城市周边工业区土壤多环芳烃源汇机制及修复技术

发布时间：2020-04-01 09:02

【摘要】：受工业活动、农业灌溉、大气沉降、机动车排放等复合因素的影响,城市周边工业区土壤污染具有复杂性、严重性和危害性。多环芳烃(PAHs)是环境中普遍存在的典型持久性有机污染物,量大面广。探明城市周边典型工业区土壤中有机污染物的污染特征及源汇机制,开发有机污染土壤修复新技术,对保障城市土地资源的可持续利用和农产品安全具有重要的意义。本文以杭州半山工业区为研究对象,探讨了城市周边典型工业区土壤中PAHs的浓度水平、时空分布及源汇机制;发展了混合表面活性剂增效修复有机污染场地土壤的新工艺及装备,并实现了工程应用。取得了一些有价值的结果:(1)阐明了半山工业区土壤中PAHs的污染特征及源汇机制。土壤中PAHs浓度范围为572-4654 μg/kg,以焦化厂、燃煤电厂和炼油厂区域为中心向四周衰减,在调查时段内PAHs污染呈加重趋势;干沉降、湿沉降和灌溉对农田PAHs污染的贡献率分别是54.8%、25.5%和19.8%;基于逸度模型分析了 PAHs的源汇机制,阐明了该地区由于能源结构和产业结构的调整土壤正在由PAHs的汇向源转变。(2)发展了基于混合表面活性剂增效修复技术的有机污染土壤修复新工艺。阴-非混合表面活性剂(SDS:平平加)质量比为1:9时洗脱土壤中PAHs、有机氯农药等有机污染物的效率最高;优化了表面活性剂浓度、接触时间、搅拌方式等工艺参数,为工程应用提供理论依据;开发了有机膨润土/磁性有机膨润土吸附处理淋洗废液技术,实现淋洗液的回收利用。(3)发明了有机污染土壤淋洗与废液回收一体化成套设备。该设备集成了混合表面活性剂增效洗脱工艺及有机膨润土吸附处理淋洗液技术,能有效洗脱土壤中的有机污染物并循环利用淋洗试剂,成功应用于有机污染土壤修复工程,实现废水零排放。
【图文】：

示意图,土壤组分,示意图

２邋土壤中有机污染物的多介质界面行为逡逑土壤是存在于地球表面的一层以各种风化后的矿物微粒与各类有机质为主要成逡逑分的复合体［４（）］，其固体颗粒之间还填充了土壤溶液或气体（图１．１），是植物、土壤逡逑动物及微生物生长的理想介质。由于地质环境的差异，不同土壤中固体组分的相对逡逑比例差别很大；同一土壤在不同的时期由于环境条件的改变各固相组分也会有一定逡逑差异。因此，土壤的非均一性导致了有机污染物在土壤中的赋存状态和迁移分布规逡逑律的复杂性［４１］。逡逑１邋Ｉ邋Ｑｕａｒｔｚ邋Ｈ｜Ｃｌａｙ邋ｐａｒｔｉｃａｌ邋Ｈ0ｒａｎｇｉｃ邋ｍａｔｔｅｒ逦Ｍｉｃｒｏｂｅ邋Ｉ邋￣ｌ邋Ｗａｔｅｒ邋Ｉ邋Ｉ邋Ａｉｒ逡逑图１．１邋土壤组分示意图逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｓｃｈｅｍｅ邋ｏｆ邋Ｓｏｉｌ邋Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ逡逑５逡逑

迁移过程,通量,对数

其原理主要被用于以下几类地方。逡逑（１）研究在一定区域内各种环境过程对污染物迁移的贡献，，如陶澍等［８９］以ＰＡＨｓ逡逑为代表研究了各种相间迁移过程的通量，下图１．３清晰显示土壤及沉积物中反应通量逡逑是污染物随气输入输出通量的几百分之一，这正说明ＰＡＨｓ在土壤中难以自然降解的逡逑ＰＯＰｓ特征。又比如Ｔａｔｉａｎａ等［９（）］研究了有机氯农药在北海中的归趋过程，通过模型逡逑比较了邋１９９５年与２００５年北海径流输入，降解，挥发，沉降等过程污染物总的通量。逡逑８邋逦逦逦逡逑６邋－邋｜逡逑Ｉ４－邋”逦“逦＾邋ｘ邋Ｍ逡逑ｉ邋－逦＾逡逑＿邋０逡逑Ｉ逦＾逦§逡逑＿４邋－逦§逡逑图１．３邋ＰＡＨｓ在各种相间的迁移过程通量对数１８９１逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｆｌｕｘ邋ｌｏｇａｒｉｔｈｍ邋ｏｆ邋ＰＡＨｓ邋ｍｉｇｒａｔｉｏｎ邋ｉｎ邋ｖａｒｉｏｕｓ邋ｐｈａｓｅｓ１８９１逡逑１１逡逑
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X53

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