1、污 染 修 復(fù),1,土壤/地下水污染 : 指人類活動(dòng)產(chǎn)生的有毒、有害污染物進(jìn)入土壤/地下水，并積累到一定程度，使其組成和性質(zhì)等發(fā)生變化，導(dǎo)致其自然功能失調(diào)，引起質(zhì)量惡化，對(duì)人身和農(nóng)作物構(gòu)成不利影響和危害的現(xiàn)象,土 壤 /地下水污染,追求人與自然的和諧,2,土壤污染物大致可分為4類: 化學(xué)污染物 包括無機(jī)污染物(如汞、鎘、鉛、砷等重金屬，過量的氮、磷植物營(yíng)養(yǎng)元素以及氧化物和硫化物等)和有機(jī)污染物（如各種化學(xué)農(nóng)藥、石油及其裂解產(chǎn)物,以及其他各類有機(jī)合成產(chǎn)物等)； 物理污染物 指來自工廠、礦山的固體廢棄物如尾礦、廢石、粉煤灰和工業(yè)垃圾等； 生物污染物 指帶有各種病菌的城市垃圾和由衛(wèi)生設(shè)施（包括醫(yī)院）

2、排出的廢水、廢物以及廄肥等。 放射性污染物 主要存在于核原料開采和大氣層核爆炸地區(qū)，以鍶和銫等在土壤中生存期長(zhǎng)的放射性元素為主。,污 染 分 類,3,土壤污染,-化工、冶金等 -排污、滲坑及污水灌溉 -垃圾、廢渣等 -污染大氣降水 -農(nóng)藥、化肥等農(nóng)業(yè)活動(dòng),污 染 途 徑,4,污 染 機(jī) 理,土壤污染與地下水污染存在密切關(guān)系。,5,污 染 機(jī) 理,6,污 染 機(jī) 理,7,污 染 機(jī) 理,8,污染方式分類,概念 污染物從污染源進(jìn)入到地下水中所經(jīng)過的路徑 有助于制定正確的防治地下水污染的措施 分類 依據(jù)水力學(xué)特點(diǎn)，分為4種 1、間歇入滲型 2、連續(xù)入滲型 3、越流型 4、徑流型,9,間歇入滲型,特點(diǎn)

3、 有毒或有害物質(zhì)周期性滲入含水層 受污染的對(duì)象主要是淺層地下水 常與大氣降雨或灌溉對(duì)應(yīng) 污染源一般呈固態(tài),10,連續(xù)滲入型,特點(diǎn) 污染方式由上而下 污染物經(jīng)包氣帶連續(xù)滲入 污染源一般呈液態(tài),11,越流型,特點(diǎn) 污染物通過越流形式 人類活動(dòng)引發(fā)越流方向改變 難于查清越流具體的地點(diǎn)及地質(zhì)部位,12,徑流型,特點(diǎn) 污染物通過徑流形式 污染范圍可能不很大 污染程度往往由于缺乏自然凈化作用而顯得十分嚴(yán)重,13,場(chǎng)地調(diào)查,14,取樣,15,修復(fù)工作程序,16,污染場(chǎng)地 修復(fù)工作流程,17,地下水污染治理技術(shù),可滲透性反應(yīng)墻 抽出處理技術(shù) 生物降解 循環(huán)井技術(shù),18,地下水抽出處理技術(shù),利用抽提井將受到污染

4、的地下水抽提到地表，經(jīng)由地上污水處理裝置進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后排放或回灌。該技術(shù)為最常用的地下水污染機(jī)理技術(shù)。,19,地下水抽出處理技術(shù)示意圖,20,滲透性反應(yīng)墻技術(shù)介紹,滲透性反應(yīng)墻（Permeable Reactive Barrier，PRB）： 一種新型地下水污染原位治理技術(shù),其機(jī)理是借助充填于墻內(nèi)的、針對(duì)不同污染物質(zhì)的不同反應(yīng)材料與污染物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)與生物降解,達(dá)到污染物去除的目的。主要由可滲透反應(yīng)單元組成，通常置于地下水污染羽狀體的下游,與地下水流相垂直。污染物去除機(jī)理包括生物和非生物兩種,污染地下水在水力梯度作用下通過反應(yīng)單元時(shí),產(chǎn)生沉淀、吸附、氧化還原和生物降解反應(yīng),使水中污染物得到

