[發(fā)明專利]一種原位化學(xué)修復(fù)土壤的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310463774.3
• 申請(qǐng)日: 2013-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN103495601A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州綠地土壤修復(fù)科技有限公司
• 主分類號(hào): B09C1/08
• 分類號(hào): B09C1/08
• 代理公司: 蘇州翔遠(yuǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32251
• 代理人: 王華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于被污染土壤的修復(fù)領(lǐng)域，具體涉及一種原位化學(xué)修復(fù)土壤的方法。

背景技術(shù)

近年來，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與城市布局的變化與調(diào)整，政府主導(dǎo)將部分化工、農(nóng)藥、醫(yī)藥、冶金等污染大戶企業(yè)紛紛搬遷，在城里城外遺留了一些污染場(chǎng)地和土壤。

一方面，政府考慮到?jīng)]有處理的污染場(chǎng)地將會(huì)對(duì)可持續(xù)發(fā)展造成難以估量的影響，另一方面，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中對(duì)土地的需求日益旺盛，因此政府近年來高度重視對(duì)土壤污染的預(yù)防和污染土壤修復(fù)，以期再次合理利用開發(fā)修復(fù)后的土壤。

20世紀(jì)80年代以來，世界上許多國(guó)家特別是發(fā)達(dá)國(guó)家均制定并開展了污染土壤治理與修復(fù)計(jì)劃。美國(guó)在20世紀(jì)90年代用于污染土壤修復(fù)方面的投資有近1000億美元。污染土壤修復(fù)的理論與技術(shù)已成為整個(gè)環(huán)境科學(xué)與技術(shù)研究的前沿。土壤的修復(fù)的過程相當(dāng)漫長(zhǎng)，當(dāng)前解決土壤污染問題，需要有不同學(xué)科的科學(xué)家如土壤學(xué)、農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物地球化學(xué)、海洋科學(xué)以及涉及農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)等有關(guān)的生產(chǎn)單位和政府決策者的共同努力。

目前，國(guó)內(nèi)的土壤修復(fù)尚處于起步階段，我國(guó)土壤污染防治的各項(xiàng)基礎(chǔ)性工作進(jìn)展緩慢，存在土壤環(huán)境監(jiān)督管理體系不健全、法律法規(guī)嚴(yán)重缺失、監(jiān)管監(jiān)測(cè)能力薄弱、土壤污染防治投入不足、土壤治理修復(fù)的科技支撐能力較低等問題。土壤修復(fù)技術(shù)有待規(guī)范，存在成本高，效率低，除污不徹底，同時(shí)還破壞了土壤結(jié)構(gòu)，修復(fù)過程中出現(xiàn)二次污染等問題。

在“寸土寸金”的蘇州古城區(qū)南面的黃金地帶，面積達(dá)６００余畝的蘇州化工廠原址地塊因土壤遭農(nóng)藥污染，土壤中存在著苯、甲苯、石油類等污染物而面臨開發(fā)難題，已閑置近６年。蘇州市領(lǐng)導(dǎo)多次會(huì)議提出要治理開發(fā)，均因技術(shù)不成熟、代價(jià)太高而擱淺（據(jù)說，三年前地方政府與德國(guó)人成立專題組對(duì)該地塊修復(fù)進(jìn)行研究，歷經(jīng)兩年時(shí)間，最終報(bào)價(jià)19億元人民幣，具體方法不得而知）。近日，地方勘探與科研機(jī)構(gòu)又進(jìn)行采樣分析，研究修復(fù)土壤方案，分析表明：主要污染物苯、甲苯、石油類分布深（18m深處仍能檢測(cè)到污染物），污染物在土壤內(nèi)部的分布情況復(fù)雜，土壤以粉質(zhì)粘土、粉土和粘土為主，水平方向的滲透系數(shù)主要處于10E-6~10E-8?cm/s范圍內(nèi)，垂直方向的滲透系數(shù)主要處于10E-5~10E-7?cm/s范圍內(nèi)，滲透率較低。

針對(duì)以上污染場(chǎng)地的表征結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)中各種土壤修復(fù)的技術(shù)的適用范圍及特點(diǎn)，例如：挖掘、穩(wěn)定/固化、化學(xué)淋洗、氣提、熱處理、原位化學(xué)氧化、原位生物修復(fù)等，考慮到：1.?如果全部挖掘十八米深移位處理，工作量太大，而且挖掘時(shí)的有機(jī)污染揮發(fā)，污染周圍居民的意見也是施工所要考慮的重點(diǎn)問題；2.?氣提法不適用于低滲透性污染土壤，對(duì)設(shè)備要求較高；最終篩選原位化學(xué)氧化作為最優(yōu)選的修復(fù)方法。

原位化學(xué)氧化是針對(duì)土壤/地下水污染物的性質(zhì)，在明確表征場(chǎng)地污染特征的基礎(chǔ)上，將適宜的氧化劑和相關(guān)的試劑注入地下，使其與污染物充分接觸、并將污染物氧化成無毒無害的物質(zhì)。原位化學(xué)氧化修復(fù)土壤的方法通常包括：(1)?注射裝置的布設(shè)：將注射裝置布設(shè)于待修復(fù)的土壤中；(2)?藥劑溶液的加注：向注射裝置中加注藥劑溶液，藥劑溶液通過注射裝置進(jìn)入待修復(fù)的土壤中；(3)?監(jiān)測(cè)和調(diào)整：監(jiān)測(cè)土壤修復(fù)的進(jìn)程，調(diào)整注射裝置的布設(shè)密度和深度，藥劑溶液的濃度、用量、流速、pH；(4)?重復(fù)以上步驟直至土壤修復(fù)完成。在化學(xué)氧化反應(yīng)過程中，氧化劑從苯、氯苯等有機(jī)污染物獲得電子被還原成環(huán)境中固有的無機(jī)物質(zhì)，苯、氯苯等有機(jī)污染物失去電子被氧化成CO2和水。目前原位化學(xué)氧化技術(shù)已作為成熟技術(shù)廣泛應(yīng)用于苯、甲苯、二甲苯、氯苯等揮發(fā)性、半揮發(fā)性有機(jī)污染，多環(huán)芳烴、農(nóng)藥、炸藥等污染土壤和地下水的原位治理，并在美國(guó)、歐洲、澳洲等十幾個(gè)國(guó)家和地區(qū)進(jìn)行成功示范案例，如美國(guó)griffith（IN）化工廠、Albert儲(chǔ)油庫、Florida、Kenten(DE)、Bound?Brook汽油站、rock?Hill工業(yè)用地、south?Carolina?空軍基地、澳大利亞油氣站、以及焦化廠等場(chǎng)地苯、甲苯、乙苯、二甲苯、氯苯、苯酚、有機(jī)殺蟲劑與除草劑等有機(jī)污染土壤的治理。

現(xiàn)有技術(shù)中，原位化學(xué)氧化修復(fù)土壤的方法中，常用的布設(shè)注射井的技術(shù)為直推式鉆孔技術(shù)（Direct?push?drilling），該技術(shù)具有以下缺點(diǎn)：1.?費(fèi)用高（鉆孔費(fèi)用280元/米），鉆孔速度慢（一天只鉆三個(gè)孔）；2.?鉆后維持時(shí)間不長(zhǎng)，因鉆孔時(shí)，孔周圍土壤呼吸空隙被粘死，水出不來，蓄積到極致后沖破粘結(jié)層連泥帶水一起垮塌，擠死孔間，最終淤實(shí)，注入藥劑達(dá)不到原鉆孔深度，除污不能徹底。