化学氧化修复技术
第六章 污染土壤的化学修复原理与技术PPT课件
态氯化物等
技术要素
化学氧化剂 分散技术
污染土壤化学氧化修复技术示意图
化学氧化修复技术的三个优点
反应后的产物毒性低可无毒 泵出的液体不需要进行再次处理 可处理地层深处的污染
化学氧化技术中的氧化剂选取的原则
反应必须足够强烈，使污染物可被彻底氧化 氧化剂及反应产物应对人体无害 氧化剂易得
物化学溶剂，在重力作用下或通过水力压推动淋洗液注入 到被污染土层中与污染物反应，然后再把包含有污染物的 液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理
类型
原位化学淋洗修复 异位化学淋洗修复
6.4.2污染土壤化学修复的淋洗过程
淋洗液向土壤表面扩散 对污染物质的溶解 淋洗出的污染物在土壤内部扩散 淋洗出的污染物从土壤表面向液体扩散
适用性： 处理不溶于水的污染物，如油脂类、多氯联苯(PCBs)等
溶剂浸提修复技术示意图
溶剂浸提系统构成
溶剂浸提修复技术的优势
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
生成溶解度更小的磷酸盐矿物（磷氯铅 矿等） 重金属离子与含磷矿物晶格中的阳离子 发生同晶置换而被固定 金属阳离子在矿物表面发生静电吸附和
2）粘土矿物
主要通过三类作用力实现对重金属离子 的吸附作用：
静电作用 表面络合/沉淀作用 离子交换作用
3）工业废弃物，如粉煤灰、赤泥 4）生物炭 5）有机物料，如桔杆、家禽粪便、城市污
原位化学淋洗修复示意图
异位化学淋洗修复示意图
土壤异位淋洗法流程
原位化学氧化(ISCO)修复技术重点与关键问题
原位化学氧化（ISCO）修复技术重点与关键问题一关于原位化学氧化法修复技术（ISCO）需要掌握的技术重点如下：1.ISCO基本原理：ISCO是通过氧化剂释放电子或激发出的自由基（Radical）来进行修复。
化学反应一般反应速率较快，当剂量及反应时间充足，最终产物为水、二氧化碳或氯离子（修复含氯有机溶剂的污染时）。
ISCO反应过程中，若氧化剂剂量足够，且接触污染物时间充分，则反应较完全。
部份氧化剂需配合催化剂使用。
2.氧化剂主要基本注入方式：依注入管道分：注入井、Direct Push、抽注井群、地下水循环井(Groundwater Circulation Well)。
依注入型式分：重力注入、加压注入。
依注入深度分：单深度注入井、多深度注入井。
注意：需根据项目情况，进行不同的组合方式使用3.影响ISCO 修复成效的主要因子（1）氧化剂的氧化能力、（2）氧化剂与污染物的接触时间、（3）氧化剂的施加方式、（4）氧化剂与污染物的浓度。
如何把氧化剂均匀的布散于含水层中，仍是执行化学氧化修复最大的挑战，这也是在执行化学修复过程中，现场操作化学氧化的人员，需有很丰富的经验，否则会对修复时间、经费，造成很大的影响，甚至造成修复的失败。
4.主要氧化剂及去除污染物类型目前主要（常用）的氧化剂种类共有4种：过氧化氢(液态)、过硫酸盐(固或液态)、过锰酸盐(固或液态)、臭氧(气态)。
近年来，过氧化氢结合过硫酸盐、臭氧结合过氧化氢及缓释性氧化剂有进一步的发展，尤其缓释性氧化剂可能有助于ISCO会发生的污染物浓度反弹（拖尾）现象的缓解。
（1）过氧化氢（H2O2）过氧化氢使用于ISCO有几种形式：过氧化氢溶液、Fenton、Fenton–like、固体过氧化钙、过氧化镁、过碳酸钠。
可处理三氯乙烷、PCE、TCE、DCE、VC、BTEX、MTBE、氯苯、总酚等污染物，在采用ISCO时，一般过氧化氢注入浓度大约是0.5%-12%。
污染地下水原位化学氧化还原修复技术
污染地下水原位化学氧化/还原修复技术赋存于地面以下，岩石（土）空隙中的水。
