污染土壤的物理修复.ppt

Langmuir方程：X=(KXmC)/(1+KC) 其中：X—单位土壤或其它固体颗粒的吸附量； K—吸附强度因子； Xm—最大吸附量；C—平衡液浓度。 为了求得Xm、K值，一般采用Langmuir方程的直线形式：C/X=1/KXm+C/Xm，这样利用C/X为纵座标，C为横座标，得出直线斜率1/Xm，就可以得到Xm值，再用截距1/KXm就可以得到K值。 Freundlich方程： X=KCb 其中X—吸附量，C—平衡溶液浓度。K和b均为系数。 另外，假设被吸附到固相中的污染物浓度与液相中的浓度存在平衡关系，那么在污染物浓度低的情况下，吸附等温线是线性相关的。在固、液相中浓度的相关关系用公式表示为：Sad=Kd*Cs，其中为Kd分配系数。 吸附作用对污染物迁移的影响通常用限制因子R描述: R=1+Kd*ρ/n其中ρ为土壤的干重，Kd为分配系数，n为孔隙度。 7.4 应用及影响因素 目前，已经可以用电动修复技术有效地去除土壤中的重金属及石油烃、酚类、多氯联苯、胺类和有机农药等有机污染物。 pH控制着土壤溶液中离子的吸附与解吸、沉淀与溶解等，而且酸度对电渗速度有明显影响，所以如何控制土壤pH值是电动修复技术的关键。在电场作用下，阴极产生的OH-将沿着土柱向阳极方向移动，而带正电的重金属离子则在电场作用 向着阴极方向移动，这样重金属离子将与OH-在土柱中某点相遇，并生成重金属沉淀。该过程不但影响重金属的去除，还可能堵塞土壤微孔，致使土壤电导降低，修复效率下降，所以制止OH-向土柱内的移动非常必要 为了控制阴极区的pH，可通过添加酸来消除电极反应产生的OH-。 无机酸可用于中和电解池中阴极产生的OH-，可无机酸常常会引起一系列环境问题，如使用盐酸将在土壤中形成金属的氯化物沉淀，增加土壤孔水中的氯离子含量并在阳极生成氯气等。而有机酸具有较好的应用前景，这是因为大多数形成的金属配合物是水溶性的，同时，它也是环境安全和生物可降解的。 通过添加醋酸盐来抑制阴极区的OH-升高，可防止在较碱性条件下，重金属离子生成沉淀。同时，利用纯净水不断更新阴极池中的碱溶液也可避免土柱的聚集OH-。 影响土壤电动修复效率的因素很多，包括土壤类型、污染物性质、电压和电流大小、洗脱液组成和性质、电极材料和结构等 研究表明该技术能够适用于从层状粘土到精细沙土的多种土壤类型，土壤性质基本不影响该技术的使用，但是在一定程度上影响其修复速度和效率 实验证明具有以下性质的污染土壤特别适合电动修复：低水传导性的土壤；污染物存在或可溶于土壤溶液中；水中含有较低浓度的非目标离子 7.5 技术优势与限制因素 技术优势 与挖掘、土壤冲洗等异位技术相比，电动力学技术对现有景观、建筑和结构等的影响最小 与酸浸技术不同，此方法改变土壤中原有成分的pH使金属离子活化，这样土壤本身的结构不会遭到破坏，且该过程不受土壤低渗透性的影响 与化学稳定化不同，此方法中金属离子从根本上完全被去除而不是通过向土壤中引入新的物质与金属离子结合产生沉淀实现 对于不能原位修复的土壤，可以采用异位修复 对饱和层和不饱和层都有效 水力传导性较低特别是黏土含量高的土壤适用性强 对有机和无机污染物都有效 限制因素 污染物的溶解性和污染物从土壤胶体表面的脱附性能对该技术的成功有重要影响 需要电导性的孔隙流体来活化污染物 埋藏的地基、碎石、大块金属氧化物会降低处理效率 金属电极电解过程中发生溶解，产生腐蚀性物质，因此，电极需采用惰性物质如碳、石墨等 污染物的溶解性和脱附能力限制技术的有效应用 土壤含水量低于10%的场合，处理效果降低 非饱和层水的引入会将污染物冲洗出电场影响区域，埋藏的金属或绝缘物质会引起土壤中电流的变化 八、冰冻修复技术 冷冻剂在工程项目中的应用已经非常广泛，应用时间也比较久。在隧道、矿井及其他一些地下水工程建设中，利用冷冻技术冻结土壤，以增强土壤的抗载荷能力，防止地下水进入引起事故，或者在挖掘过程中稳定上层的土壤 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 8.1 冰冻技术的优点 能够提供一个与外界相隔离的独立的“空间” 其中的介质（如水和冰）是由于环境无害的物质 冻土层可以通过升温融化而去除 如果冻土层屏障出现破损，泄漏处可以通过原位注水加以复原 8.2 冰冻技术的一些限制条件 需要安装供电设备作为动力 冰冻技术用于污染土体的体积较大，不利于一般性污染土壤的修复，并且溶解性的污染成分可能会对饮用水源产生危害作用 制冷剂及其有害成分的泄漏，仍然是人们比较关心的问题，制冷剂流失到