5、去除。,21,滲透反應(yīng)墻技術(shù)示意圖,22,滲透反應(yīng)墻技術(shù)示意圖,23,注入井簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu),連續(xù)墻式PRB,被動(dòng)收集反應(yīng)器,隔水漏斗導(dǎo)水門式PRB,幾種滲透反應(yīng)墻介紹,24,生物（強(qiáng)化）降解介紹,通過向土壤或地下水中投放微生物或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來激活土著微生物，使它們能夠快速分解和破壞污染物，已達(dá)到修復(fù)目的的一種方法。,25,生物（強(qiáng)化）降解示意圖,26,循環(huán)井工藝介紹,該技術(shù)工藝結(jié)合了原位氣提、吹脫、抽提，增強(qiáng)地下水的生物效應(yīng)及氧化效果等技術(shù)。 鼓氣裝置用于降低水的密度，并提升井周圍的水面高度，依次在井內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，導(dǎo)致水流回井內(nèi)。鼓氣裝置產(chǎn)生向上的動(dòng)力，導(dǎo)致氣壓和濃度梯度由低到高的區(qū)間差異，以驅(qū)動(dòng)地下水的

6、循環(huán)運(yùn)動(dòng)。 井頂部安裝真空密封裝置用以從地下抽取蒸汽。蒸汽抽提裝置產(chǎn)生的負(fù)壓會(huì)引起井內(nèi)水位抬升，增加梯度差異。該裝置還可以去除井周圍非飽和帶中的氣體。土壤抽提裝置和鼓氣裝置能進(jìn)一步擴(kuò)大水流的影響半徑. 井的底部安裝潛水泵,將水提升至井頂部后通過噴頭向下噴灑。水流在井及管道系統(tǒng)中如瀑布般落下，增加了物質(zhì)的轉(zhuǎn)移的接觸面積，類似于氣體吹脫塔。同時(shí)，通過井底部的鼓氣裝置可以增強(qiáng)吹脫效果。實(shí)質(zhì)上，該井扮演著地下吹脫塔的角色，經(jīng)過抽提、吹脫后富含溶解氧的水流在井系統(tǒng)中下落，水位抬升后溢流回地下含水層滲流區(qū)域。水頭壓力可以擴(kuò)大該區(qū)域內(nèi)水力影響半徑并增強(qiáng)對(duì)污染物的沖洗效果。紫外線處理裝置或添加臭氧到鼓氣裝置產(chǎn)

7、生的氣流中可與該工藝結(jié)合使用，且費(fèi)用不高，容易實(shí)現(xiàn)。該組合技術(shù)在井周圍創(chuàng)造一個(gè)循環(huán)區(qū)域可進(jìn)一步增強(qiáng)清除效果。,27,循環(huán)井工藝示意圖,28,土 壤 修 復(fù) 技 術(shù),物理修復(fù),化學(xué)修復(fù),生物修復(fù),29,換土 用新鮮未受污染的土壤替換或部分替換污染的土壤，以稀釋原污染物濃度，增加土壤環(huán)境容量，從而達(dá)到修復(fù)土壤污染的一種方法。 換土法又可分為換土、翻土、去表土和客土 4 種方法。 由于對(duì)環(huán)保要求的提高，該技術(shù)將逐漸很少被采用。,換土置換,30,冰凍修復(fù)技術(shù) 通過溫度降低到0度以下凍結(jié)土壤，形成地下凍土層以容納土壤或者地下水中的有害和輻射性污染物還是一門新興的污染土壤修復(fù)技術(shù)。冰凍修復(fù)技術(shù)可以用在隔離