地下水与地下水污染地下水污染物进入地下水，积累到一定程度引起地下水质量恶化，对生物、水体、空气或人体健康产生危害的现象。
地下水污染污染地下水系统的特点n多相体系，土壤（岩石）-水-气-污染物（NAPL）；组成复杂n异质性（非均型）显著，水文地质条件差别大n污染物大多吸附在土壤粘粒上，可溶性的溶于水中，迁移转化复杂n大多处于缺氧/低氧环境，微生态环境差异明显原位物理/化学处理技术抽出处理多相抽提法 地下水污染防控技术原位生物处理技术 异位处理技术 原位空气注入法原位化学氧化/还原蒸汽注入法井内曝气吹脱修复可渗透反应墙监测自然衰减增强型/生物修复植物修复工程控制技术阻隔技术原位化学氧化法向污染的地下注入氧化剂（不开挖），使污染物从包气带土壤和地下水中去除，从而达到修复目标或恢复环境功能的行为。
15992项目数1982-20042005-20081982-20042005-20080209%1.8%1.5%原位异位3.4%美国超级基金项目统计（1982-2008）应用情况我国应用情况1203020108654442211111111项目数固化稳定化化学氧化还原填埋热脱附、常温脱附植物修复抽出处理水泥窑协同处置气相抽提洗脱生物堆生物化学还原生物通风浅层搅拌高压旋喷泥浆相生物处理隔气膜隔离原位阻隔酸碱中和监控自然衰减法空气注射法120100806040200l 技术方法l 环境侦探l 工具、器具l 标准规范l概念模型l 方法构建l 工具构建l 标准规范l 技术工艺l修复材料l 专用设备l 工程示范场地地下水修复的一般过程修复药剂实施技术实施设备效果评估方法原位化学氧化/还原技术体系n 主要包含药剂、技术与设备、效果评估三部分。
l 是什么l 如何用l 怎么样3.1 2.85 2.1 2.11.771.701.641.631.461.361.28 1.2 1.230.800.770000000000003-0.44-0.48电势氟气羟基臭氧过硫酸盐双氧水高锰酸盐亚氯酸次氯酸过氧化物氯气二氧化氯高氯酸氧气硝酸根三价铁二价铁硫·····00.511.522.533.5-0.5-1氧化剂还原剂氧化剂/还原剂n 双氧水n 臭氧n 高锰酸盐n Feton试剂n 过氧化物（CaO2、MgO2）n 过硫酸盐（Na2S2O8）n 次氯酸盐、氯和二氧化氯 ……Source: Supplemental information: S1.ISCO Literature Summary氧化剂高中低特性O3PCE, TCE, DCE, VC, MTBE,CB, PAHs ,苯酚, 炸药, PCBs,农药BTEX, CH2Cl2CT, CHCl3范围广，持久性弱，地下传质差H2O2PCE, TCE, DCE, VC, CB,BTEX, MTBE, 苯酚DCA, CH2Cl2,PAHs, 炸药TCA, CT, CHCl3,PCBs, 农药范围广，持久性弱，地下传质差CaO2PCE, TCE, DCE, VC, CB DCA, CH2Cl2CT, CHCl3范围有限，传质差Fenton's 试剂PCE, TCE, DCE, VC, CB,BTEX, MTBE, 苯酚DCA, CH2Cl2,PAHs, 炸药TCA, CT, CHCl3,PCBs, 农药范围广，持久性弱，地下传质差高锰酸钠/钾PCE, TCE, DCE, VC, TEX,PAHs, Phenols, 炸药农药B, DCA, CH2Cl2,TCA,CT, CB, CHCl3, PCBs范围有限，持久性强过硫酸钠(铁)PCE, TCE, DCE, VC, CB,BTEX, 苯酚DCA, CH2Cl2,农药CHCl3, PAHs,炸药TCA, CT, PCBs范围较广，持久性好过硫酸钠(热、 pH 12)所有CVOCs, BTEX, MTBE,PAHs, 苯酚, 炸药, PCBs, 农药,TPH范围较广，持久性好不同氧化剂和常见污染物的反应性Source: