[实用新型]工业搬迁土壤中苯并(a)芘的淋洗加热法处理设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业搬迁土壤中苯并(a)芘的淋洗加热法处理设备，属于环境保护的土壤修复技术。

背景技术

随着中国工业生产及农药等人工合成中有机物的大量使用，造成了严重有机物污染土壤的问题。全国受有机物污染的农田已达3600万公顷，由于土壤有机物可直接被人体摄入，甚至可能在体内积累，土壤污染已经成为土地资源可持续利用与农产品生态安全的严重威胁，解决土壤污染问题已经成为我国实现可持续发展的迫切需要。

苯并a芘（Benzoapyrene），化学式：C₂₀H₁₂，是一种五环多环芳香烃类。结晶为黄色固体。这种物质是在300℃到600℃之间的不完全燃烧状态下产生。苯并芘为一种突变原和致癌物质，从18世纪以来，便发现与许多癌症有关。其在体内的代谢物二羟环氧苯并芘，产生致癌性的物质。同时试验证明致癌性最强，它与DNA形成共价键结合，造成DNA损伤，如果DNA不能修复或修而不复，细胞就可能发生癌变，因此，开展对苯并a芘污染物的治理具有重要意义。

现有技术

1.土壤气相抽提技术

土壤气相抽提是在有机污染场地应用最广泛的技术。真空抽取更易去除高蒸汽压的有机物。粗粒径土壤具有较低的土壤吸附参数，如沙地和砂砾，与细粒径土壤相比，更易被真空抽取法去除。通风效果受污染物的水溶性和土壤性质如空气导电率、温度及湿度的影响。高温可促进挥发，因而在真空抽取井周围的渗流区中输入热量，可增加污染物的蒸汽压，提高污染物去除率。还可以采用电加热或热空气挥发等技术来提高土壤温度。

2.电解析技术

电解析是一项新型的非燃烧技术，是通过对有机污染的土壤进行加热，使吸附于土壤中的有机污染物的饱和蒸汽压增大，挥发入气相后挥发逸出，再通过特殊的装置对逸出的有机气体进行无害化处理的技术。该技术对于处理卤代有机物、非卤代的半挥发性有机物、苯并a芘以及高浓度的疏水性液体(DNAPL)等污染物有优势，并且处理率高。但是，使用该技术会破坏土壤结构和土壤生物系统。在使用此技术时，对于操作加热和蒸汽收集需要专业人员进行，以免形成二次污染。

3.光催化降解技术

有机污染物进入土壤后会经多种生物和非生物作用而降解，而在表层土壤中光化学转化是非生物转化的一种重要形式。光催化技术是一项新兴的深度氧化处理技术。从1978年农药的土壤光解成为美国国家环保局(USEPA)等机构对新农药注册的一项技术要求以来，土壤污染的光化学修复过程的研究就受到极大的关注。20世纪70年代Zepp等首次开始对这一领域进行研究，最初的光化学研究都集中于水体，而对土壤中污染物光转化的研究较少。表层土壤中有机污染物光降解反应与均相和多相的水系统相比，有很大的区别，光转化很慢，这主要与土壤对光的阻碍效应有关。但是，与在土壤中的其它迁移转化过程相比，光转化则很快，光降解是污染物在土壤表面降解的一种重要途径，因此，研究土壤表层有机物的降解对修复有机物污染场地具有重要意义。

4.原位化学淋洗技术

原位化学淋洗技术是将淋洗剂加入有机污染的土壤，经过混合，将土壤有机污染物溶解进淋洗溶液，使淋洗溶液往下渗透或者水平排出，然后将含有有机污染物的淋洗液收集再处理的技术。表面活性剂淋洗是美国环保局推荐使用的土壤和地下水污染原位治理疏水性有机污染物的方法之一。土壤淋洗通过两种方式去除污染物。一是以淋洗液溶解液相、吸附相或气相污染物;二是利用冲淋水力带走土壤孔隙中或吸附于土壤中的污染物。前一过程由污染物的溶解性以及Henry定律常数控制，而后者则取决于冲淋水的压力梯度、土壤粘度及污染物浓度。

5.有机污染土壤植物修复技术

一般认为植物修复技术主要应用于对土壤重金属的修复，但近几年的研究表明，植物修复同样可以应用于有机污染的场地，并且适用于现场修复。Chekola等研究了紫花首楷、柳枝程、酥油草、芦苇等植物对苯并a芘的降解作用。植物对有机污染物的修复主要有三种机理:(1)植物对有机污染物直接吸收。Bucken等研究发现植物可直接吸收环境中微量除草剂阿特拉津，影响植物吸收有机物的因素主要有:植物叶片的蒸腾率、污染物在土壤中的浓度以及植物本身的吸收效率。(2)植物通过自身释放的分泌物和酶分解去除土壤中的有机物。Godsy等研究表明氯乙烯的降解与棉白杨根系分泌物有关。(3)植物对有机物的矿化作用。