地下水污染修复.ppt

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地下水污染修复技术与方法地下水污染修复技术与方法11总论总论22监控条件下的自然衰减法监控条件下的自然衰减法（MNA）（MNA）33抽出处理法抽出处理法（PAT）（PAT）44渗透性反应墙法渗透性反应墙法（PRB）（PRB）55生物修复法生物修复法2总论总论oo地下水环境修复技术是近年来环境工程和水文地质地下水环境修复技术是近年来环境工程和水文地质地下水环境修复技术是近年来环境工程和水文地质地下水环境修复技术是近年来环境工程和水文地质学科发展学科发展学科发展学科发展最为迅猛的领域最为迅猛的领域最为迅猛的领域最为迅猛的领域之一之一之一之一oo19801980年，美国国会首次把地下水净化列为国家最年，美国国会首次把地下水净化列为国家最年，美国国会首次把地下水净化列为国家最年，美国国会首次把地下水净化列为国家最优先问题之一，通过了优先问题之一，通过了优先问题之一，通过了优先问题之一，通过了综合环境响应，赔偿和责任综合环境响应，赔偿和责任综合环境响应，赔偿和责任综合环境响应，赔偿和责任法案（简称法案（简称法案（简称法案（简称CERCLACERCLA），即一般所谓超级基金，即一般所谓超级基金，即一般所谓超级基金，即一般所谓超级基金（SuperfundSuperfund）法案，用于支付净化废弃的有害）法案，用于支付净化废弃的有害）法案，用于支付净化废弃的有害）法案，用于支付净化废弃的有害废物场地废物场地废物场地废物场地oo19841984年，美国国会通过了修订年，美国国会通过了修订年，美国国会通过了修订年，美国国会通过了修订资源保护与恢复法资源保护与恢复法资源保护与恢复法资源保护与恢复法案（简称案（简称案（简称案（简称RCRARCRA），拓展了地下水净化计划，拓展了地下水净化计划，拓展了地下水净化计划，拓展了地下水净化计划3地下水环境修复技术地下水环境修复技术o不同的修复技术对于不同的修复技术对于不同的修复技术对于不同的修复技术对于不同的介质和污染物适用性不同的介质和污染物适用性不同的介质和污染物适用性不同的介质和污染物适用性是不同是不同是不同是不同的的的的n1.1.分离、活化和提取技术分离、活化和提取技术分离、活化和提取技术分离、活化和提取技术n2.2.生物和化学反应技术生物和化学反应技术生物和化学反应技术生物和化学反应技术o必须建立监测系统，必须建立监测系统，必须建立监测系统，必须建立监测系统，以确认修复工程（或内在生以确认修复工程（或内在生以确认修复工程（或内在生以确认修复工程（或内在生物修复系统）的长效运行物修复系统）的长效运行物修复系统）的长效运行物修复系统）的长效运行o添加各种反应物添加各种反应物添加各种反应物添加各种反应物，许多原位修复技术都需要，许多原位修复技术都需要，许多原位修复技术都需要，许多原位修复技术都需要添加氧化添加氧化/还原剂后潜在的地球化学变化还原剂后潜在的地球化学变化5地下水污染修复中的地下水污染修复中的新材料新材料oo生物质生物质生物质生物质nn树皮树皮树皮树皮/富含丹宁酸的物质富含丹宁酸的物质富含丹宁酸的物质富含丹宁酸的物质nn木质素木质素木质素木质素nn几丁质几丁质几丁质几丁质/甲壳质甲壳质甲壳质甲壳质nn死的生物体死的生物体死的生物体死的生物体nn苔鲜苔鲜苔鲜苔鲜nn海草海草海草海草/海藻海藻海藻海藻/褐藻酸褐藻酸褐藻酸褐藻酸nn废弃的茶叶等废弃的茶叶等废弃的茶叶等废弃的茶叶等oo岩土材料岩土材料岩土材料岩土材料nn沸石沸石沸石沸石nn粘土粘土粘土粘土nn泥泥泥泥nn有铁氧化物包壳的砂有铁氧化物包壳的砂有铁氧化物包壳的砂有铁氧化物包壳的砂nn粉煤灰粉煤灰粉煤灰粉煤灰nn菱铁矿菱铁矿菱铁矿菱铁矿nn黄土等黄土等黄土等黄土等61、生物质、生物质oo富含丹宁酸物质富含丹宁酸物质富含丹宁酸物质富含丹宁酸物质oo丹宁酸中多羟基酚是丹宁酸中多羟基酚是丹宁酸中多羟基酚是丹宁酸中多羟基酚是吸附重金属的活性组吸附重金属的活性组吸附重金属的活性组吸附重金属的活性组分分分分oo二者可发生离子交换二者可发生离子交换二者可发生离子交换二者可发生离子交换作用发生作用发生作用发生作用发生,并形成螯合并形成螯合并形成螯合并形成螯合物物物物71、生物质、生物质oo木质素木质素木质素木质素nn木质素的成本比活性炭约低木质素的成本比活性炭约低木质素的成本比活性炭约低木质素的成本比活性炭约低2020倍倍倍倍nn对对对对Pb,ZnPb,Zn的吸附能力分别为的吸附能力分别为的吸附能力分别为的吸附能力分别为186186，95mg/g95mg/gnn硫酸木质素对硫酸木质素对硫酸木质素对硫酸木质素对HgHg的吸附能力为的吸附能力为的吸附能力为的吸附能力为150mg/g150mg/goo甲壳质和甲壳质和甲壳质和甲壳质和海产处理海产处理海产处理海产处理工艺废弃物工艺废弃物工艺废弃物工艺废弃物nn几丁质（几丁质（几丁质（几丁质（广泛存在于自然界的一种含氮多糖类生物性高分子，主要的来源为虾、蟹、昆虫等甲壳类动物的外壳与软体动物的器官（例如乌贼的软骨），以及真菌类的细胞壁等）存在于螃蟹的外骨骼、其他甲壳动物和一些真菌细胞壁中）存在于螃蟹的外骨骼、其他甲壳动物和一些真菌细胞壁中）存在于螃蟹的外骨骼、其他甲壳动物和一些真菌细胞壁中）存在于螃蟹的外骨骼、其他甲壳动物和一些真菌细胞壁中,在自然界中的丰度仅次于植物纤维素在自然界中的丰度仅次于植物纤维素在自然界中的丰度仅次于植物纤维素在自然界中的丰度仅次于植物纤维素nn甲壳质不但廉价甲壳质不但廉价甲壳质不但廉价甲壳质不但廉价,数量丰富数量丰富数量丰富数量丰富,它对重金属的吸附能力也很强，相它对重金属的吸附能力也很强，相它对重金属的吸附能力也很强，相它对重金属的吸附能力也很强，相当于几丁质的当于几丁质的当于几丁质的当于几丁质的5656倍倍倍倍91、生物质、生物质oo死生物死生物死生物死生物nn死死死死细胞聚集重金属的能力与活细胞相当甚至更强细胞聚集重金属的能力与活细胞相当甚至更强细胞聚集重金属的能力与活细胞相当甚至更强细胞聚集重金属的能力与活细胞相当甚至更强oo谷壳谷壳谷壳谷壳nn作为水稻商业性收割的副产品作为水稻商业性收割的副产品作为水稻商业性收割的副产品作为水稻商业性收割的副产品,稻壳具有与绿藻相似的结稻壳具有与绿藻相似的结稻壳具有与绿藻相似的结稻壳具有与绿藻相似的结构构构构nn与藻类对与藻类对与藻类对与藻类对CrCr和和和和PbPb的吸附能力相近的吸附能力相近的吸附能力相近的吸附能力相近,但它对但它对但它对但它对CdCd的吸附能力的吸附能力的吸附能力的吸附能力几乎是藻类的两倍几乎是藻类的两倍几乎是藻类的两倍几乎是藻类的两倍102、地质材料、地质材料oo沸石沸石沸石沸石nn最早用于重金属污染治理的地质材料最早用于重金属污染治理的地质材料最早用于重金属污染治理的地质材料最早用于重金属污染治理的地质材料nn斜发沸石是斜发沸石是斜发沸石是斜发沸石是4040多种天然沸石中储量最丰富的一种多种天然沸石中储量最丰富的一种多种天然沸石中储量最丰富的一种多种天然沸石中储量最丰富的一种nn沸石的吸附特性源于它们的离子交换能力沸石的吸附特性源于它们的离子交换能力沸石的吸附特性源于它们的离子交换能力沸石的吸附特性源于它们的离子交换能力112、地质材料、地质材料o粘土粘土nn具有比表面积大、孔隙率高、极性强等特征具有比表面积大、孔隙率高、极性强等特征具有比表面积大、孔隙率高、极性强等特征具有比表面积大、孔隙率高、极性强等特征,对水对水对水对水中各种类型的污染物质有良好的吸附中各种类型的污染物质有良好的吸附中各种类型的污染物质有良好的吸附中各种类型的污染物质有良好的吸附nn蒙脱石具有最小的结晶度蒙脱石具有最小的结晶度蒙脱石具有最小的结晶度蒙脱石具有最小的结晶度,最大的表面积和最强的最大的表面积和最强的最大的表面积和最强的最大的表面积和最强的阳离子交换能力阳离子交换能力阳离子交换能力阳离子交换能力,从而应具有最强的吸附能力从而应具有最强的吸附能力从而应具有最强的吸附能力从而应具有最强的吸附能力nn对重金属的吸附能力归因于细粒的对重金属的吸附能力归因于细粒的对重金属的吸附能力归因于细粒的对重金属的吸附能力归因于细粒的硅酸盐矿物的硅酸盐矿物的硅酸盐矿物的硅酸盐矿物的净负电荷结构性能净负电荷结构性能净负电荷结构性能净负电荷结构性能122、地质材料、地质材料o132、地质材料、地质材料o粉煤灰粉煤灰粉煤灰粉煤灰n火电厂的废物，含有碳和硅氧化物、铝氧化物、火电厂的废物，含有碳和硅氧化物、铝氧化物、火电厂的废物，含有碳和硅氧化物、铝氧化物、火电厂的废物，含有碳和硅氧化物、铝氧化物、铁氧化物及钙、镁、钠、钾、硫的氧化物。