8、和控制飽和土層中的輻射性物質(zhì)、金屬和有機(jī)污染物的遷移。,冰凍修復(fù)技術(shù),31,阻隔技術(shù) 利用水平阻隔系統(tǒng)、垂直阻隔系統(tǒng)、地面覆蓋系統(tǒng)等控制措施以防止污染物遷移。一般情況下，為防止污染物向下遷移采取水平阻隔系統(tǒng)進(jìn)行控制，為防止污染物向四周遷移采用垂直阻隔系統(tǒng)進(jìn)行控制，為防止土壤中揮發(fā)性污染物向大氣中揮發(fā)或蒸發(fā)擴(kuò)散采取地面覆蓋系統(tǒng)進(jìn)行控制。,阻隔技術(shù),32,穩(wěn)定固化技術(shù) 將土壤與固化劑混合后,經(jīng)熟化形成滲透性低是我固體混合物，降低污染物遷移可能性，通過固態(tài)形式在物理上隔離污染物；或者將污染物轉(zhuǎn)化成化學(xué)性質(zhì)不活潑的形態(tài)，降低污染物的危害； 可分為原位和異位穩(wěn)定/固化修復(fù)技術(shù)。原位穩(wěn)定固化技術(shù)適用于重金

9、屬污染土壤的修復(fù)，一般不適用于有機(jī)污染物污染土壤的修復(fù)；異位穩(wěn)定固化技術(shù)通常適用于處理無機(jī)污染物質(zhì)，不適用于揮發(fā)半揮發(fā)性有機(jī)物和農(nóng)藥殺蟲劑污染土壤的修復(fù)。 固化劑主要有：水泥、硅酸鹽、石灰、瀝青、高爐礦渣等。,穩(wěn)定固化技術(shù),33,原位穩(wěn)定固化技術(shù),34,異位穩(wěn)定固化技術(shù),35,異位穩(wěn)定固化技術(shù),36,異位穩(wěn)定固化技術(shù),37,氣提多相浸提解吸技術(shù) 指利用物理方法通過降低土壤孔隙的蒸汽壓，把土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為蒸汽形式而加以去除的技術(shù)； 可分為原位土壤氣提技術(shù)、異位土壤氣提技術(shù)和多相浸提技術(shù)。氣提技術(shù)適用于地下含水層以上的包氣帶；多相浸提技術(shù)適用于包氣帶和地下含水層。 原位土壤氣提技術(shù)適用于處理亨

10、利系數(shù)大于 0.01 或者蒸汽壓大于 66.66Pa 的揮發(fā)性有機(jī)化合物，如揮發(fā)性有機(jī)鹵代物或非鹵代物，也可用于去除土壤中的油類、重金屬、多環(huán)芳烴或二噁英等污染物；異位土壤氣提技術(shù)適用于修復(fù)含有揮發(fā)性有機(jī)鹵代物和非鹵代物的污染土壤；多相浸提技術(shù)適用于處理中、低滲透型地層中的揮發(fā)性有機(jī)物。,氣提/解吸技術(shù),38,原位氣提技術(shù),39,異位氣提技術(shù),40,異位氣提技術(shù),41,熱處理技術(shù),熱處理（加熱解吸）技術(shù) 通過直接或間接熱交換，將受污染的土壤加熱（常用的加熱方法有蒸汽、紅外輻射、微波和射頻），使土壤中的揮發(fā)性污染物（重金屬 Hg）從污染介質(zhì)揮發(fā)或分離的過程，在揮發(fā)時(shí)能被收集起來進(jìn)行回收或處理的一

11、種方法。 按溫度可分成低溫?zé)崽幚砑夹g(shù)（土壤溫度為150315 ）和高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)（土壤溫度為315540 或更高）。 熱處理修復(fù)技術(shù)適用于處理土壤中揮發(fā)性有機(jī)物、半揮發(fā)性有機(jī)物、農(nóng)藥、高沸點(diǎn)氯代化合物，不適用于處理土壤中重金屬（ Hg 除外）、腐蝕性有機(jī)物、活性氧化劑和還原劑。,42,原位熱處理技術(shù),43,異位熱處理技術(shù),44,異位熱處理技術(shù),45,異位熱處理技術(shù),46,淋洗技術(shù) 借助能促進(jìn)土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移作用的溶劑，通過水頭壓力推動(dòng)清洗液，將其注入被污染土層中，然后再將包含污染物的液體從土層中抽提出來，進(jìn)行分離和污水處理的技術(shù)，可分為原位和異位化學(xué)淋洗技術(shù)。 原位化學(xué)淋洗技術(shù)適用于