ITRC 2005, Brown 2003, Watts 2011, and Root et al 2005化学还原剂n 零价铁系列（铁粉、纳米零价铁、微米零价铁、改性零价铁、负载型零价铁）n 亚铁盐（硫酸亚铁）n 生物激活物和铁混剂n 连二亚硫酸钠（ Na2S2O4 ）n 多硫化钙n 有机碳……参数颗粒ZVI微米级ZVI纳米级ZVI油/ZVI尺寸（μm ）200~20001~30.05~0.3微米和纳米级剂型颗粒状ZVI粉状ZVI 粉状ZVI 胶状纳米或微米ZVI ，表面活性剂优点经济比纳米ZVI 价格低反应性也低，但比颗粒状ZVI 反应性更强高反应性（比颗粒状ZVI 反应性高1000倍）同时考虑ZVI 即时还原反应和作为长期还原脱氯的给电子反应缺点低反应性通常需要建反应渠或原位混匀比颗粒状ZVI 价格高，比纳米ZVI 反应性弱价格高。
第六章 污染土壤修复原理与方法-化学修复
因此，减少修复时间和处理费用。
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四 原位化学还原与脱氯修复技术
主要包括： l 概述； l 还原剂； l 系统设计； l 原位化学可渗透反应处理墙。
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1 概述
Ø原位化学还原与脱氯修复技术（in-situ chemical reduction and reductive dehalogenation remediation）
l 过氧化氢 l 高锰酸盐 l 臭氧
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Ø 氧化剂的分散技术
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氧化剂的分散技术
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氧化剂的分散技术
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3 H2O2 作为氧化剂的化学氧化修复技术
Ø双氧水曾一度作为一种氧源用于土壤生物修复以促进微生物 的生长，后来它又被用作氧化剂处理土壤中的有机氯化物。 Gates等将双氧水投加到含有TCE和PCE的酸性粘土中，虽然投 加量达到了25.5g／kg土，但反应后PCE的降解率只有48％， TCE的降解率低于72％。
Ø为了提高双氧水的氧化能力，人们开始尝试加入亚铁离子， 形成Fenton试剂，使其在酸性条件下发生以下反应生成 H0·自由基。H0·自由基是一种很强的氧化剂，具有很高的 电负性或亲电子性，可通过脱氢反应、不饱和烃加成反应、 芳香环加成反应及与杂原子氮、磷、硫的反应等方式与烷烃、 烯烃和芳香烃等有机物进行氧化反应
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Ø 反应墙的构筑
处理墙既可以是简单的反应室，也可以是烟囱-门形状。
a) Continuous Barrier (CRB)
b) Funnel-and-gate (F&G) system 51
污染场地修复常用技术
污染场地修复行业是一个新兴的行业，虽然各大科研院所和公司都在研究很多种技术也取得了一点的进展，但是现在用于工程项目实践的主要还是一下几种技术一：重金属固化稳定化修复技术技术原理该技术是针对受污染的不饱和土壤，将一定配比的固化稳定化试剂加入并与土壤混匀。
待试剂稳定化反应结束后，可形成具有一定抗压强度的土体，将处理区域土壤中的污染物固化稳定化，使得各种污染物不挥发、不渗滤、不迁移，将环境风险降到最低，达到修复土壤污染的目的。