铁氧化物及钙、镁、钠、钾、硫的氧化物。

铁氧化物及钙、镁、钠、钾、硫的氧化物。

铁氧化物及钙、镁、钠、钾、硫的氧化物。

n潜在优势：

金属被吸附后，它容易固化潜在优势：

金属被吸附后，它容易固化潜在优势：

金属被吸附后，它容易固化潜在优势：

金属被吸附后，它容易固化。

o因为因为因为因为粉煤灰在粉煤灰在粉煤灰在粉煤灰在有有有有水水水水的情况下能与的情况下能与的情况下能与的情况下能与石灰石灰石灰石灰反应形反应形反应形反应形成成成成水泥质的硅酸钙水化物水泥质的硅酸钙水化物水泥质的硅酸钙水化物水泥质的硅酸钙水化物n值得注意：

可能含有重金属及痕量放射性元素。

值得注意：

可能含有重金属及痕量放射性元素。

值得注意：

可能含有重金属及痕量放射性元素。

值得注意：

可能含有重金属及痕量放射性元素。

142、地质材料、地质材料o黄土黄土黄土黄土n分布广，成本低分布广，成本低n富富含含碳碳酸酸盐盐和和粘粘土土矿矿物物，偏碱性，且具有大偏碱性，且具有大孔隙孔隙n重重金金属属（Cu、Cd、Pb、Zn、Cr、As）及及非非离离子型有机污染物（甲苯）子型有机污染物（甲苯）15主要修复方法主要修复方法o异位修复方法异位修复方法nn置换置换置换置换、部分热解吸技术等、部分热解吸技术等、部分热解吸技术等、部分热解吸技术等o原位（就地）修复方法原位（就地）修复方法nn监控条件下的自然衰减法（监控条件下的自然衰减法（监控条件下的自然衰减法（监控条件下的自然衰减法（MNAMNA）nn渗透性反应墙（渗透性反应墙（渗透性反应墙（渗透性反应墙（PRBPRB）o异位异位+原位修复方法原位修复方法nn抽出处理法（抽出处理法（抽出处理法（抽出处理法（PATPAT）1、监控条件下的自然衰减法、监控条件下的自然衰减法（MNA）17监测条件下的自然衰减法监测条件下的自然衰减法（MNA,MonitoredNaturalAttenuation）美国美国EPA的定义的定义l依赖自然衰减作用，在同其他更有效的方法所用依赖自然衰减作用，在同其他更有效的方法所用时间相比属合理的时间限定内，使特定地点达到时间相比属合理的时间限定内，使特定地点达到修复目的修复目的l包括污染物的生物降解、扩散、稀释、吸附、挥包括污染物的生物降解、扩散、稀释、吸附、挥发、及化学或生物固定、转化或破坏等发、及化学或生物固定、转化或破坏等l这些作用在无人为干扰的可行条件下，这些作用在无人为干扰的可行条件下，能够降低能够降低土壤和地下水中的污染物的数量、毒性、迁移性、土壤和地下水中的污染物的数量、毒性、迁移性、体积或浓度体积或浓度18监测条件下的自然衰减法监测条件下的自然衰减法优点优点l污染物最终能被转化成无毒的副产物污染物最终能被转化成无毒的副产物l无须人为介入无须人为介入l不会涉及到废物的重新产生或迁移不会涉及到废物的重新产生或迁移l费用低费用低l克服机械化修复设施所带来的局限克服机械化修复设施所带来的局限19监测条件下的自然衰减法监测条件下的自然衰减法局限性局限性l时间很长时间很长l进行长期监测并负担相关