浅析化工场地污染物分布情况与化学氧化修复技术的实际运用
- 格式:pdf
- 大小:261.02 KB
- 文档页数:2
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 12 期污染土壤生物修复技术的进展与工程应用现状房晓宇,卢滇楠,刘铮(清华大学化学工程系,北京 100084)摘要:人类生产和生活中对于污染物的不当处理会导致土壤污染,威胁生态安全、粮食安全和可持续发展。
土壤生物修复利用微生物来降解土壤中的有机污染物、转化重金属污染物价态或者降低其生物可利用度而降低其危害。
伴随现代生物技术的发展,土壤生物修复技术被日益广泛地应用于污染耕地和污染工业场地的修复。
本文从污染物质的转化与利用角度,概述了土壤污染物的主要类型及其所适用的生物修复技术及其进展。
重点综述了生物修复菌株的筛选、土壤微生态分析、生物修复过程强化三方面的最新进展,介绍了生物修复技术在加油站、废弃化工厂的生物修复及秸秆还田中的工程实施案例,分析了土壤生物修复技术应用中存在的问题,如土壤修复效果评估和降解菌剂性能强化等,讨论了土壤生物修复技术的研究方向和应用前景。
关键词:污染土壤;土壤生物修复;废弃秸秆中图分类号:TQ033 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2023)12-6498-09Recent advancements and applications of soil bioremediation techniquesFANG Xiaoyu ,LU Diannan ,LIU Zheng(Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China)Abstract: Soil contamination is often caused by the inappropriate treatment of industrial wastes andmunicipal sewage threatening the safety of environment, food and ecology as well as the sustainability of society. Bioremediation refers to the application of microorganisms to dissociate organic compounds, detoxifying heavy metal ions or reducing their bioavailability. The advancement of biotechnology has empowered technical innovation of bioremediation methods and their applications in the treatment ofcontaminated farmland and wasted plant site. This review starts with a brief introduction to bioremediationtechniques and their applications to three major types of soil contaminants. The applicability of these methods was discussed from the viewpoint of contaminates transformation and utilization. The technical advancement in the selection and screening of degradation microorganisms, molecular biology methods for assessing microbiological ecology as well as novel bioaugmentation principles were detailed. The applications of bioremediation techniques in the treatment of gas stations, abandoned plants and straw mulching were described. The problems in the development of soil bioremediation techniques such as the assessment of soil remediation outcome, formation of high performance degrading microbial consortia wereoutlined, as well as the prospects of soil remediation techniques.Keywords: contaminated soil; soil bioremediation; straw综述与专论DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0046收稿日期:2023-01-10;修改稿日期:2023-02-20。
化工园区地下水监测指标地下水污染风险管控和修复技
术适用性
化工园区是化学企业集中的生产区域,大量的有机化合物和无机化合
物等化学物质在生产过程中可能会对地下水造成污染。
因此,对化工园区
地下水的监测、污染风险管控和修复技术的研究与应用非常重要。
地下水污染风险管控是保护地下水资源的重要手段之一、化工园区应