技术优势1、被固定的污染物不再迁移，从而降低或消除了其对人体健康的危害；2、固化后的土壤部分可以作为建筑材料进行循环再利用；适用污染物重金属污染物二：污染土壤填埋技术技术原理污染土壤填埋技术是在合适的天然场地上或人工改造的合适的场地上，通过构建完善的防渗设施、地表径流收集设施及覆盖设施，将污染土壤用土层密封起来，同时对填埋后的场地制定必要的监测和管理措施的修复技术。
技术优势1、能够有效地将污染土壤与周围环境进行隔离，切断污染物的暴露途径，长期确保污染物质不会对人类及其生存环境造成影响和危害；2、工艺操作简单、成本低、适用范围广。
适用污染物重金属、持久性有机污染物及石油烃污染物三：水泥窑热解技术技术原理该项技术是将现有的水泥回转窑筒体改造成热解吸装置，通过将预处理的污染土壤粉体加入热解装置，根据受污染的不同程度控制窑体温度，使污染物变成气态和土壤分离的一项土壤修复技术。
技术优势1、充分利用我国现有的工业设备，修复成本低；2、一次性处理土壤量大，修复周期短；3、对于难挥发性污染物去除率高。
适用污染物多环芳烃、多氯联苯和杀虫剂类的不易挥发的有机污染物五：化学氧化修复技术技术原理化学氧化修复技术是指将氧化剂注入或掺进地下环境中，通过氧化反应使地下水或土壤中的污染物质被破坏、降解成无毒的或危害较小的物质。
所用的氧化剂主要有二氧化氯、双氧水及Fenton试剂、高锰酸钾和臭氧。
技术优势1、修复过程中氧化反应的强度大，修复时间短，且修复效果较明显，2、对实施地产生的干扰小，不用进行大规模土方开挖；3、能修复深层污染的土壤或地下水，修复深度能达到地表以下20m；4、有机污染物被氧化成二氧化碳等产物，对环境不会造成二次污染。
原位化学氧化修复技术
原位化学氧化修复技术
原位化学氧化修复技术是一种新兴的环境修复技术，它通过化学
反应来修复地下水和土壤中的有机污染物，常用于溶解性烃类、氯化
溶剂和多环芳烃等污染物质。
原位化学氧化修复技术将氧化剂喷洒至污染地下水或土壤中，然
后通过氧化剂与污染物质的反应来达到净化的效果。
该技术不仅可以
快速地降解有机污染物，而且可以有效的控制污染物的扩散。
此外，
该技术还可以在污染源处实施治理，无需将污染物地面上检测后再进
行处理，为环保工作提供了极大的方便性。
在实施原位化学氧化修复技术时，需要根据污染物质的种类和程
度来选择合适的氧化剂。
例如，对于氯化溶剂类的污染物质，可以选
择高氧化还原电位的氧化剂。
对于多环芳烃等难降解污染物质，可以
使用较强的氧化剂进行处理。
实施该技术时，需要对地下水、土壤、氧化剂浓度等进行持续监测，确保修复的效果。
此外，为了防止修复过程中，氧化剂溢出未被
处理，在使用时需要采取严格的安全措施。
若修复效果没有达到预期，需要针对问题进行重新评估和修复。
总的来说，原位化学氧化修复技术是一种较为成熟的地下水和土
壤污染修复技术，但在实际应用中存在管理和技术壁垒的挑战。
因此，科研人员需要进一步完善该技术，以满足不同地区、不同污染物质的
环保需求。
同时，企业也要注重环保和健康安全，加强环保意识，积极探索实施原位化学氧化修复技术的最佳路径。
异位化学氧化还原技术原理简介;修复石油烃污染土壤
异位化学氧化/还原技术原理简介2021年8月异位化学氧化/还原技术1.原理：向污染土壤添加氧化剂或还原剂，通过氧化或还原作用，使土壤中的污染物转化为无毒或相对毒性较小的物质。
常见的氧化剂包括高锰酸盐、过氧化氢、芬顿试剂、过硫酸盐和臭氧。
常见的还原剂包括连二亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、多硫化钙、二价铁、零价铁等。
2、适用性：化学氧化可处理石油烃、BTEX（苯、甲苯、乙苯、二甲苯）、酚类、MTBE（甲基叔丁基醚）、含氯有机溶剂、多环芳烃、农药等大部分有机物；化学还原可处理重金属类（如六价铬）和氯代有机物等。
