污染土壤中硝基苯热脱附研究

以南京黄棕壤和江西红壤为实验土样,通过实验室批量热脱附试验,研究了热脱附温度、热脱附时间、土壤含水率、初始浓度以及土壤类型等对污染土壤中硝基苯热脱附效率的影响。结果表明,当土壤含水率2%,硝基苯初始浓度165.54 mg/kg,脱附温度300℃,脱附时间30 min时,硝基苯的热脱附效率为85.88%,处理后土壤中硝基苯残留浓度为23.37 mg/kg,远低于展览会用地土壤环境质量评价标准（HJ350-2007）（暂行）中的B级标准限值（100 mg/kg）。土壤含水率过高和过低都不利于硝基苯的脱附,当含水率为15% 时,达到了最佳的热脱附效果。硝基苯初始浓度对其脱附效率有较大的影响,随初始浓度的增加,硝基苯脱附效率呈现增大的趋势。而土壤类型对硝基苯热脱附效率的影响较小,在实际修复过程中可以忽略。研究结果可为热脱附法修复硝基苯污染土壤的实际应用提供科学依据。     

PAHs污染土壤热脱附过程关键影响因素及脱附动力学研究

土壤多环芳烃（PAHs）污染已严重威胁生态环境安全和人类生命健康。通过异位热脱附试验探究了PAHs初始浓度、土壤含水率和土壤粒径对脱附效率的影响,并采用一级、二级动力学和指数衰减模型对PAHs热脱附过程进行拟合,以探究土壤中PAHs热脱附的去除机制。结果表明,在同等条件下,随着PAHs初始浓度的增加,脱附效率随之升高,且在热脱附20~40 min时提高初始浓度可明显提高PAHs的去除率。土壤含水率对于PAHs不同组分的作用具有一定的差异性,当土壤含水率为16%,萘（Nap）、菲（Phe）和蒽（Ant）达到最佳去除率,而荧蒽（Fla）和芘（Pyr）最大去除率对应的土壤含水率为13%。在相同脱附条件下,土壤粒径越小,土壤中PAHs的去除率越高。研究发现指数衰减模型对PAHs各组分的脱附过程具有更好的拟合效果。土壤中PAHs热脱附主要分为两个阶段：①PAHs受到土壤中水的蒸发作用从土壤颗粒表面快速蒸发;②PAHs的蒸发速率受到土壤孔隙内部扩散的限制,以非常缓慢的速度从土壤中脱除。     

气相抽提法（SVE）去除土壤中挥发性有机污染物的试验研究

通过模拟土壤气相抽提技术（Soil Vapor Extraction,SVE）通风处理甲苯、乙苯、正丙苯混合污染的黄棕壤,研究了不同通风流量、不同土壤含水率、间歇通风等因素对目标污染物去除率的影响。结果表明,通风流量和含水率是影响去除率的重要因素。当柱径14 cm、土壤粒径为10目连续通风时,最佳通风流量为0.15 L.min-1,最佳含水率约17.98%条件下,甲苯、乙苯、正丙苯的去除率分别为99.84%、99.45%、98.25%,总挥发性有机物（Total VOCs,TVOCs）去除率达到了99.30%,且优于间歇通风;含水率为6.01%、24.73%时,TVOCs的去除率仅为63.03%、89.03%,表明含水率过高或过低都不利于VOCs的去除;苯环上支链越长,分子量越大,沸点越高,越难以被脱附去除,反之亦然,表明有机物的分子结构和大小也是影响通风效果的重要因素。     

污染土壤中PAHs水蒸气剥离法试验研究

对水蒸气剥离法去除污染土壤中多环芳烃(PAHs)进行了研究，研制了实验室规模的污染土壤中PAHs水蒸气剥离法试验装置，获得了多环芳烃脱附的基本试验数据，考察了泥浆质量流量、泥浆浓度和反应温度对脱附效率的影响，对上述影响因素进行了分析，确定了分离工艺的最佳参数范围，为大规模治理污染土壤提供了可靠依据。试验结果表明，泥浆流速增加会显著降低脱附效率，一般应取G≤2 kg/s为好。另外，提高反应温度则会使脱附效率有所增加，故反应器内温度保持在150～200℃范围内较好。     

基于热脱附法的汞污染土壤修复研究进展

以汞为代表的重金属土壤污染已成为当前最受关注的环境议题之一。为去除土壤中的汞成分,使土壤满足工农业使用要求,人们已提出了多种技术手段,其中热脱附法以其诸多优点受到了大量关注。本文详细介绍了热脱附法的装置和工作原理,并根据已有研究和工程案例总结了该方法用于汞污染土壤修复应注意的问题,以及后续技术发展的方向。     