建立合理的污染风险评估体系,通过评估地下水受到的潜在污染风险,制
定相应的污染管控措施。
污染风险评估应考虑化学物质的毒性、生态效应、移动性和累积性等因素,并结合地下水埋深、渗透性、盖层厚度等地质特
征进行综合评估。
根据评估结果,可以采取隔离措施、建立地下水保护区、完善防渗墙、强化污染源控制等方式进行污染风险管控。
地下水污染的修复技术主要包括物理方法、化学方法和生物方法。
物
理方法包括传统的抽水井圈闭和蒸汽抽提等技术,通过抽取污染地下水进
行处理达到去污目的。
化学方法主要有吸附、氧化还原、中性化、沉淀等
技术,通过加入适当的化学试剂来促进或加速污染物的转化或去除。
生物
方法基于微生物的活性,利用生物降解、生物修复、人工湿地等技术来修
复地下水污染。
不同的修复技术应综合考虑污染物的特征、地下水的地质
特征和污染源的状况,选择合适的修复技术进行处理。
综上所述,化工园区地下水监测、污染风险管控和修复技术的开展对
保护地下水资源、促进可持续发展具有重要意义。
随着技术的进展和经验
的积累,化工园区地下水的管理和治理可以不断完善,减少对地下水的污染,实现化工园区的绿色发展。
化工场地氯代烃污染地下水氧化修复技术氯代烃性质活泼、种类繁多,是经常使用的化工原料、中间体和有机溶剂,被广泛应用于飞机发动机、汽车部件、电子元件以及衣服脱脂等领域。
但随着我国经济社会发展和产业结构的优化,污染企业陆续搬出城市中心区,由于管理不善和历史遗留问题,绝大多数搬迁企业都存在氯代烃泄露以及不正当排放引起的地下水污染问题。
氯代烃不易降解并具有致癌、致畸、致突变效应。
因此,地下水的氯代烃污染治理已刻不容缓。
化学氧化法是利用化学氧化药剂去除污染物的处理方法。
这种方法依靠氧化剂的强氧化性破坏氯代烃等有机物的化学键,使其转化成氯离子、二氧化碳和水等无害物质,该方法已被证明能有效降解地下水中的有机污染物,且对环境的破坏性小,所使用的化学氧化剂主要有高锰酸钾、臭氧、过氧化氢和过硫酸钠。
过硫酸盐是一种强氧化剂,其分解产生的硫酸根自由基有很强的氧化性,相比于高锰酸盐,过硫酸盐能降解更多种类的难降解有机污染物,因此过硫酸盐作为一种新型的化学氧化剂得到日益广泛的应用。
的应用。
过硫酸盐一般是指过硫酸钾、过硫酸钠和过硫酸氨3种。
过硫酸钾的溶解度比其它2种过硫酸盐低,过硫酸氨存在氨根,因此,在实际的化学氧化中所用的过硫酸盐一般是过硫酸钠。
过硫酸钠在25℃的环境下非常稳定,要使其与污染物快速充分地反应,需要将它激活产生自由基,已知常用的激活方法有热激活、碱激活、过渡金属激活等。
热激活有能耗高的天然劣势,亚铁离子本身能与过硫酸盐快速反应,因而有作用范围小、原料消耗量大、易产生大量铁泥等问题,相比而言,碱激活应用更广泛。
用二价铁催化过氧化氢分解去除污染的反应称为传统的芬顿反应。
H2O2被催化产生的羟基自由基HO?在污染物去除方面没有选择性,可以迅速的修复大多数氯代烃污染物。
传统的芬顿反应的缺点是需要在特定的pH值范围(pH=2~4)内才能进行。
反应过程中pH值过高,可能会生成含铁的羟基氧化物,降低去除效率。
同时过氧化氢在修复中常常发生非目标分解,为了使过氧化氢更稳定,使其在地下的传输距离更远,有部分研究者使用稳定剂延长过氧化氢的寿命。
五氯酚污染场地污染物分布规律及修复研究一、五氯酚的来源及环境行为五氯酚是一种有机氯化合物,其主要来源包括工业废水、生活垃圾堆肥场、农药残留、工业生产过程中的废弃物等。
在环境中,五氯酚具有较强的聚集性和毒性,容易在土壤和水体中积累,并通过食物链进入人体,对人体健康造成危害。
对五氯酚的排放和环境行为进行监测和控制至关重要。
二、五氯酚在污染场地中的分布规律1. 土壤中的分布规律五氯酚在土壤中的分布受多种因素影响,包括土壤质地、酸碱度、有机质含量等。
一般来说,五氯酚更倾向于在富含有机质的土壤中积累,而在砂质土壤中则容易被淋洗到土壤深层或地下水中,造成更严重的污染。
土壤中五氯酚的分布也受其化学性质的影响,比如它的吸附性、挥发性等。
2. 地下水中的分布规律五氯酚在土壤中的积累会导致地下水的污染,对地下水中五氯酚的监测和修复成为解决污染场地问题的重要环节。
五氯酚在地下水中的分布比较广泛,由于其具有较强的挥发性,容易通过土壤孔隙和裂隙进入地下水中,造成地下水的长期污染。
三、五氯酚污染场地的修复技术1. 土壤修复技术针对土壤中五氯酚的修复,目前常见的技术包括生物修复、化学修复和物理修复等。
生物修复技术主要利用微生物和植物来降解或吸收土壤中的五氯酚,通过微生物的代谢作用或植物的吸收作用,逐步降低土壤中五氯酚的含量。
化学修复技术则是通过化学方法,如氧化还原、酸碱中和等,改变土壤中五氯酚的化学性质,使其降解或者转化为无毒物质。
物理修复技术主要是采用吸附剂或吸附材料直接吸附土壤中的五氯酚,然后将其处理或者转运到其他地方。
2. 地下水修复技术地下水的修复相对复杂,一般需要采用化学氧化、生物降解、吸附和活性炭过滤等多种技术相结合的方法。
化学氧化技术包括高级氧化技术和还原-氧化技术,通过氧化剂或还原剂对地下水中的五氯酚进行氧化还原反应,降解其浓度。
生物降解技术是通过引入适生微生物,利用其降解五氯酚的能力来修复地下水。
吸附和活性炭过滤则是采用吸附剂或活性炭对地下水中的五氯酚进行吸附和分离。
高压旋喷技术在化工厂有机污染场地的修复应用刘尚上海傲江生态环境科技有限公司,上海 200120摘要:某化工厂搬迁后原址约500m2受苯酚污染较重的区域使用高压旋喷注射活化过硫酸盐的技术进行修复。
经过60d的原位注射氧化剂修复后,验收结果表明土壤中污染物浓度达到了修复目标。
该案例表明高压旋喷技术在土壤不宜开挖的情况下,可适用于污染深度较深的有机污染原位修复项目。
同时,案例中的施工参数可指导高压旋喷技术在土壤和地下水修复项目中的应用。
