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铁屑和钢渣有望解决地下水氯代有机物污染

已有 3341 次阅读 2007-11-18 08:17 |个人分类:能源环保导读

铁屑和钢渣有望解决地下水氯代有机物污染

在国家自然科学基金的资助下,中国地质大学(北京)水资源与环境学院副教授刘菲在实验室条件下,利用我国现有的实用性材料——铸铁的铁屑和钢渣、实验室合 成双金属和纳米双金属作为反应介质的实验方法,对反应的脱氯效果和机理、还原性脱氯的反应动力学和影响因素进行了初步研究,并针对地下水污染,制备出3种 用于治理地下水氯代脂肪烃污染的渗透反应格栅材料。

  “对氯代有机溶剂污染物污染的地下水进行恢复处理已迫在眉睫。”刘菲说:“伴随着人类文明的发展,物质生活不断丰富,水资源日益匮乏,作为重 要饮用水源的地下水状况引起社会高度重视。近几十年,氯代有机溶剂在工业中得到了广泛应用,如冰箱制造业、杀虫剂、塑料和各种有机溶剂,由于使用过程中的 泄漏、喷洒和工业排放,有机溶剂大量进入土壤和地下水。由于排放时处理不当引起的地下水氯代烃污染问题也逐渐突出。”

  刘菲介绍说,对于地下水中挥发性有机物去除,传统方法通常是进行萃取、曝气或者颗粒活性炭处理,而这些方法并没有使污染物遭到破坏而最终实现 无害化,只是简单地将污染物从水中转移到另一种介质(如颗粒活性炭或空气)中,这必将增加额外的费用进行再处理。将污染物转化成无害产物的处理方法,由于 不会带来二次污染,所以相对来说更可取。目前,仅有很少几种技术可将氯代化合物结构破坏并不产生有害产物,但各有不同缺点。另外,这两种过程都极易产生具 有毒性的氯代副产物。而生物降解或许是有效的处理途径,但它需要严格控制适宜微生物生长的条件,这将给实际应用带来很大限制。

  渗透反应格栅技术(Permeable Reactive Barriers,简写为PRBs),是在受污染的地下水流经的途径中建立一个反应墙,当地下水流经反应墙时,反应材料通过吸附、沉淀、化学降解或生物降 解方法来去除地下水中的污染物。按照反应性质,PRBs可分为化学沉淀反应格栅、吸附反应格栅、氧化—还原反应格栅和生物降解反应格栅。而以金属作为反应 材料对水中氯代有机物去除的渗透反应格栅通常属于氧化—还原反应格栅。

  PRBs反应材料是一种廉价且易加工的材料。从长远来看,它不仅节约资金,而且可以对于处理地下水中的污染物取得良好的效果。同时,在不适合建设反应墙的地方,可以将纳米金属颗粒直接注射到受污染的土壤、沉积层和含水层,用于氯代烃的就地处理。

  据介绍,虽然目前国内关于PRBs的研究还处于实验室阶段,但在国外PRBs已经比较成熟,并开始广泛应用于处理地下水污染的实际工程,全球 已经有超过20个实际工程投入运营。“我希望能够在某个污染点建立一个示范工程进行推广,为PRBs在国内投入商业化运营打下基础。”刘菲说。


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