异位化学氧化不适用于重金属污染土壤的修复，对于吸附性强、水溶性差的有机污染物应考虑必要的增溶、脱附方式；异位化学还原不适用于石油烃污染物的处理。
案例1：该企业始建于1958年，是特殊钢生产基地，场地南侧为焦化厂，场地污染区块主要靠近焦化厂附近，主要污染物为多环芳烃类。
其中苯并(a)芘、萘、二苯并(a,h)蒽的修复目标值为1.56mg/kg、2.93mg/kg、1.56mg/kg。
施工工期100日历天。
采用原地异位化学氧化搅拌工艺处理，处理土方量为3500m3。
场地土壤检出率较高的污染物为苯并（a）芘、萘、二苯并（a，h）蒽、苯并（a）蒽、苯并（b）荧蒽、茚并（1，2，3-cd）芘。
其中苯并（a）芘最高检出含量为23.1mg/kg，萘的最高检出浓度为23.2mg/kg，其他污染物浓度在10~20mg/kg之间。
本场地污染深度为0~2m。
本场地表面1m左右为素填土，-1.0m~-7.2m均为粉质粘土。
场地内地下水为潜水，初见水位约为-1.5m，稳定水位在-1.0m~-1.8m 左右，地下水受大气降水入渗补给明显。
选用原地异位化学氧化搅拌工艺，可实现药剂与污染物的充分混合及反应。
药剂采用某K药剂（主要成分为过硫酸盐及专利活化剂）。
主要工序为：定位放线→土方清挖→筛分预处理→土壤倒运至反应池→药剂投加→机械搅拌7～8天（pH值监测）→倒运至待检区反应（氧化剂残留）→验收合格→土壤干化→土壤回填→工程竣工。
使用化学技术进行水环境修复
使用化学技术进行水环境修复水是生命之源，但随着工业化的进程和人类活动的不可避免，水环境污染日益严重。
在这个背景下，使用化学技术进行水环境修复成为了一种重要的手段。
本文将探讨化学技术在水环境修复中的应用和挑战。
一、化学絮凝技术化学絮凝技术是一种常见的水处理方法，通过加入絮凝剂，利用絮凝物与水中悬浮颗粒结合成大颗粒，从而实现污染物的去除。
常用的絮凝剂包括铁盐、铝盐和有机絮凝剂等。
例如，氟化铝是一种常见的絮凝剂，可以有效去除水中的悬浮颗粒和有机物。
然而，化学絮凝技术也存在一些问题，如副产物的产生和处理难题。
因此，在使用化学絮凝技术时，需要综合考虑其环境和经济效益。
二、化学氧化技术化学氧化技术是一种将有机物氧化为无害物质的方法。
其中，氧化剂的选择至关重要。
例如，过氧化氢和高锰酸钾等常用的氧化剂可以迅速分解有毒有机物，并将其转化为无害的物质。
同时，化学氧化技术还可以去除水中的重金属离子等有害物质。
然而，化学氧化技术也存在一些问题，如氧化剂的成本和稳定性。
因此，在选择氧化剂时，需要仔细考虑其适用性和经济效益。
三、化学沉淀技术化学沉淀技术是一种通过加入沉淀剂，使污染物和溶解物在水中形成沉淀的方法。
常用的沉淀剂包括氢氧化钙、氢氧化钠和氯化铁等。
例如，氯化铁可以去除水中的磷酸盐，从而减少富营养化的问题。
然而，化学沉淀技术也存在一些挑战，如沉淀剂对环境的潜在影响和沉淀物的处理难题。
因此，在使用化学沉淀技术时，需要综合考虑其环境和经济效益。
四、化学吸附技术化学吸附技术是一种将污染物通过吸附剂与水中的溶质结合的方法。
常用的吸附剂包括活性炭、球形炭和纳米材料等。
例如，活性炭广泛应用于水处理中，能有效去除水中的有机物和异味。
然而，化学吸附技术也存在一些问题，如吸附剂的再生和废弃物的处理难题。
因此，在使用化学吸附技术时，需要综合考虑其环境和经济效益。
总结起来，化学技术在水环境修复中扮演着重要的角色。
不论是化学絮凝技术、化学氧化技术、化学沉淀技术还是化学吸附技术，都可以起到去除水中污染物的作用。
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案例
Fenton试剂具有强氧化性的实质是Fe2+和H2O2的链 反应催化生成氧化性很强的·OH, ·OH能够有效氧化 有机物, 对废水中的C-O、C=C进行加成, 促成双键分 裂, 改变其分子结构, 降解有机物, 从而降低COD值和 色度。