关键词:高压旋喷;化工厂有机污染;土壤修复;原位修复一、场地基本状况1场地污染状况该污染场地位于山东省济南市,原为化工厂,现已全部拆除。
后期土地规划为住宅和学校,系敏感用地。
场地原苯酚地下储罐区域有强烈刺激性气味,疑似为本场地主要污染源。
土壤中苯酚浓度环境背景值为0.99mg/kg。
前期场地调查结果显示,调查区内土壤苯酚浓度超标,其中,K9-9点位(深度16m,高程38.84m)浓度最大,最大浓度388.56mg/kg,最大超标倍数391.485倍。
苯酚在水平方向上连片分布,整体自东南向西北扩散。
垂直方向上呈连续分布,超标的深度范围为0-27m取样深度。
2场地地质条件场地0-5m为杂填土和黄土,5-6m 为碎石土,6-30m为粉质黏土。
土壤主要以粉质黏土为主,渗透性较差,对高压旋喷注射药剂的扩散半径有较大影响。
2.1修复技术简介本场地污染程度最深达到27m,结合本项目污染状况、经济性及设备可行性,本项目拟采用高压旋喷原位化学氧化的方式进行强化氧化。
氧化药剂的原位注入方式包括直推注射、高压旋喷、搅拌以及建井注射等。
高压旋喷技术适用土层范围广,适合处理粉土、砂土、粉粘等土层,具有修复深度大、注射压力高,在含水层修复效果显著等特点[1]。
高压旋喷注浆的实质是将带有特殊喷嘴的注浆管(钻杆),通过钻孔插到土层的预定深度,然后从喷嘴喷出配置好的药剂,带喷嘴的注浆管在喷射的同时向上提升,高压液流对土体进行切割搅拌,达到药剂与土壤的充分混合[2]。
化工行业中的环境污染现状与对策摘要:本文针对现今化工行业对我国环境的污染及其相应的对策做一简要的陈述,并要求将防治方面贯穿于整个环境管理的全过程中, 以便对保护环境, 提高经济效益、加速化学工业的发展起到促进作用。
关键字:化工污染防治对策随着当今化学工业的飞速发展, 化工污染日趋严重, 已给全球的生态平衡带来了巨大的破坏, 开始危及人类的生存。
如何对化工污染进行综合防治, 已成为当今社会最突出的问题之一。
我国近十几年来加大了治理污染的力度, 已初见成效, 但由于过去工作基础差, 负债多, 资金不足, 治理步伐缓慢, 至今污染仍很严重, 许多化工企业的实践说明, 单是采取一些零打碎敲的治理办法, 头痛医头, 脚痛医脚, 不可能从根本上解决化工污染, 只有针对生产领域的各个环节, 实行综合治理, 才是消除污染最佳途径,。
尽管20多年来我国在化工环境保护方面做了巨大的努力,采取了一系列的措施,使得化工污染物的排放总量受到控制,甚至某些污染物的排放量还有所降低,但化工行业所面临的环境势力任然严峻。
化工行业任然是污染的大户,治理污染的任务任然十分重要。
从上世纪90年代,世界化工产业结构开始调整,西方发达国家重点发展高新技术化工,传统的化工则转向发展中国家,东欧等地,能源密集型和劳动密集型的大宗化工产品及其加工制成品的生产,中国已成为目前国外化工企业转移传统生产能力的重要地区,近年来,发达国家的许多大型化工企业都在向中国大陆转移生产力,主要的驱动因素就是为了避开发达国家严格的环保排污标准。
国外化工企业加速向我国转移传统生产能力,这些化工巨头的进入对我国化工产业的结构调整起到了积极的作用,但是大量的中小型合作项目更多的是给中国带来了污染,这种情况越到地方表现的越突出,由于各级政府短期难以从“以环境效益”的短期思维中走出来和缺乏对国外化工企业“污染性转移”的防范,所以许多地方政府还是把经济发展当做压倒一切的中心任务,为了急于发展经济,饥不择食,把污染严重的项目引进来,这些引进的项目会给本来严峻的的环境形势增添极大地压力。
化工企业遗留场地土壤中有机污染物分布特征及来源分析袁平凡1,2(1. 上海市岩土工程检测中心有限公司,上海 200436;2. 自然资源部大都市区国土空间生态修复工程技术创新中心,上海 200072)摘 要:以上海某化工企业搬迁后遗留场地为研究对象,对该场地土壤中有机污染物分布特征及来源进行分析。
结果表明:该场地土壤中氯苯和六氯苯浓度超标,其中氯苯的最大浓度超筛选值的7.6倍,且超管制值,属于重度污染;六氯苯最大浓度超筛选值0.7倍,未超管制值,属于轻度污染。
场地污染呈面状分布,垂向上污染主要分布在生产车间区域的表层及排污管道线路区域2.0m深度,水平及垂向迁移均不显著。
土壤中有机污染主要因该化工企业在生产运营过程中涉及的原辅材料、产品堆存及转运、物料泄漏、雨水和污水输送管网渗漏等导致。
建议结合地下水检测结果,进一步开展详细调查和风险评估,为修复治理提供技术支撑。
关键词:土壤质量;有机污染;分布特征;来源分析中图分类号:X144 文献标志码:A 文章编号:2095-1329(2021)04-0057-04近年来随着我国产业结构调整,大量企业关停、搬迁,遗留的场地被作为建设用地或农业用地再次开发利用。
随着土壤污染调查工作的推进,这些场地的环境污染情况也不断发现[1-2],其中有机物污染最为常见。
由于有机污染物大多具有“三致”效应和遗传毒性,并可通过植物的吸收和食物链的累积,对人体健康和生态系统造成很大危害[3-9],因此引起社会各界的广泛关注。
土壤污染状况调查评估旨在查明疑似污染地块是否存在包括有机物在内的有害物质的污染现象及其是否超过了健康风险可接受水平,并为后续的土壤修复和风险管控提供基础支持[10-11]。
本文以某化工企业遗留场地的土壤污染状况调查为背景,分析该地块土壤中有机污染物的分布特征和组分来源,以期为后续修复治理提供技术支撑,并为类似化工企业场地调查与风险评估提供工作借鉴。
1 场地基本情况该场地位于上海市北部,曾经为一家化工企业的生产用地,面积为26105 m2,1987年建成投产,2007年停产、搬迁,场地平整。
石化污染场地地下水修复治理挑战与对策0 引言随着生态文明的发展,地下水的污染治理越来越受到人们的关注。
石油化工是国家环境保护的重点领域。
面临环境污染问题,如何有效的进行治理,实现工业的绿色发展,是当前石油化工企业亟待解决的一个重要课题。
