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【污染场地修复教程】——原位化学氧化技术
日期:2022-12-30
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  1.什么是原位化学氧化技术?
  原位化学氧化技术是使用氧化剂与污染物发生反应,来去除或降低有害污染物毒性的过程。这个过程在原位进行,不需要挖出污染土壤或抽出地下水。原位化学氧化技术可以用于处理多种污染物,如油类、溶剂和杀虫剂。这一技术适用于处理地块中的污染源,尤其是还未下渗到地下水的污染源。在使用化学氧化技术修复地块时,通常也组合采用其他修复技术,如地下水抽提技术,来处理残余的污染物。
  2.原位化学氧化技术的工作原理是什么?
  把氧化剂注入到受污染的土壤和地下水中,氧化剂和污染物发生化学反应,变为无害物质。为让氧化剂能抵达不同深度的污染源并产生作用,需要在不同深度的污染区域安装地下水井,氧化剂被注入到井中后与周围土壤或地下水混合,并与其中的污染物发生反应。
  为提高修复效率,可以在氧化剂加到第一口井中后,将混有氧化剂的地下水抽出,再在抽出的水中添加一些氧化剂,加入到第二口井中;然后再从第二口井中抽出混有氧化剂的地下水,继续添加氧化剂,再加入到第一口井中。这种循环模式可以修复大面积的污染源。
  常用的4种氧化剂是高锰酸盐、过硫酸盐、过氧化氢和臭氧。前三种氧化剂是作为液体注射到地块中,而臭氧是强氧化剂,又是气体,使用难度较大。
  有时会加入催化剂来加速氧化反应。例如,使用过氧化氢的时候加一些铁催化剂,能够加速化学反应,破坏更多污染物。

原位化学氧化原理示意图
  化学氧化过程可能会产生较多的热量,使土壤和地下水中的污染物挥发并上升到地表。因此,必须控制化学氧化剂的使用量,以控制产生过多热量。此外,挥发出来的气体必须收集后做无害化处理。
  3.原位化学氧化技术需要多长时间?
  原位化学氧化技术可以快速清理污染源,一般需要几个月到几年的时间。具体需要的时间取决于多个因素,如遇以下情况,可能需要较长的时间:
  (1)污染范围很大;
  (2)污染物所在的区域有黏土层,化学氧化剂很难接触到污染物;
  (3)土壤或岩石结构不利于氧化剂扩散;
  (4)氧化剂需在地下长期发挥作用。
  4.原位化学氧化技术安全吗?
  化学氧化剂对周围环境一般没有风险。但由于其具有反应性,地块上的工作人员在接触氧化剂时,需穿戴防护装备。由于污染土壤和地下水的修复是在地下完成的,污染物不与人群发生接触,一般不会对地块上的工人造成危害。工作人员需要定期检测土壤和地下水,确保化学氧化技术的有效性。
  5.原位化学氧化技术对周围居民有什么影响?
  原位化学氧化技术需要卡车运输钻孔设备和化学氧化剂,这可能会给周围社区带来交通和噪声问题,设备的运营也必然会产生噪声。由于化学氧化过程发生在地下,修复活动一般不会影响周围居民的生活。
  6.为什么使用原位化学氧化技术?
  原位化学氧化技术通常用于原位处理化学物质泄漏造成的污染。这一处理技术不需要挖出土壤,会节约修复时间和成本。在国外,已在多个地块的修复中得到应用。
注:以上文本摘自《污染场地修复教程》 中国环境出版社,2015年,原环境保护部污染防治司和巴塞尔公约亚太区域中心编译 
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