案例
实验选新津某井钻井废水。该井的钻井液为聚磺钻 井液, COD值为3600mg/L。经混凝处理后,取上层清 液作为试验用水, COD值为1640mg/L。取100ml试 验用水, 加入氧化剂和催化剂, 达到设定氧化时间, 取 中间液分析。
根据正交试验结果分析pH为4 、 H2O2（30%）加量 1mL、FeSO4·7H2O加量为0. 05g、反应时间为4h是 本次设计的最优组合。
案例
许多研究人员已经在野外和室内进行了一系列采用 高锰酸盐处理TCE 污染场地的研究。实验结果表明, pH 值在4~ 8时, 经KMnO4氧化处理8小时后大部分 的TCE都转化为CO2。
案例
臭氧主要用于去除低氧化态的氯代烯烃, 其主要机制 分为两类: 臭氧直接与C=C 发生反应, 或是通过·OH 的亲核取代反应, 反应式如下: 2O3 + 3H2O2→4O2 + 2·OH + 2H2O
案例
与传统的Fenton氧化法相比, 此类反应不仅不需要额 外加入Fe2+ , 而且最重要的是并非只在酸性条件下 (pH=2~4)才能发生反应。研究结果表明, Fentonlike法在天然pH条件下可直接氧化DNA PL相的TCE, 在通过7个孔隙体积的H2O2后, 残留在柱中的TCE DNA PL去除率可达到91% , 在柱顶部更高达97% 。
案例
案例
综上所述, 近10年来ISCO技术已经取得了重大进展, 并且成为现今发展最为迅速的土壤修复技术。从根 本上来说, 随着这项技术的不断发展和日益完善, 它 将会对实际污染场地的修复做出更大的贡献并降低 修复的成本。
案例
案例：Fenton试剂在钻井废水处理中的应用 钻井作业后期产生含有大量钻井液添加剂的钻井废
Fenton氧化法是一种高效的、应用最广泛的高级氧 化法，在处理一般氧化剂难氧化、难生物降解的有 毒有机物时具有独特的优势。
概述
1894年法国科学家H.J.H.Fenton在一项科学研究中 发现酸性水溶液中当亚铁离子和过氧化氢共存时可 以有效地将苹果酸氧化。这项研究发现为人们分析 还原性有机物和选择性氧化有机物提供了一种新的 方法。后人为了纪念这位伟大的科学家，将Fe2+／ H2O2命名为Fenton试剂，使用这种试剂的反应称为 Fenton反应。
案例
Fenton试剂处理源区前后含水层介质中微生物活性 的变化趋势
案例
过硫酸盐是近年来最新研究的一种ISCO氧化剂, 地 下水温度环境下(15℃), 过硫酸根离子(S2O82-)是带有 2个电子的强氧化剂。它在一些特定的催化剂的诱导 下, 可以生成硫酸根自由基(·SO4-)与·OH, 其反应式如 下： S2O82-+热→2·SO4S2O82- + M en+→·SO4-+M e(n+1)++SO42-
பைடு நூலகம் 案例
原位化学氧化(ISCO)就是将化学氧化剂注入到土壤 环境中, 通过它们与污染物之间的化学反应将土壤中 的污染物转化为无害的化学物质的方法。事实证明, 它能够有效地处理TCE污染的土壤。目前用于ISCO 的氧化剂主要有以下4种不同的类型: 高锰酸盐 (MnO4-), Fenton试剂(Fe2+／H2O2), 过硫酸盐(S2O82-) 和臭氧(O3)。
案例
H2O2曾作为氧气的来源应用于土壤生物修复过程中 以促进微生物的生长, 后来又作为氧化剂用于处理土 壤中的污染物, 近年来则更多地应用于氯代溶剂(TCE, PCE)的原位氧化处理。一些学者发现, Fe2+与H2O2 在酸性条件下( pH=2~3)会发生反应, 生成具有非选 择性强氧化还原能力的·OH, 并放出大量热。其反应 式如下: Fe2++H2O2→Fe3++·OH +OH-
一些学者研究发现臭氧也可以分解TCE。然而·OH 较低的浓度和与其它溶解物的反应仍然是一个问题。
