可渗透反应墙在土壤和地下水修复中的应用

近年来,一种新型土壤修复技术逐渐在国外发展并开始商业应用。可渗透反应墙技术(Permeable reactive barrier)具有可渗透性和可原位修复的特点,解决了扰动地下水流动和大量因异位搬迁造成的工程成本高的问题。本文总结了国内外可渗透反应墙应用的几种主要技术,介绍了可渗透反应墙的基本概念、组成、参数的选取、常用的可渗透反应墙的类型和几种新型的可渗透反应墙,并提出一些新的展望。     

地下水原位治理的渗透性反应墙技术

渗透性反应墙是地下水污染原位治理领域中的一类新型高效技术,其机理是借助充填于墙内的、针对不同污染物质的不同反应材料与污染物质进行化学反应与生物降解,达到污染物去除的目的。本文系统介绍了地下水原位治理渗透性反应墙技术的结构组成、类型、工作机理,对其安装过程进行了综合论述,对其存在的问题进行了分析,对其应用发展前景进行了展望,为该技术在国内的实际应用和推广提供一定的参考依据。     

地下水污染修复的可渗透性反应墙技术

系统介绍了一种新的地下水污染治理技术——渗透性反应墙，阐述了可渗透反应墙的类型、活性材料的选取、反应机理，可渗透反应墙的构建、应用实例以及存在问题等，并展望了其今后还需深入研究的方向，认为其是一种非常有发展前景的环境污染修复技术。这将为在我国开展该方法的研究和应用打下基础。     

介质材料在可渗透反应墙中的应用进展

可渗透反应墙正发展成为修复污染地下水技术的新方向,其中介质材料是可渗透反应墙成功修复污染地下水的关键。可渗透反应墙介质材料可以细分为还原型、吸附型、沉淀型和降解型介质材料等四类,并分别从不同类型的介质材料的反应机理、应用情况以及存在的问题等方面加以阐述。可渗透反应墙介质材料的选择应在其反应机理的基础上,结合实际的地下水环境条件、污染源、人类活动和经济费用等加以综合考虑,以保证可渗透反应墙长期有效经济安全地运行。     

PRB反应介质材料在地下水污染修复中的应用研究进展

可渗透反应墙(permeable reactive barrier,PRB)作为地下水污染修复技术的新趋势,其反应区域介质是PRB研究内容的核心。按介质材料的去除原理可将其分为吸附类介质、沉淀类介质、还原类介质、降解类介质和组合类介质,评述了各类介质的适用范围与提升空间;介绍了介质筛选过程中可通过静态批实验、动态柱实验、模拟槽实验来研究介质材料的渗透性、长效性以及对污染物去除能力等性能。在此基础上,总结了我国PRB修复技术存在的问题,并提出了相关意见。     

有机物电化学氧化反应器的研究进展

可渗透反应墙(permeable reactive barrier,PRB)作为地下水污染修复技术的新趋势,其反应区域介质是PRB研究内容的核心。按介质材料的去除原理可将其分为吸附类介质、沉淀类介质、还原类介质、降解类介质和组合类介质,评述了各类介质的适用范围与提升空间;介绍了介质筛选过程中可通过静态批实验、动态柱实验、模拟槽实验来研究介质材料的渗透性、长效性以及对污染物去除能力等性能。在此基础上,总结了我国PRB修复技术存在的问题,并提出了相关意见。     

PRB技术修复铬污染地下水的试验研究

以铬污染地下水为研究对象,用零价铁作为反应介质设计了可渗透反应墙(PRB),对零价铁处理铬污染地下水的处理效果和长期稳定性进行了研究。对不同粒径的铁粉处理效果进行对比,发现铁粉粒径越小,处理效果越好。用铁粉作为PRB反应介质,对PRB处理铬污染地下水的长期稳定性进行了研究。试验结果表明,采用Fe0-PRB原位技术处理铬污染地下水,铁粉粒径越小处理废水的水质越好,但介质粒径越小,反应器渗透系数越小,处理水量显著减少;且铁粉在处理含铬废水时生成了大量的难溶化合物,容易造成填料堵塞,导致铁粉利用效率不高。因此有必要研制铁粉复合填料,增大填料的渗透性,提高填料处理含铬废水时铁粉的利用效率。     