本文通过分析石油化工园区地下水修复所面临的问题与挑战,预测其发展趋势,并提出了多技术耦合的方法,旨在为我国石化行业的地下水污染治理工作提供一定的理论依据和技术支撑。
1 石油化工用地地下水治理面临的挑战石油化工企业分布分散,地理环境污染的特点和机制不明。
而地下水污染是日积月累造成的,一旦被污染,难以恢复,即便将其完全清除,也需要数十年的时间。
目前国内关于石油化工场地修复治理技术的实验研究很多,但实际应用却很少,主要集中在单一的异位治理技术上,特别是在使用中的现场治理技术。
1.1 特征污染物本文从三类污染物特征出发,对石油化工园区地下水治理的难点进行了论述。
1.1.1 非水相液体污染物非水相液态污染物和地下水不能混合。
由于其极性的原因,使得亲水修补剂难以溶入憎水性非水相液体污染物中。
此外,非水相液体污染物溶解度一般很低,严重制约了反应传质的效果,从而降低了修复的效果。
按其密度与含水量之间的关系,可将非水相污染物划分为轻质非水相液体污染物、重质非水相液体污染物两种类型。
轻质非水相液体污染物密度小,不易溶于水中,易挥发。
在泄漏初期,轻质非水相液体在自重的作用下沿重力运动,而在毛细管压力的作用下,一些轻质非水相液体会沿非饱和区横向运移。
少量的轻质非水相液体泄漏,会在土壤中形成一个相对稳定的结构,而大量的轻质非水相液体泄漏,则会在土壤中形成一个固定的残留物。
轻质非水相液体进入地下水后,会在地下聚集、扩散不仅加大了修复难度,还造成了二次污染。
由于重质非水相流体污染物的特性,使得污染治理的难度增大:①密度比水大,重力是它的主要驱动力,污染范围不受地下水流向的影响;②粘性小,容易向地下运动;③界面张力较低,易于渗透到孔隙中,或渗透到粘性土壤中;④低的溶解性,使得它的释放速度慢,释放时间长,从而扩大了受污染区域;⑤生物降解能力差,对土壤和地下水的污染持续较长。
化工污染物处理技术研究及应用化工污染是一种严重的环境问题,污染物不仅影响人类健康,还破坏了大自然的生态平衡。
为了减少污染,化工行业必须采用各种污染治理技术,将污染物处理掉,以保护环境和人类健康。
一、传统化工污染治理技术传统的污染治理技术包括物理、化学和生物方法。
其中,物理方法包括吸附、沉淀、过滤等;化学方法包括氧化还原、沉淀、络合、加热分解等;生物方法包括好氧/厌氧处理、生物固定化技术等。
尽管传统治理技术在某些情况下是有效的,但仍存在很多问题,如耗能多、废物处理麻烦、处理效率低、排放物排放量大等。
二、新型化工污染治理技术新型化工污染治理技术包括高级氧化技术、膜分离技术、光生催化技术和生物活性滤料技术等。
高级氧化技术利用氧化剂,如臭氧、过氧化氢、Fenton试剂、高级氧化过程(AOP)等,来氧化和分解有机污染物。
这些技术的特点是处理效率高、污染物分解彻底、处理时间短,但存在成本高和化学试剂使用相对较多的缺点。
膜分离技术采用膜分离设备来进行固液分离、液液分离和气液分离,主要包括超滤、反渗透、纳滤等。
膜分离技术具有操作简单、处理方案多样化、处理效率高和晶清液质量好等特点。
光生催化技术是一种将光和催化剂相结合的技术,可利用紫外线、可见光和近红外线等波长范围内的光与催化剂相结合,强化催化剂的氧化活性,分解有机污染物。
生物活性滤料技术不同于传统生物处理技术,它利用多种活性微生物贴附于各种滤料表面上,通过改变滤料表面的生物学和化学性质,使有机污染物在接触滤料表面时,能够进行微生物分解并得到有效处理和降解。
三、化工污染治理技术应用化工污染治理技术应用广泛,包括废水处理、废气治理、土壤修复和固废处理等方面。
废水处理是化工污染治理技术的最常见应用,利用各种化工污染治理技术可以对水体中的有机污染物、重金属离子和氮、磷等污染物进行处理。
其中,高级氧化技术和膜分离技术广泛应用于工业废水处理中。
废气处理通过物理、化学和生物治理技术来处理排放到大气中的有害气体。
化学与环境修复技术化学与环境修复技术是一种通过应用化学原理和方法来修复受到污染或破坏的环境的技术。
它在环境保护和可持续发展方面起着重要的作用。
本文将介绍化学与环境修复技术的原理、方法以及在不同环境问题中的应用。
一、原理及方法化学与环境修复技术主要通过以下几种方式来修复受到污染的环境:1. 化学吸附:化学吸附是指通过一系列化学反应,将污染物附着在吸附剂表面,从而达到去除污染物的目的。
常用的吸附剂包括活性炭、陶瓷和纳米材料等。
2. 化学氧化:化学氧化是指通过氧化剂与污染物发生氧化反应,将有机化合物降解成无害的物质。
常用的氧化剂有氢氧化钠、高锰酸钾和过氧化氢等。
3. 化学沉淀:化学沉淀是指通过加入适当的沉淀剂,使污染物和沉淀剂发生反应产生沉淀物,然后将沉淀物从水体中去除。
常用的沉淀剂有氢氧化铁、氢氧化钙和硫酸铜等。
4. 化学还原:化学还原是指通过还原剂将污染物中的金属离子还原成金属原子,从而降低其毒性或促使其沉淀。
常用的还原剂有亚硝酸钠、硫酸亚铁和氢气等。
二、应用场景化学与环境修复技术在各种环境问题中都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:1. 土壤修复:土壤污染是一个严重的环境问题,化学与环境修复技术可以通过吸附、氧化和沉淀等方式去除土壤中的重金属、农药等污染物,恢复土壤的肥力和生态功能。
2. 水体净化:化学与环境修复技术可以用于处理工业废水、城市污水和农业面源污染等水体污染问题。
通过化学吸附、氧化和沉淀等方法,去除水中的悬浮物、有机物和重金属等污染物质,提高水体的水质。
3. 空气治理:化学与环境修复技术可以用于治理大气中的有害气体和颗粒物。
通过化学吸附和氧化等方法,去除空气中的二氧化硫、氮氧化物和挥发性有机物等污染物,减少大气污染对人体和环境的危害。
4. 生态修复:化学与环境修复技术可以用于恢复矿区、工业遗址和受灾地区等受到破坏的生态系统。