12、水力傳導(dǎo)系數(shù)大于10-3cm/s的多孔隙、易滲透的土壤，如沙土、砂礫土壤、沖積土和濱海土，不適用于紅壤、黃壤等質(zhì)地較細(xì)的土壤；異位化學(xué)淋洗技術(shù)適用于土壤粘粒含量低于 25%、被重金屬、放射性核素、石油烴類、揮發(fā)性有機(jī)物、多氯聯(lián)苯和多環(huán)芳烴等污染的土壤。 常用的淋洗液有清水、有機(jī)和無機(jī)溶液 3 種。,淋洗技術(shù),47,原位淋洗技術(shù),48,異位淋洗技術(shù),49,化學(xué)氧化化學(xué)還原技術(shù) 利用化學(xué)氧化劑/還原劑將污染物氧化/還原為難溶或低毒性物質(zhì)，從而降低污染物在環(huán)境介質(zhì)中的遷移性和生物可以利用性；或?qū)⒂袡C(jī)物中有害的含氯分子中的氯原子去除，使之成為低毒性或者沒有毒性的化合物。,化學(xué)氧化化學(xué)還原技術(shù),50,原

13、位化學(xué)氧化化學(xué)還原技術(shù),51,異位化學(xué)還原技術(shù),52,電動(dòng)修復(fù)技術(shù) 電動(dòng)力學(xué)修復(fù)是使土壤中的污染物質(zhì)在外加電場(chǎng)作用下通過電滲析, 電遷移和電泳發(fā)生定向移動(dòng)并在電極附近累積起來, 從而被除去。電動(dòng)力學(xué)修復(fù)可以用于抽提地下水和土壤中的重金屬離子，也可對(duì)土壤中的有機(jī)物進(jìn)行去除。,電動(dòng)修復(fù)技術(shù),53,電動(dòng)修復(fù)技術(shù),54,生物修復(fù) 利用微生物將土壤、地下水中的危險(xiǎn)污染物降解、吸收或富集的生物工程技術(shù)系統(tǒng)。通過利用營(yíng)養(yǎng)和其他化學(xué)品來激活微生物，使它們能夠快速分解和破壞污染物。作用的原理是通過土著微生物或外源微生物提供最佳的營(yíng)養(yǎng)條件及必需的化學(xué)物質(zhì)，保持其代謝活動(dòng)的良好狀態(tài)。 按處置地點(diǎn)分為異位生物修復(fù)（如

14、生物通風(fēng)、生物堆肥等）和原微生物修復(fù)（如原位深耕、原位生物降解、生物反應(yīng)墻等）。生物修復(fù)技術(shù)適用于烴類及衍生物，如汽油、燃油、乙醇、酮、乙醚等，不適合處理持久性有機(jī)污染物。,生物修復(fù),55,堆肥（生物堆） 在人工控制條件下，對(duì)生物來源的固體有機(jī)廢物進(jìn)行好氧生物分解和穩(wěn)定化的過程，在堆肥過程中利用多種微生物的活動(dòng)，使得有機(jī)污染物得到降解和轉(zhuǎn)化?？蓪⑽廴疚锱c有機(jī)物（稻草、麥秸、碎木片和樹皮等）、糞便等混合后進(jìn)行。,堆肥（生物堆）,56,堆肥（生物堆）,57,生物通風(fēng) 一種強(qiáng)迫氧化生物降解的方法，即在受污染土壤中強(qiáng)制通入空氣，將易揮發(fā)的有機(jī)物一起抽出，然后用排入氣體處理裝置進(jìn)行后續(xù)處理或直接排入大氣中