零价铁渗透性反应墙长期性能的影响因素

介绍了零价铁渗透性反应墙(ZVI-PRB)长期性能的影响因素和潜在失效机理。指出设计缺陷、反应材料活性损失和不可逆的水力变化是ZVI-PRB失效的主要原因;而次生矿物沉淀、生物淤积、气体堵塞、氧化剂竞争和地球化学条件是ZVI-PRB潜在失效机理。     

可渗透反应墙技术中反应介质的研究进展

以PRBs技术中最为关键的填充反应介质为研究对象，介绍了常用的五种反应介质（零价铁、活性炭、无机矿物、黏土、和以固体废弃物为前体材料的反应介质）的研究现状，阐述了影响反应介质选择的主要因素，同时介绍了PRBs技术在实际工程应用中的典型案例，并对PRBs技术的现存问题和未来发展进行了总结和展望，以期为研发长期高效和环境友好型的PRBs反应介质提供有益的支持.     

渗透反应墙技术处理铀尾矿库渗漏水的研究现状

铀尾矿库渗漏已造成严重的环境辐射问题。为保护铀尾矿库区地下水资源及其生态环境,迫切需要一种低价有效的方法对库区地下水放射性污染进行治理。渗透反应墙技术是用于原位治理污染地下水中污染组分的一种高效技术。介绍了铀尾矿库区地下水铀污染的几种主要修复技术,渗透反应墙的基本原理,结构类型及设计安装,分析了零价铁反应材料去除铀的作用机理,综述了当前国内外渗透反应墙技术治理铀矿山及尾矿库区地下水铀污染的实际工程应用情况,最后指出该技术当前存在的问题,并提出相应的研究展望。     

PRB修复铬污染地下水反应介质研究进展

传统的抽出处理技术治理铬污染地下水时,耗时长、效率低、投资与成本高,限制了其广泛应用,近年来兴起的PRB技术很好地解决了这一问题。PRB技术的关键在于反应介质的研究,活性炭、沸石、铁屑等具有较好的除铬性能,但选择性差、易堵塞,混合反应介质可以克服其缺点。同时,对反应介质的研究大多处于实验室阶段,应加强其工程应用研究。     

纳米零价铁对γ-HCH的降解效果及机理研究

采用液相还原法制备纳米零价铁(nZVI),透射电镜表征显示,其粒径<20nm,在介质中处于团簇状态.利用所合成的nZVI对γ-HCH进行了还原脱氯研究,结果表明,nZVI具有很高的表面反应活性,当用量为0.5g/L时,反应90min,对2.5mg/L的γ-HCH去除率达90%以上.nZVI对γ-HCH的去除符合准一级反应动力学方程,其反应速率和去除率与pH值、nZVI添加量、γ-HCH初始浓度、共存离子等因素有关.反应速率随pH值的减小而增大,NO3-对反应速率有较强的抑制作用,Ca2+,Mg2+和SO42-对反应速率影响不大.利用GC-MS检测到降解产物四氯环己烯(TeCCH)和氯苯(CB)的存在,推测反应机制为双氯脱除反应和脱氯化氢反应.     

pH,有机质和石灰反应对土壤背景值的影响

从上海全市214个土壤剖面样品的13个元素的背景含量,探讨了pH、有机质和石灰反应对其之影响,并对几个主要土类、亚类和土属进行了详细阐述。调查表明,上海表层土壤中,pH和有机质都与Mn、Hg、Se呈中度相关:水稻土、潮土和盐土等3个主要土类之间的pH值、有机质含量都有极显著差异,一些相应元素也有显著差异:随石灰反应的强烈,含Cu量增加,而Zn、Cr、F、Se的含量减少。     