通过适当的化学处理,改善土壤和水体的环境质量,促进植物生长和物种多样性的恢复。
污染场地修复技术筛选方法及应用随着工业化和城市化的发展,环境污染问题日益严重,尤其是土壤和地下水的污染。
为了解决这些问题,污染场地修复技术应运而生。
本文将探讨污染场地修复技术的筛选方法及应用,旨在为相关领域的研究和实践提供参考。
关键词:污染场地修复、筛选方法、技术评估、实验室测试、应用案例污染场地修复技术的筛选方法主要包括技术评估和实验室测试。
技术评估主要是从技术的适用性、可行性和可靠性等方面对各种修复技术进行比较和分析,以选择最适合特定污染场地的修复技术。
实验室测试则是在实验室环境下对各种修复技术进行模拟实验,以检测其在实际应用中的效果和可能存在的问题。
以某化工厂污染场地为例,该场地由于历史原因导致土壤和地下水严重污染。
为了解决这一问题,技术评估和实验室测试被应用于筛选合适的修复技术。
通过比较和分析,结合当地环境特征和污染物类型,最终选择了一种基于化学催化的土壤修复技术。
在实际应用中,该技术取得了良好的效果。
经过修复后,土壤中的污染物含量显著降低,土壤质量明显改善。
同时,该技术的应用也提高了地下水的质量,有效地保护了周边环境。
污染场地修复技术的筛选方法及应用具有重要的现实意义。
通过对修复技术的评估和测试,可以有效地提高修复工程的效率和成功率。
然而,目前修复技术的发展还面临许多挑战,如技术选择的不确定性、修复成本的昂贵以及环境风险的不确定性等。
因此,未来的研究应致力于发展更加高效、环保和经济可行的修复技术,同时加强政策支持和资金投入,为污染场地修复技术的发展提供有力保障。
随着工业化和城市化进程的加速, POPs(持久性有机污染物)污染问题日益凸显。
POPs具有高毒性、难降解、易在生物体内积累等特点,对人类和环境造成极大危害。
因此,对POPs污染场地进行修复技术筛选研究具有重要意义。
本文将根据输入的关键词和内容,确定适合的主题和研究方向,筛选出具有针对性和可行性的修复技术,并对其进行深入研究和探讨。
化工污染地块土壤污染特征及修复方案分析摘要:二十一世纪各产业不断发展,化工企业逐渐成为经济发展的主要支柱之一。
当绿色可持续发展提出后,“退二进三”紧跟其后。
化工企业生产过程中的“跑冒滴漏”会对企业地块土壤及地下水造成污染,土壤污染与空气污染、水污染相比,具有滞后性、隐蔽性和累积性等特点,治理难度大,需要通过对化工企业地块开展土壤污染状况调查分析该地块的污染物及污染范围,并通过开展对该地块的人体健康风险评估确定地块污染物对人体健康影响,由此确定地块修复污染物、修复目标及修复量,从而根据不同的情况制定出具有针对性的、绿色可持续的综合修复方案。
针对化工地块土壤污染特征进行深入研究,阐述和总结了修复方案。
关键词:污染地块;地块修复;有机污染引言:化工产业一直都位于环境污染首位,虽然国家一直倡导绿色化学,但仍存在生产过程中环保措施不足,污染物进入土壤。
土壤的环境容量小、可持续化循环差,一旦污染发生,短时间无人为干预难以恢复。
一直以来国家对于城市工业问题重点关注的是对产生的废水、废气、废渣等污染物的回收以及再利用,对于土壤污染特征及修复问题较少提及。
当前,地块污染土壤修复迫在眉睫,针对土壤修复的方案较多,应根据不同地块污染特征进行选择。
一、化工地块土壤污染特征化工地块因长时间堆积、储存一定的有害物质,逐渐演变为威胁自然环境和人类健康的空间区域。
污染地块根据存放、处理的污染物类型进行划分,主要分为有机污染(挥发性有机物、半挥发性有机物、石油类)、无机污染(砷、铅、镍、汞、镉、六价铬、铅等重金属元素)及两者共存的复合污染污染[1]。
(一)隐蔽性和滞后性与一般的化工污染相比,土壤污染从产生到发现的时间跨度较长,地块污染物的发现和确认必须借助专业检测仪器进行采样和分析,一些对人体有害的污染物需要送至专业机构进行检测。
(二)累积性不同于污水、废气的排放处理,土壤中的污染物流动性差,会随着时间迁移而累积。
无法按照常见污染的评价方法进行污染程度鉴定,土壤污染物只有累积到一定程度后,再根据专业仪器检测进行打分。
国际污染场地土壤修复技术综合分析一、概述随着全球工业化进程的快速发展,污染场地的土壤修复问题逐渐成为环境保护领域的重要议题。
污染场地土壤修复技术的研发与应用,对于改善土壤环境质量、保障生态安全和促进可持续发展具有深远意义。
本文旨在对国际污染场地土壤修复技术进行综合分析,以期为我国在这一领域的实践提供有益的借鉴与参考。
在国际范围内,污染场地土壤修复技术历经多年的探索与实践,已形成了多种修复方法和技术体系。
这些技术大致可分为物理修复、化学修复、生物修复以及联合修复等几大类。
物理修复技术主要包括挖掘换土、热解析、电动修复等,通过物理手段去除或分离土壤中的污染物化学修复技术则利用化学试剂与污染物发生反应,使其转化为无毒或低毒物质,如化学氧化、化学还原、土壤淋洗等生物修复技术则利用微生物、植物等生物体的代谢活动降解或转化土壤中的污染物,如微生物修复、植物修复等。
联合修复技术则是将上述两种或多种技术结合使用,以达到更好的修复效果。
国际污染场地土壤修复技术的发展呈现出多元化、复合化、智能化的趋势。
随着科学技术的不断进步,新型修复材料和技术的研发不断取得突破,为污染场地土壤修复提供了更多选择和可能性。
同时,随着环境保护意识的提高和法规政策的完善,污染场地土壤修复技术也面临着更为严格的环保要求和更高的技术标准。
在此背景下,本文将对国际污染场地土壤修复技术的现状、发展趋势、成功案例以及存在的挑战进行深入分析,以期为我国污染场地土壤修复技术的研发与应用提供有益的启示和借鉴。
同时,本文还将探讨如何结合我国实际情况,推动污染场地土壤修复技术的创新与发展,为实现土壤环境保护和可持续发展的目标做出积极贡献。
