有机污染场地土壤淋洗法修复技术
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当前大多数持久性有机污染场地面临用地功能的转换和二次开发，如: 商业用地、居民住宅等。这些场地中潜存的高风险污染土壤将成为人类“化学定时炸弹”，严重威胁人体健康和环境安全，已成为当前亟需解决的土壤环境问题。在持久性有机污染场地土壤修复技术中，由于物化修复方法具有效果好、周期短和成本低等特点被广泛运用于实际的场地修复。其中场地土壤淋洗修复技术是物化修复中一种常用的手段。
持久性有机污染场地土壤淋洗法是污染场地土壤物化修复方法中一种常用的技术。淋洗法是指运用特定淋洗剂对污染土壤进行深度洗涤，通过分离净化淋洗剂，实现回用集成，达到去除土壤中污染物的目的，并最终安全化处置污染物和修复土壤的过程。
土壤淋洗法原位修复主要步骤如图 1 所示:
图1 土壤淋洗法原位修复示意图
( 1) 根据污染场地的地质特点和工程需求确定注入井和抽提井的位置数目和深度，以及淋洗剂回用处理设备 的 安置；
( 2) 注入淋洗剂，进行淋洗修复处理;
( 3) 抽提出含有污染物质的淋洗剂;
( 4) 淋洗剂净化回用;
( 5) 污染物质安全化处理。
土壤淋洗法异位修复主要步骤如图 2 所示:
( 1) 污染土壤的挖掘和预处理;
( 2) 污染土壤淋洗修复处理;
( 3) 土水体系固液分离;
( 4) 淋洗剂净化回用;
( 5) 污染物质安全化处理;
( 6) 最终土壤的处置。
在美国超级基金资助的修复项目中，有 8 个土壤淋洗异位修复示范场地。
图2 土壤淋洗法异位修复示意图
国外学者对持久性有机污染场地土壤异位淋洗修复早在20世纪80年代就已开展相关研究。Khodadoust运用质量浓度5%的TX-100和Tw-80淋洗PAHs污染场地土壤，去除率能达到75%，Villa运用TX-100对一块长期受到DDT和柴油污染的场地土壤进行异位淋洗修复，DDT、DDD和柴油的最大去除率能达到66%、80%和100%，美国CH2M HALL公司成功运用土壤异位淋洗法对2012年伦敦奥运会主题体育馆污染场地进行了修复。
持久性有机污染场地土壤淋洗法按照淋洗剂种类可分为：化学表面活性剂淋洗法、生物表面活性剂淋洗法、有机溶剂淋洗法、特殊溶剂淋洗法和复配淋洗剂淋洗法五大类。
化学表面活性剂淋洗法
运用非离子表面活性剂Tw-80,Brij30和TX-100对甲酚类污染场地土壤进行修复，发现污染物最大去除率可达70%以上；通过调控表面张力的变化，Brij35的最优淋洗总污染物去除率可达93.54%；采用质量浓度为1%的Tw-80作为淋洗剂，对五氯乙烯污染场地进行淋洗修复，污染物最大回收率在94%-99%之间。质量浓度10000mg/L的Tw-80淋洗剂对场地污染土壤中DDTs总量去除率最高为72%，并指出去离子水能有效去除土壤中残留的Tw-80，可大量减少表面活性剂对土壤造成的二次污染。采用SDBS对常州市染化厂原址污染场地土壤进行淋洗修复，发现土壤中苯酚、硝基苯去除率分别达93%和78%，土壤中其他主要污染物洗脱率也能达到90%以上。
生物表面活性剂淋洗法
是指运用微生物、植物和动物产生的具有表面活性剂特性的物质（如糖脂、多糖脂、脂肽或中性类脂衍生物等）作为淋洗剂去除土壤中污染物质的方法。采用多种生物表面活性剂作为淋洗剂用于修复原油污染场地土壤，发现质量浓度0.004%的单宁酸、鼠李糖脂、皂角苷、卵磷脂和七叶素对石油烃类污染物去除率分别达58%、通过60%、60%、40%和50%，并探讨了生物表面活性剂淋洗条件优化的方法。运用植物油和甲基脂肪酸作为淋洗剂，对PAHs污染场地土壤进行淋洗修复，发现此技术有良好的淋洗效果和运用潜力。
有机溶剂淋洗法
是指运用特定的有机溶剂作为淋洗剂来去除土壤中污染物质的方法。常用的特定有机溶剂往往是低分子量短链醇类和酮类。有机溶剂可同时溶解于水相和有机相，通过降低土壤中污染物质与水相间的界面张力，增加土壤中有机污染物在水相中的溶解度，实现淋洗去除污染物的过程，并且有机溶剂便于回收利用，修复成本低廉，因而近年来此技术也得到了快速发展。采用体积浓度50%的甲醇、乙醇和正丙醇对有机氯农药污染场地土壤进行修复，去除率分别为1%、25%和81%，且发现淋洗效率与醇类的碳链长度有关。采用体积浓度75%的乙醇对多氯联苯苯并二噁英（PC-DDs）和多氯联苯并喃（PCDFs）污染场地土壤进行淋洗修复，经过淋洗条件的优化，发现对不同质地土壤的污染物最大去除率均能保持在81%-97%之间。采用丙酮和三乙胺淋洗修复二氯苯污染场地土壤，发现丙酮对不同性质土壤中二氯苯去除率在40%-80%之间，三乙胺对不同性质土壤中二氯苯去除率在75%-80%之间。采用体积浓度70%甲醇、55%乙醇和40%异丙醇作为淋洗剂对PCBs总量去除率均在90%以上。采用甲醇、乙醇和异丙醇作为淋洗剂修复PCBs污染场地土壤，发现污染物最大去除率可达90%以上，并指出醇-PCBs界面张力与醇浓度、醇含碳原子数均呈负相关。
