4.1.2 化学修复技术
化学修复技术是利用污染物的化学特性,采取一系列化学手段将其从环境中去除或无害化的环境修复技术。目前,可用于养殖环境修复的化学修复技术的主要包括化学氧化、表面活性剂及淋溶淋洗技术等。
4.1.2.1 化学氧化技术
4.1.2.1.1 原理和方法
化学氧化修复技术是利用氧化剂的氧化性能,使污染物氧化分解,转变成无毒或毒性较小的物质,从而消除底质和水体环境中的污染。氧化剂能是污染物转化或分解成毒性、迁移性或环境有效性较低的形态。常用于修复的化学氧化剂包括高锰酸钾、臭氧、过氧化氢和Fenton试剂等,它们已在修复工程中被广泛应用。在使用化学氧化技术时,其反应机理不完全相同,有的是氧化剂直接氧化有机污染物,而有的是在反应过程中产生具有高度氧化性能的物质,其中优势更明显、更显示出良好应用前景的是深度氧化技术。
所为深度氧化技术,是相对于常规氧化技术而言的,指在体系中能产生具有高度反应活性的自由基,充分利用自由基的活性,快速彻底的氧化有机污染物的处理技术。深度氧化技术为解决以前传统化学和生物氧化法难以处理的污染问题开辟了一条新途径。目前常用的氧化方式主要有高锰酸钾氧化法、臭氧氧化技术、过氧化氢及Fenton氧化技术等。近年来,原位化学氧化技术越来越受到青睐,它是指在处理污染场地时不需开挖、运输受污染的沉积物和地下水,在原来的位置就可以进行的氧化处理技术。
4.1.2.1.2 应用特点
化学氧化技术是一种物理—化学处理过程,就其原理本身而言存在着许多优缺点和局限性,其优点在于:
1)可作为单独处理或预处理,除处理成本低。
2)反应快速、彻底,基本不产生副产物和二次污染。
3)可与其他修复技术串联使用。
4)容易加以控制,操作设备要求不高。
缺点在于:
1)对于臭氧氧化技术而言存在成本过高的问题。
2)不能有效去除氨氮,对水体中的有机氯化物无氧化效果。
3)氧化技术产生的副产物或反应条件,对生物或环境有害。
4)Fenton氧化技术对难降解的污染物氧化力强,对易降解的反而较弱。
目前由于化学氧化技术在大面积养殖环境修复中的可操作性不强,成本过高,及对环境造成的影响不可预期等特点,在养殖环境中的应用十分有限。但随着生物反应器的发展,不排除将来有可能在养殖环境沉积物的异位修复中发挥更大的作用。
4.1.2.2 表面活性剂及共溶剂淋洗技术
4.1.2.2.1 原理和方法
表面活性剂及共溶剂淋洗技术是利用水力压头推动清洗液通过污染介质而将污染物从介质中清洗出去,然后再对含污染物的清洗液进行处理。清洗液可能含有某种络合物、表面活性剂及共溶剂,或者就是清水。
表面活性剂及共溶剂淋洗技术主要依靠化学清洗法,利用表面活性剂/共溶剂的增溶和增流作用,显著降低表面活性剂和污染物之间的接触界面的表面张力,增加污染物特别是憎水性有机污染物在水相的溶解性。共溶剂一般指甲醇等有机溶剂,它和表面活性剂共同使用时,能有效帮助溶剂溶解的憎水污染物由固相向水相迁移。
4.1.2.2.2 应用特点
化学清洗法费用较低,操作人员不直接接触污染物。但仅适用于砂壤等渗透系数大的介质,且引入的清洗剂易造成二次污染。同化学氧化技术一样,表面活性剂技术及共溶剂淋洗技术在大面积养殖环境修复中也存在可操作性不强,成本过高,及对环境造成的影响不可预期等特点,在养殖环境中的应用十分有限。但随着修复技术的不断扩展,该技术有可能应用于严重受损的养殖环境沉积物的异位修复中。
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