研究背景:污染场地对环境和人类健康的危害随着工业化和城市化进程的快速推进,大量工业用地和城市建设用地因生产活动、不当处理废物等行为而遭受了严重的土壤污染。
这些污染场地不仅对生态环境造成了长期且深远的影响,也对周边居民的健康构成了直接威胁。
化工技术的应用及环境污染治理化工技术以其强大的化学反应能力,对人类产生了深远的影响。
从建筑材料到化妆品,从燃油到医药品,几乎涉及到人类生产和生活的方方面面。
但是,伴随着化工技术的日益普及,环境污染问题也愈发引人关注。
本文将探讨化工技术的应用及环境污染治理。
一、化工技术的应用化工技术是指运用化学反应原理和化学物理学知识,在实验室或生产实践中,对物质进行改性、提纯、合成、表面处理、分离和精炼等一系列化学加工的过程。
其应用具有广泛性和多功能性,在现代工业、生活和农业等各领域中都有着重要的作用。
1、建筑材料领域在建筑材料领域中,化工技术的应用主要在于水泥和玻璃等方面。
水泥是建筑材料中不可或缺的一部分,可通过高温转化反应来得到。
而玻璃也是无机非晶质物质,常用化学反应得到。
由于水泥和玻璃都具有良好的耐火性、耐腐蚀性和强度,因此它们在建筑领域中得到了广泛的应用。
2、化妆品领域在化妆品领域中,化工技术的应用主要集中在制造化妆品的原料和工艺上。
例如,皮肤油脂的合成、纤维素的合成、表面活性剂的合成等。
化妆品行业的资深专家表示,当代的化妆品生产越来越需要结合高科技的手段,通过分析技术、合成技术等多种技术手段,实现化妆品品质的升级和提升。
3、医药领域在医药领域中,化工技术的应用广泛。
流程化的合成和纯化步骤可以用于制造麻醉品、抗生素、止咳药和降血压药等药品。
但是,需要注意的是,化工技术的应用会带来一定的环境污染问题,需要进行有效治理。
二、环境污染的治理化工技术生产过程中的废气、废水等高污染物的排放会对环境造成重大影响,也会变为人类的潜在健康危害。
如何有效治理化工生产过程中的环境污染,是化工产业的一大难题。
以下是一些常用的环境治理措施。
1、空气污染治理化学生产过程中的废气会对空气污染造成严重影响。
为了治理空气污染,可以采用物理、化学、生物等多种方法,比如采用精密过滤器、光催化氧化、催化还原等技术。
2、水污染治理化学生产过程中大量的污水直接排放到自然水体中,极易造成环境污染。
化学技术在环境修复中的应用方法随着人类活动的不断增加,环境污染问题愈加突出。
环境修复成为保护环境、恢复生态平衡的关键任务。
化学技术作为一种有效的环境修复方法,发挥着重要作用。
本文将介绍化学技术在环境修复中的几种常见应用方法。
一、化学吸附剂的应用化学吸附剂是指具有吸附能力的固体材料,能够通过物理或化学作用将污染物吸附、捕集并进行固定,从而减少其在环境中的浓度。
常见的化学吸附剂有活性炭、离子交换树脂等。
以重金属污染为例,活性炭可以通过表面吸附作用,有效地去除水中的重金属离子。
离子交换树脂则能够通过离子交换作用,将溶液中的有机污染物转移至树脂固相,达到净化水质的目的。
二、化学氧化法的应用化学氧化法是指通过氧化剂与污染物之间发生化学反应,将有机或无机污染物转变成无害或难降解的物质。
常用的氧化剂有高锰酸钾、臭氧、过硫酸盐等。
以有机污染物为例,臭氧氧化可以将难降解的有机物分解为简单无害的物质。
化学氧化法在水体和土壤污染修复中广泛应用,能够有效降解复杂污染物。
三、化学还原法的应用化学还原法是指通过还原剂与污染物之间的化学反应,将有害物质转变成无害或低毒的物质。
常用的还原剂有亚硫酸盐、铁粉等。
以重金属污染为例,亚硫酸盐具有良好的还原性能,可以还原含重金属的废水,将其转变为易沉淀或难溶的沉淀物。
化学还原法在土壤和废水处理中,对重金属等有害物质的去除非常有效。
四、生物降解技术与化学助剂的联合应用生物降解技术是指利用微生物的降解能力,将有机污染物降解成无害的物质。
而在实际应用中,常常需要借助化学助剂来提高降解效果。
例如,废水中的有机污染物可以通过生物处理的方式进行降解,而添加适量的化学助剂如氨水、硫酸、氧化剂等能够提供养分和调节环境条件,加速微生物降解的过程。
生物降解技术与化学助剂的联合应用,能够实现有机污染物更快速、更有效地降解。
总结起来,化学技术在环境修复中的应用方法众多,包括化学吸附剂的应用、化学氧化法、化学还原法以及生物降解技术与化学助剂的联合应用等。
掌握化学在环境修复中的应用近年来,环境问题日益凸显,污染源的不断增加使得环境修复成为当务之急。
而化学作为一门重要的科学领域,在环境修复中发挥着重要作用。
本文将探讨化学在环境修复中的应用,以期提供一些思路和方法。
一、土壤修复土壤是生态系统中的重要组成部分,然而,由于人类活动和工业化进程的加剧,土壤污染问题日益严重。
化学方法可以通过吸附、还原、氧化等反应来修复受污染的土壤。
1. 吸附剂的应用吸附剂是一种常见的修复土壤污染的方法。
例如,活性炭具有较大的比表面积和良好的吸附性能,可以吸附土壤中的有机物和重金属离子。
此外,纳米材料如纳米铁和纳米氧化锌等也被广泛应用于土壤修复中,其高比表面积和活性使其能够有效吸附污染物。
2. 还原剂的应用还原剂可以将土壤中的有害物质还原为无害物质,从而修复土壤污染。
例如,铁和铝等金属可以通过还原剂还原为相对无害的金属离子,从而减少其对土壤的毒性。
此外,还原剂还可以还原土壤中的有机物,使其分解为无害的物质。
3. 氧化剂的应用氧化剂可以氧化土壤中的有害物质,使其转化为无害的物质。
例如,过氧化氢和高锰酸钾等氧化剂可以将土壤中的有机物氧化为二氧化碳和水。
此外,氧化剂还可以将土壤中的重金属离子氧化为难溶于水的沉淀物,从而减少其对环境的危害。
二、水体修复水是生命之源,然而,水体污染问题日益严重,严重影响着人类的生活和健康。
化学方法在水体修复中也发挥着重要作用。
1. 沉淀剂的应用沉淀剂是一种常见的水体修复方法,可以将水中的悬浮物和溶解物沉淀下来。