新型绿色化学反应介质的研究进展

综述了绿色化学在反应介质方面的研究进展。新型的有机合成反应介质主要包括离子液体、超临界流体、水溶剂及微波无溶剂技术。这些新型反应介质不仅可以取代传统的挥发性有毒有害有机溶剂,同时还可提高反应的活性和选择性,加速反应的进行,且有利于催化剂的回收利用及产品的分离。新型绿色化学反应介质是实现有机合成绿色化的重要途径。     

中试尺度下连续式可渗透反应墙修复Cr(Ⅵ)污染地下水效果评估

以Cr(Ⅵ)污染地下水场地为例,基于室内模拟实验确定的PRB墙体尺寸及反应介质,建设了国内首座连续式PRB装置,自墙体建成后运行10个月内,对墙体内外监测井水位、水环境指标进行了 4次监测.结果表明:PRB墙体内地下水流速＞周边含水层中地下水流速,地下水流向虽局部有所改变,但总体上仍垂直穿过PRB墙体,未出现绕流现象;...     

Fenton反应及其参与的光催化体系的机理研究进展

综述了光催化降解有机污染物和杀菌的机理,其中降解有机物机理的主要内容为空穴和羟基自由基(·OH)氧化分解有机污染物,杀菌机理与降解有机物类似,即电子和空穴或含氧自由基攻击细菌的细胞壁、细胞膜和胞内成分,使细菌失活。分别从Fe~(2+)和Cu~(2+)两种离子介导的Fenton反应总结了Fenton反应的机理,得出两种离子介导的Fenton反应具有类似机理的结论。最后阐述了目前在光催化体系中引入Fenton反应的研究现状及作用机理,发现将Fenton反应引入光催化体系是促进光催化活性的有效途径。     

二氧化锰氧化降解五氯酚

以二氧化锰为氧化剂,研究了pH 4.12的水溶液中五氯酚氧化降解的反应动力学,并讨论了反应溶液的pH对反应动力学的影响.结果表明,五氯酚对二氧化锰的氧化作用具有较强的反应感受性.在pH一定和二氧化锰充分过量的条件下,随着反应的进行,五氯酚的降解速度变慢,遵循的不是简单的准一级反应动力学而是复合的反应动力学.此外,随溶液pH由3.5升高6.6,五氯酚的降解速度发生显著地下降.运用溶剂萃取和气质联用仪的分析方法,检测到2个主产物和1个次产物.其中,次产物是由四氯-1,4-氢醌与四氯儿茶酚组成的混合物;2个主产物是由五氯酚氧自由基偶合而成的二聚体,且是同分异构体.在观测到的表面反应动力学和降解产物的基础上,提出了五氯酚被二氧化锰氧化降解的反应流程图.     

二氧化锰氧化降解五氯酚

以二氧化锰为氧化剂,研究了pH 4.12的水溶液中五氯酚氧化降解的反应动力学,并讨论了反应溶液的pH对反应动力学的影响.结果表明,五氯酚对二氧化锰的氧化作用具有较强的反应感受性.在pH一定和二氧化锰充分过量的条件下,随着反应的进行,五氯酚的降解速度变慢,遵循的不是简单的准一级反应动力学而是复合的反应动力学.此外,随溶液pH由3.5升高6.6,五氯酚的降解速度发生显著地下降.运用溶剂萃取和气质联用仪的分析方法,检测到2个主产物和1个次产物.其中,次产物是由四氯-1,4-氢醌与四氯儿茶酚组成的混合物;2个主产物是由五氯酚氧自由基偶合而成的二聚体,且是同分异构体.在观测到的表面反应动力学和降解产物的基础上,提出了五氯酚被二氧化锰氧化降解的反应流程图.     

两性高分子絮凝剂的结构与性能的研究

以天然高分子植物粉 F691为原料 ,通过羧甲基化、接枝共聚和曼尼期 ( Mannich)三步反应合成出两性天然高分子改性絮凝剂 ( CGAAC)。研究了阴 /阳取代度、接枝率等结构因素对 CGAAC絮凝性能的影响 ;并将 CGAAC对高岭土的絮凝性能与阴离子絮凝剂 CGA和阳离子絮凝剂 PAM-C进行了对比 ,实验结果表明 :该絮凝剂具有最佳用量范围较宽、p H值使用范围较宽的特点