原为难溶或低毒性物质，从而降低污染物在环境介质中的迁移性和生物可以利用性；或将有机物中有害的含氯分子中的氯原子去除，使之成为低毒性或者没有毒性的化合物。,化学氧化化学还原技术,50,t课件,原位化学氧化化学还原技术,51,t课件,异位化学还原技术,52,t课件,电动修复技术 电动力学修复是使土壤中的污染物质在外加电场作用下通过电渗析, 电迁移和电泳发生定向移动并在电极附近累积起来, 从而被除去。电动力学修复可以用于抽提地下水和土壤中的重金属离
14、子，也可对土壤中的有机物进行去除。,电动修复技术,53,t课件,电动修复技术,54,t课件,生物修复利用微生物将土壤、地下水中的危险污染物降解、吸收或富集的生物工程技术系统。通过利用营养和其他化学品来激活微生物，使它们能够快速分解和破坏污染物。作用的原理是通过土著微生物或外源微生物提供最佳的营养条件及必需的化学物质，保持其代谢活动的良好状态。按处置地点分为异位生物修复（如生物通风、生物堆肥等）和原微生物修复（如原位深耕、原位生物降解、生物反应墙等）。生物修复技术适用于烃类及衍生物，如汽油、燃油、乙醇、酮、乙醚等，不适合处理持久性有机污染物。,生物修复,55,t课件,堆肥（生物堆）在人工控制条件
15、下，对生物来源的固体有机废物进行好氧生物分解和稳定化的过程，在堆肥过程中利用多种微生物的活动，使得有机污染物得到降解和转化。可将污染物与有机物（稻草、麦秸、碎木片和树皮等）、粪便等混合后进行。,堆肥（生物堆）,56,t课件,堆肥（生物堆）,57,t课件,生物通风一种强迫氧化生物降解的方法，即在受污染土壤中强制通入空气，将易挥发的有机物一起抽出，然后用排入气体处理装置进行后续处理或直接排入大气中。,生物通风,58,t课件,生物通风,59,t课件,地耕处理通过在受污染土壤上进行耕耙、施肥、灌溉等耕作活动，为微生物代谢提供一个良好环境，保证生物降解发生，从而使受污染土壤得到修复的一种方法。,地耕处理,60,t课件,地耕处理,61,t课件,植物修复利用植物及共存微生物与环境之间的相互作用，提取、吸收、分解、转化或固定土壤中有毒有害污染物的技术总称。,植物修复,62,t课件,植物 固定,植物挥发,植物降解,植物提取,植物促进,植物修复,63,t课件,植物修复,64,t课件,谢 谢,65,t课件,