例如,铁盐和铝盐等沉淀剂可以与水中的污染物结合形成沉淀物,从而净化水体。
此外,石灰等碱性物质也可以中和水中的酸性物质,提高水体的pH值,从而促使污染物沉淀。
2. 活性炭的应用活性炭是一种常见的水体净化材料,具有较大的比表面积和良好的吸附性能。
它可以吸附水中的有机物、重金属离子和有害气体等,从而净化水体。
活性炭的应用广泛,可以用于家庭自来水净化、工业废水处理等。
浅析化工场地污染物分布情况与化学氧化修复技术的实际运用摘要:化工污染场地作为当前新型的环境问题备受社会关注。
当前开展污染场地土壤中的各种污染物根据化工场地的性质不同而种类复杂繁复,一些比较复杂的有机物和无机物污染机制比较复杂使得对于化工场地污染物治理问题成为重要的难点和重点。
当前对于化工场地污染物治理过程中,化学氧化修复技术应用可以帮助化工场地污染物得到高效治理。
本文将针对化工场地污染物分布和化学氧化修复技术的实际运用进行分析和讨论。
关键词:化工场地;污染;类型;化学氧化修复;技术;运用一、化工场地污染物分布当前化工场地污染物因化工场地生产类型的不同而具有多种类型。
具体来说,无机盐制造、有机化学原料制造、基础化学原料制造、化学农药、化学药品、氮肥制造、涂料、颜料、合成材料原料制造、专项化学用品制造、煤炭焦化工业、石油工业、焦油生产、硫铵、轻笨、工业萘、蒽、沥青、各类酚等化工产品都是化工场地生产的具体类型。
在化工工厂进行生产过程中,会产生出一系列有害物质,多种有害物质通过固液汽三种形态被排出,最终都会附着、渗入场地土壤表面或土壤内部,对土壤造成严重的污染。
(一)化工厂区有机污染物分布情况及危害当前在化工尤其是焦化工业领域,由于使用煤炭作为主要燃料,化工厂除了提取各类煤化工产品之外,同时还生产多种类型如焦油、硫铵、轻苯、工业萘、蒽、沥青等近40余种化工产品。
化工产品生产过程中,一些诸如苯、苯胺、萘、苯并芘、二氧化硫、氮氧化物、亚硫酸、硫化氢、酚等强污染物都会对环境产生危害。
在这其中多环芳烃和苯系化合物是最为典型的两种污染物。
笔者通过提取土壤分析后,根据表2-1可知化工场地有机污染物主要由多种多环芳烃(PAHs)构成。
由于多环芳烃自身结构及其稳定,很难降解,并会随着化工场地的排污和时间的推移在环境中不断积累。
由于多环芳烃具有较强的疏水性,使得其较容易吸附在土壤颗粒或其他有机物表面,多环芳烃的疏水性随着自身苯环数量的增加而随之变强。
化学技术在环境修复中的应用随着人类对资源的过度开采和排放的不可避免,地球环境问题日益严重,生态系统遭受破坏,水体和大气污染严重影响着人们的日常生活。
在这个过程中,化学技术的应用变得越来越重要,它可以在一定程度上修复环境中的污染问题,并为人类创造一个更加可持续的未来。
一、土壤污染修复土壤是人类生存不可或缺的基础资源之一,但由于人类活动的结果,土壤受到了严重的污染。
化学技术在土壤污染治理领域发挥了重要作用。
例如,化学修复技术可以通过添加特定的化学物质来降解有害物质,如重金属和有机化合物。
此外,化学提取技术也可以用于去除土壤中的有毒物质。
通过这些方法,土壤的污染程度可以被降低到可接受的水平,为农业、园艺和人类健康提供了可持续的土壤资源。
二、水体净化水是生命之源,但在现代工业和农业开发中,水体遭受了严重的污染。
在这方面,化学技术为水体净化提供了有效的解决方案。
例如,化学氧化物在水体中可以通过氧化有机污染物来降解其浓度,并减少对水生生物的危害。
此外,化学吸附剂可以用来去除水中的悬浮颗粒和有机物,从而提高水质。
化学调整水的酸碱度和添加消毒剂也可以用于净化水体。
综合利用这些化学技术,我们可以修复污染的水体,保护水资源并提供清洁的饮用水。
三、大气污染防治大气污染对人类健康和环境造成了严重的影响,特别是城市地区。
化学技术在大气污染防治中扮演着重要角色。
例如,化学反应器可以利用化学催化剂将有害气体转化为无害的物质。
大气污染的监测和控制也需要化学技术的支持。
通过化学分析技术,可以及时而准确地检测大气污染物,并采取相应的控制措施。
此外,化学技术还可以开发清洁能源替代传统能源,从根本上减少大气污染的发生。
总之,化学技术在环境修复中发挥着重要的作用。
它可以修复土壤、净化水体和防治大气污染,为人类提供更加可持续的生活环境。
然而,我们也应该意识到化学技术并非万能的解决方案,它需要与其他环境保护手段相结合,例如生物技术和物理技术。
浅析化工场地污染物分布情况与化学氧化修复技术的实际运用
发表时间:2018-11-14T17:25:17.160Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第21期作者:梁璨
[导读] 本文将针对化工场地污染物分布和化学氧化修复技术的实际运用进行分析和讨论。
同济大学环境科学与工程学院上海市 200092
摘要:化工污染场地作为当前新型的环境问题备受社会关注。
当前开展污染场地土壤中的各种污染物根据化工场地的性质不同而种类复杂繁复,一些比较复杂的有机物和无机物污染机制比较复杂使得对于化工场地污染物治理问题成为重要的难点和重点。
当前对于化工场地污染物治理过程中,化学氧化修复技术应用可以帮助化工场地污染物得到高效治理。
本文将针对化工场地污染物分布和化学氧化修复技术的实际运用进行分析和讨论。
关键词:化工场地;污染;类型;化学氧化修复;技术;运用
一、化工场地污染物分布
当前化工场地污染物因化工场地生产类型的不同而具有多种类型。
具体来说,无机盐制造、有机化学原料制造、基础化学原料制造、化学农药、化学药品、氮肥制造、涂料、颜料、合成材料原料制造、专项化学用品制造、煤炭焦化工业、石油工业、焦油生产、硫铵、轻笨、工业萘、蒽、沥青、各类酚等化工产品都是化工场地生产的具体类型。
在化工工厂进行生产过程中,会产生出一系列有害物质,多种有害物质通过固液汽三种形态被排出,最终都会附着、渗入场地土壤表面或土壤内部,对土壤造成严重的污染。