特殊溶剂淋溶法
常用的淋洗剂有环糊精类衍生物。环糊精是一类具有“外缘亲水，亲腔疏水”分子结构的化合物，能够与多种难溶有机物形成易溶于水的主客体包合物，并具有对生物体无毒性，在土壤上无滞留，不会产生二次污染等优点，已被用于去除土壤中持久性有机污染物的研究。以水、β-环糊精、羟丙基β环糊精和甲基β环糊精为淋洗剂，淋洗效率从大到小依次是甲基β环糊精＞羟丙基β环糊精＞＞β环糊精＞＞水。齐总淋洗剂浓度和土壤质地是影响去除率的主要因素。
复配淋洗剂淋洗法
运用丙酮和乙酸乙酯作为淋洗剂去除污染场地土壤中石油烃类污染物的效果，发现丙酮和乙酸乙酯对于土壤中二甲苯、萘和十六烷均有较高的去除效率。采用两种有机溶剂丙酮和三乙胺与三种表面活性剂Brij35、Tween80和SDS进行复配淋洗二氯苯污染场地土壤，筛选出丙酮与Brij35、Tween80与SDS在摩尔比均为100:1时，对于污染物的去除出现协同增溶效应，淋洗率大小依次为：丙酮/Brij35＞丙酮/Tween80＞丙酮/SDS。运用阴离子表面活性剂 SDS 和非离子表面活性 Triton X-100 进行复配，发现复配淋洗剂不仅较单一表面活性剂对污染物菲的溶解性和解吸能力大大增加，同时也促进了菲在泥浆体系中的自然生物降解，具有良好的运用潜力。表面活性剂 SDS 与 Triton X-100 的复配不仅降低了复配淋洗剂形成临界胶束的最低浓度，减少了原先单一非离子表面活性剂 Trition X-100 在土壤颗粒上的吸附作用，同时也大大增加了对 PAHs 在水相中的溶解能力，促进了对土壤中污染物的去除作用。采用甲基 β 环糊精( MCD) 和乙醇进行复配淋洗六氯苯污染场地土壤，发现 100g/L的MCD 与体积浓度 30% 的乙醇具有显著的淋洗协同增溶效应，对于污染物的去除率接近 50% 。
强化修复技术
1.单级或多级淋洗强化修复
单级淋洗法的原理主要是污染物质在淋洗体系中固相与液相之间分配平衡规律，当污染物在淋洗过程中达到分配平衡时，污染物的去除率最大。当淋洗效率受到平衡条件限制时，则需采用多级淋洗法来实现强化污染物去率。根据土壤和淋洗液的运动方向，多级淋洗法又可以分为反向流淋洗( countercurrent leaching) 和交叉流淋洗( crosscurrent washing) 。反向流淋洗是指污染土壤与淋洗剂在若干个淋洗反应阶段内，运动方向相反，且每个阶段污染土壤与含有不同低浓度污染物的淋洗液接触反应。
交叉流淋洗是指污染土壤与淋洗剂在若干个淋洗反应阶段内，运动方向交叉，且每阶段污染土壤与 新 鲜 淋 洗 剂 接 触 反 应 。
交叉流淋洗法
2.超声强化淋洗修复
超声强化淋洗修复是指运用频率等于或高于20 kHz 的声波作用于淋洗反体系，通过产生的空化效应、高辐射压和声微流共同强化淋洗效果的方法。
空化效应是指超声产生的高压冲击波能击碎土壤颗粒，促使淋洗剂进入土壤颗粒内部而发挥更大作用; 空化效应产生的高速微射流能对污染土壤进行冲洗; 此外辐射压和声微流能增加扰动土壤表面扩散层，促进土壤颗粒之间的摩擦和拌搅，使淋洗剂扩散进入土壤孔隙中而充分发挥对污染物的解吸作用。
3.电动力强化淋洗修复
是指在土壤淋洗反应体系中引入电流，运用电动力学的电渗析、电泳及电子迁移等原理将淋洗剂包裹的污染物迁移至电阴极达到强化去除污染物的过程。
4.化学氧化强化淋洗修复
是指在土壤淋洗反应体系中加入特定氧化剂，通过加强反应体系中的氧化作用达到强化去除污染物的方法。常用的氧化剂有双氧水、Fenton 试剂、高锰酸钾、臭氧和过氧化物等。
研究重点将集中在以下几个方面:
(1) 深入开展持久性有机污染场地土壤污染机理与土壤淋洗法技术研究，尤其是针对场地土壤中高浓度复合污染的研究;
(2) 研发符合我国持久性有机污染场地实情的淋洗剂，兼顾淋洗剂的高效去除率、环境友好性和低成本等因素，优化淋洗工艺条件，探明内在淋洗规律和原理，拓宽淋洗剂适用范围;
(3)研发配套移动式淋洗设备，包括土壤预处理设备、原位异位淋洗设备、土液分离设备和淋洗液回用设备集成等;
(4) 结合我国国情，制定科学合理的持久性有机污染场地土壤淋洗修复法律法规、技术导则和评价体系;
(5)开展在典型区域内的代表性淋洗修复示范工程;
(6)研究制定持久性有机污染场地土壤淋洗修复工程融资机制，促进场地修复产业良性发展。
内容来源：土壤学报
图片来源：百度
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