污染环境的化学修复原理

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1、污染环境的化学修复原理Chemicalremediationprincipleofcontaminatedenvironmental污染环境的化学修复原理本章重点【概念】ChemicalremediationChemicalleachingandflushingChemicalimmobilizationChemicaloxidationremediationChemicalreductionremediationPermeablereactivebarrier【其它】FentonreagenttechniquePhoto-cat

2、alyticoxidation33.1化学修复概念及分类通过化学添加剂清除和降低污染环境中污染物的方法定义分类•化学固定修复化学氧化修复化学还原修复可渗透反应墙溶剂浸提修复修复技术化学淋洗修复修复地点In-sitechemicalremediationex-sitechemicalremediation定义：借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化学/生物化学溶剂，在重力作用下或通过水力压头推动淋洗液注入到被污染土层中，再提取液体进行分离和污水处理的技术。主要对象是有机物及重金属。3.2化学淋洗修复----Chemicalleach

3、ingandflushing/washingremediation优点：长效性、易性操作、高渗透、费用合理，适用范围广。适合于多孔、易渗透的土壤，适合于重金属及水溶态有机物清水无机溶剂（酸碱盐）螯合剂表面活性剂3.2化学淋洗修复洗液种类影响因素土壤质地特征；污染物类型及赋存状态；淋洗剂的类型；淋洗过程淋洗液扩散—污染物溶解—溶出污染物在土壤内扩散—从土壤表面向液体扩散赋存状态：水溶态（以去离子水浸提）、交换态（MgCl2）、碳酸盐结合态（NaAc-HAc）、铁锰氧化物结合态（NH2OH-HCl）、有机结合态（H2O2）、残留态（HC

4、lO4-HF及1:1HCl）3.3化学固定修复定义：在污染环境中加入化学试剂，使污染物钝化，形成不溶性或移动性差，毒性小的物质以降低其对生物的有效性。（Chemicalimmobilization）固定剂种类有机、无机、有机无机复合化学固定修复机理（3）共沉淀机理固化剂可以通过自身溶解作用产生阴离子与污染元素产生共沉淀作用而达到修复环境的作用，自然界的磷灰石是一种分布广泛的固化剂，由于成分复杂性，影响其化学反应类型及矿物自身的稳定性，利用溶解的磷灰石可去除溶液或矿山土壤中的Pb(达100％)、Cd(达37％-99％)、Zn(达27％

5、-99％)。（2）配合作用机理根据表面配合模式，重金属离子在颗粒表面的吸附作用是一种表面配合反应，反应趋势随溶液pH值或羟基基团的浓度增加而增加，因此表面配合反应主要受酸碱度影响。例如，磷灰石的表面常有大量P(OH)4-和Ca(OH)3-键，从而对Pb、Zn、Cd．Hg等重金属离子同样有配合作用。三个普遍性原理：在高PH值条件下产生固定，形成难溶性的复合物，使金属离子难以向地下水淋溶；在固定过程中金属离子被整合到教性复合体的晶体结构中，很难被溶解和渗滤；其金属离子被截留在撤性复合体低渗透性的基质中。3.4化学氧化修复Chemical

6、oxidationremediation主要是向污染环境中加入化学氧化剂，分解破坏污染环境中污染物的结构，使污染物降解或转化为低毒、低移动性物质的一种修复技术。定义氧化剂种类满足条件反应必须足够强烈，使污染物通过降解、蒸发及沉淀等方式去除，并能消除或降低污染物毒性。氧化剂及反应产物应对人体无害修复过程应是实用和经济的ClO2的还原电位为1.50V，其氧化能力仅次于O3。优点：氯化脱色能力强，可将水中酚类、氯酚、氰化物、硫化物、胺类化合物、腐殖酸等成分氧化去除，同时又不会与水中氨及硝酸根等反应；在较大的pH值范围(6-10)内消毒杀菌

7、表现出高效性；不会与水中有机物质反应生成致癌的子氯甲烷(THM)；在中性或略偏碱性的水中可迅速氧化水中的铁锰离子，生成不溶于水的Fe(OH)3和Mn02沉淀析出，从而达到去除目的。在土壤修复中，它通常以气体的形式直接进入污染区，氧化其中的有机污染物。(KMn04)的标准还原电位为1.491V，能有效去除受污染水环境中的多种有机污染物，还能显著地控制氯化副产物，使水中有机污染物的数量和浓度均有显著的降低。高锰酸钾不仅对三氯乙烯、四氯乙烯等含氯溶剂有很好的氧化效果，且对烯烃、酚类、硫化物和甲基叔丁基醚(MTBE)等其他污染物也很有效。高

8、锰酸钾通过提供氧原子进行氧化反应，因此反应受pH值的影响较小且具有更高的处理效率。O3的标准还原电位为2.07V，它是一种强氧化剂，氧化能力在天然元素中仅次于氟，能迅速而广泛地氧化分解水中的大部分有机物，有效去除色、浊、嗅味、铁锰、硫