(一)化工厂区有机污染物分布情况及危害
当前在化工尤其是焦化工业领域,由于使用煤炭作为主要燃料,化工厂除了提取各类煤化工产品之外,同时还生产多种类型如焦油、硫铵、轻苯、工业萘、蒽、沥青等近40余种化工产品。
化工产品生产过程中,一些诸如苯、苯胺、萘、苯并芘、二氧化硫、氮氧化物、亚硫酸、硫化氢、酚等强污染物都会对环境产生危害。
在这其中多环芳烃和苯系化合物是最为典型的两种污染物。
笔者通过提取土壤分析后,根据表2-1可知化工场地有机污染物主要由多种多环芳烃(PAHs)构成。
由于多环芳烃自身结构及其稳定,很难降解,并会随着化工场地的排污和时间的推移在环境中不断积累。
由于多环芳烃具有较强的疏水性,使得其较容易吸附在土壤颗粒或其他有机物表面,多环芳烃的疏水性随着自身苯环数量的增加而随之变强。
大量的多环芳烃附着物在土壤中会破坏土壤自身的生物环境,使得土壤难易被生物利用。
同时作为特强致癌物,多环芳烃也会随食物链进入人体,对人体造成严重危害。
表2-1场地土壤内多环芳烃分布情况(mg·kg-1)
二、化学氧化修复技术概述及运用
(一)化学氧化修复技术综述
化学氧化修复技术主要通过多种化学氧化剂与污染物产生氧化反应,进而对污染物进行降解或转化为无毒、低毒产物的一种化学性质的修复手段。
当前在开展化学氧化修复技术期间,不需要将污染区的污染土壤尽数挖出处理,而是采用在污染区域注入化学氧化剂的方式,时化学氧化剂与有毒污染物进行充分反映,通过时间的推移来降低土壤的污染性。
在当前开展化学氧化修复技术过程中,一方面需要通过分散注入技术保障污染区域化学氧化剂的饱和程度,同时还可以针对土壤污染的具体类型选取多种化学氧化剂进行针对性处理。
当前主要的化学氧化剂包括过氧化氢、高锰酸钾、Fenton试剂、类Fenton试剂、活化过硫酸钠等。
化学氧化修复技术在使用时具有清除污染时间短、污染土壤使用类型多、成本低廉、修复过程中对环境无二次污染等特性,成为当前治理土壤污染的主要方法和手段。
(二)化学氧化修复技术的实际运用
对于样本化工场地而言,主要污染物为重金属和多环芳烃两种类型。
所以在具体土壤修复工作开展过程中,对于总金属污染可以使用Fenton试剂来进行修复,而对于多环芳烃则可以使用过氧化氢、高锰酸钾、活化过硫酸钠等试剂进行修复。
1.Fenton试剂实际运用
Fenton试剂在参与反应过程中,主要使用Fe2+溶液与H2O2溶液。
通过对上述两种溶液的充分融合,使得H2O2进一步分解出OH离子与有机物进行反应。
OH自由基离子的氧化还原电位为2.8V,氧化能力极强,同时使用范围也十分广泛。
但是如果土壤中含有碳酸根、碳酸氢根与多种有机质时,OH离子会与之发生竞争自由基的反应,进而失去活性,影响土壤修复效果。
同时Fe2+离子自身也极易被氧化,Fenton溶液在混合过程中就会失去一定的氧化性,使得氧化修复效果降低。
在具体的运用过程中,笔者通过对土壤加入Fenton试剂,随着试剂浓度的增加,土壤中多环芳烃的含量也逐渐降低,最后经测算,经过Fenton试剂处理后的土壤,多环芳烃的去除率在72%~84%左右且当Fenton试剂浓度为2.5mmol/g时,去除率最大。
2.过氧化氢试剂的实际运用
过氧化氢自身的氧化还原电位为1.77V,在日常生活中过氧化氢主要作为消毒剂而被广泛应用。
过氧化氢在与污染物进行反应过程后会直接生成水和氧气,不会对修复土壤产生出二次污染,这对于土壤修复而言有着重要的意义。
由于过氧化氢稳定性极差,在常温环境下十分容易分解,所以在利用过氧化氢试剂进行土壤化学氧化修复过程中,需要多次投加方能达到修复效果。
在实际应用过程中,随着土壤中过氧化氢浓度的不断增加,土壤内的多环芳烃含量也随之降低,但是由于过氧化氢分解速率远远大于自身与多环芳烃进行反应的速度,使得土壤内多环芳烃的降解速率较慢,后续追加投加试剂后降解速率才缓慢回升。
可以看出过氧化氢的浓度与多环芳烃降解速率之间呈现出明显的正相关。
经测算,不同浓度的过氧化氢对多环芳烃去除率在59%~82%之间且当过氧化氢浓度在
2.5mmol/g时,多环芳烃去除率最高,效果最佳。
3.高锰酸钾试剂的实际运用
高锰酸钾试剂是一种常见的固体氧化剂,由于其自身呈固体粉末状,一方面能够保持一种稳定的形状,不易分解,同时自身具有高氧化还原电位的特点使得其氧化能力极强。
高锰酸钾试剂应用广泛,具有易于运输、贮存同时对pH值影响较小等诸多特点。
是当前采取化学氧化修复技术时的主流试剂。
高锰酸钾在与有机物反应后会生成二氧化锰,后者在土壤中原本就大量存在,所以不会对环境造成二次污染。
但是由于工业级的高锰酸钾在制取过程中常会出现多种金属杂质,加之高锰酸钾自身带有颜色,这就需要在使用期间把握使用量以避免影响土壤土质与通透性。
在实际运用中经过高锰酸钾的处理,多环芳烃的去除率能够达到95%~98.5%之间,当高锰酸钾浓度为1.0mmol/g时,土壤中多环芳烃的去除率保持在97%左右。
综上所述,在对土壤进行修复过程中,化学氧化修复技术由于自身成本低廉,二次污染小,去除率强的优势成为当前最主要的化工场地土壤修复技术,值得广泛推广。
参考文献
[1]焦化工业场地有机污染土壤的化学氧化修复技术[D] 赵丹.华中农业大学2010
[2]某废弃化工厂场地污染物的分布与化学氧化修复技术研究[D]. 任文会合肥工业大学2016
[3]国内土壤污染现状、特点和一些修复浅见[J]. 薛祖源. 现代化工. 2014(10)
[4]中国污染场地修复与再开发[J]. 谢剑,李发生. 环境保护. 2012(Z1)
[5]焦化区苯污染状况及风险评价研究[J]. 王艳俊,闫丽岗,胡永钢,张勇. 中国环境监测.2009(02)
[6]多环芳烃污染土壤毒性评价指标的研究进展[J].邓欢,郭光霞,乔敏.生态毒理学报.2009(01)。