案例
研究指出有4种途径可以提高臭氧的氧化能力: 1.pH 的变化; 2.添加·OH; 3.紫外射线;4.过氧化氢和紫外射 线的联合应用。结果表明当过氧化氢与臭氧以0.5~ 0.7:1(w/w)的比例加入的时候, 其氧化速率能够提高 2~3倍。由此证明,在特定环境下采用臭氧对TCE 进 行氧化, 是一种非常有前途的去除过程。
案例
铁催化过氧化氢主要分为2种类型: 利用溶解性铁作 为催化剂, 如Fe2+的Fenton氧化法, 此种方法最大的 局限就是pH值的范围; 以铁氧化物作为催化剂, 如 Fenton-like氧化法。近年来, Fenton-like氧化法已 经被逐渐应用于土壤和地下水的污染治理, 因为土壤 和含水层本身含有大量的天然铁矿物, 由其催化的 Fenton-like反应能够有效地修复TCE污染的土壤和 地下水。
化学氧化修复技术
概述
化学氧化修复技术是利用氧化剂的氧化性能，使污 染物氧化分解，转变成无毒或毒性较小的物质，从 而消除土壤环境中的污染。
氧化剂能使污染物转化或分解成毒性、迁移性或环 境有效性较低的形态。常用于修复的化学氧化剂包 括高锰酸钾、臭氧、过氧化氢和Fenton试剂等。
概述
高级氧化法主要指的是氧化剂在其它物质存在的情 况下分解产生羟基自由基(·OH)而发生自由基型反应， 这种情况下，污染物可直接或间接矿化为CO2和H2O。
案例
Fenton试剂催化氧化为基础, 将混凝、沉淀、氧化、 吸附、反渗透技术结合, 集成形成了一套处理钻井废 水的处理工艺。
最后
与·OH不同, ·SO4-更为稳定, 且适用的pH范围更为广 泛, 约在2.5~11之间。
案例
最近研究和发展的一种过硫酸盐活化技术是将H2O2 和Na2S2O8相结合的双氧化系统。在这个系统 中,H2O2在一些催化剂的激活作用下会生成·OH,·OH 会催化过硫酸盐生成·SO4- , 同样,·SO4-与水反应生 成·OH。这种连锁反应会保证整个系统中的氧化剂的 浓度保持在相对稳定的状态。这对于多种污染物混 合的DNA PL是一种有效的去除方法。
案例
此外在适当的环境下, Fenton 试剂处理过的源区同 样会导致氯代烯烃污染羽的减小。美国佐治亚州金 海湾(King Bay)的市立垃圾处理厂在对污染源处理 前, PCE污染源的浓度高达4500g/L, 其污染羽中的 VC浓度达到800g/L。经过Fenton试剂的原位化学氧 化, 源区的PCE浓度降低到100g /L以下, 且污染羽中 VC的浓度在处理6年后有明显减少。
案例
案例：三氯乙烯污染土壤和地下水污染源区的修复 研究进展
三氯乙烯(TCE)作为氯代溶剂被广泛应用于金属加工、 电子、干洗等行业, 由于其普遍应用而成为土壤和地 下水环境中最为广泛的污染物之一。TCE的密度大、 黏滞性低, 在地下迁移能力强, 甚至能够穿透土壤细 微孔隙, 而到达更深层的地下环境中, 且与水共存时 形成具有明显交界面的两个独立系统, 导致治理工作 更加困难。
概述
Fenton反应有以下优点：产生的·OH可迅速氧化去 除多种有机物，反应不会造成二次污染；H2O2环境 友好且易于处置，会缓慢分解为氧气和水，H2O2的 加入可以提供一部分溶氧，而且铁的来源丰富、无 毒、易于去除，减少了体系的处理成本，有较好的 经济效益。相对于其它高级氧化法，Fenton反应成 本较为低廉，有毒副产物产生的几率显著降低，缺 点是H2O2利用率低，有机物矿化不充分，运行成本 高。
案例
高锰酸盐作为一种强氧化剂, 通常以水溶液的形式注 入到土壤的受污染区域, 将污染物最终氧化为无害的 化学物质, 反应式如下: MnO4- + 4H+ + 3e-→MnO2 + 2H2O
KMnO4能够氧化多孔土壤介质中的TCE污染物。与 其他氧化剂相比, KMnO4在环境中的存在时间更为持 久, 且适用的pH 值更为广泛。