聚氯乙烯行业汞污染场地土壤修复技术研究进展

聚氯乙烯行业将成为我国汞公约履约的最重要领域,相关产业生产、升级、腾退转型导致的汞污染地块潜在数量与风险巨大,需要提前开展相关修复技术储备和工程应用实践研究;通过调研总结我国聚氯乙烯行业产业特点、生产工艺导致的汞污染途径与风险特征,对国内外汞污染地块土壤修复常用的修复技术有固化稳定化、热脱附和土壤淋洗等;从污染源控制、污染扩散阻隔、污染土壤及地下水修复等多方面和技术特性、工程实施两个维度,选取修复技术指标,提出多层次构建修复技术筛选矩阵标准;以期为聚氯乙烯行业汞污染地块环境评估与修复提供技术参考。     

挥发性有机物污染土壤工程修复技术研究进展

在论述挥发性有机物污染土壤的特性基础上,着重回顾了此类污染土壤的工程修复技术的研究进展,并重点介绍适用于挥发性有机物污染土壤治理的热解吸、光降解、土壤淋洗和土壤气相抽提等工程修复技术的应用及其影响因素,为我国今后开展类似工作提供了技术借鉴。     

利用热脉冲技术测量土壤表层含水率

准确测定表层土壤水分对陆地-大气间水热交换研究具有重要意义。由于对土壤结构影响轻微,热脉冲技术在原位监测含水率方面具有较大优越性,但目前田间应用集中在5 cm以下土层。该研究利用多针热脉冲传感器测定土壤容积热容量,然后基于热脉冲含水率法和热脉冲含水率变化法分别得到了3、9、21和39 mm的土壤含水率。结果表明,与烘干法含水率比较,热脉冲含水率变化法含水率在4个深度的均方根误差分别为0.022、0.006、0.004和0.006 m3/m3,均小于相应深度上热脉冲含水率法含水率的均方根误差。另外,热脉冲含水率变化法也降低了4个热脉冲传感器测定含水率的变异性。因此,热脉冲技术能够监测表层的土壤水分动态,表层土壤含水率的均方根误差在0.022 m3/m3以内。     

基于AHP筛选的有机污染土联合修复技术案例研究

为了研究联合修复技术在有机物污染场地中的筛选方法以及修复效果，以山西某搬迁遗留场地土壤修复工程为案例，本文提出了采用层次分析法（AHP）对常用的物理、化学、生物修复技术方法进行优选，最终确定“常温解吸+异位热脱附+填埋场覆土利用+水泥窑协同处置”的新联合修复模式，并且研究了该联合修复模式的处理效果及其对环境造成的影响。结果表明，AHP可用于有机污染场地修复最佳方案的筛选；采用该联合修复模式费用低、效果良好且未对周围环境造成影响。可见该联合修复模式能够有效地处理此类型场地污染土体。该修复模式的成功实施为类似污染场地土壤修复项目提供了借鉴和参考价值，并在一定程度上控制了土壤资源的流失。     

舟山沿海土壤机油污染的电阻率变化特征及物理影响因素研究

为探索舟山沿海土壤在机油污染情况下电阻率的变化规律及影响因素,通过室内配制污染土,采用单因素分析法研究机油污染砂土、砂质壤土和粉砂质壤土的电阻率变化与土壤质地类型、含水率、含油率及时间的关系。结果表明,土壤构成及含水率与含机油率均对土壤电阻率产生影响。未污染和污染土的电阻率随着含水率的增加呈幂指数下降趋势,其规律符合Archie公式,同时含水率对土壤电阻率的影响大于含油率的影响,并且在一定程度上机油的存在会削弱含水率的影响。5%含水率时,砂质壤土电阻率随含油率增加变化幅度最大,砂土次之,粉砂质壤土最小;15%含水率时,电阻率变化幅度为砂土>砂质壤土>粉砂质壤土。另外,低含水率(5%水)下机油污染粉砂质壤土电阻率随时间的变化波动减小,而高含水率(15%)下则是波动增加,即在经过18~20天后出现小幅下降随后继续增加。根据污染土壤电阻率变化特征可以判断是否存在机油污染,监测效果砂土和砂质壤土优于粉砂质壤土,低含水率条件监测效果优于高含水率条件。研究成果可为土壤机油污染的电阻率法监测提供理论支持。