发布时间 : 星期五 文章ZWB环境修复技术原理与应用思考题更新完毕开始阅读44f34a22aeaad1f346933fe9
1. 什么是环境？如何理解“环境修复”中的“环境”？
? （1）环境科学中的“环境”主要指以人类为主体的环境，包含的是人类周围的所有生物的、非生物的因素。
（2）“环境修复”中的“环境”指的是被污染的环境，即任何物质过度聚集而产生的质量下降、功能衰退了的环境。该环境在人为或自然干扰下形成的偏离了自然状态，环境要素成分不完整或比例失调，物质循环难以进行，能量流动不畅，系统功能显著降低。 2. 什么是环境修复？
环境修复,就是借助外界的作用力,使环境的某个受损的特定对象的部分或全部恢复成为原来初始的状态。
3. 如何理解“污染环境”与“健康环境”、“环境修复”与“环境净化”、“环境修复”与“三废治理”的区别与联系？
（1）环境污染实质上是任何物质或者能量因子的过分集中，超过了环境的承载能力，从而对环境表现出有害的现象。故污染环境可定义为任何物质过度聚集而产生的质量下降、功能衰退了的环境。与污染环境相对的就是健康环境。最健康的环境就是有原始背景值的环境。
（2）环境净化强调的是环境中的内源因子对污染物质或能量的清除过程，是一种自然的，被动的过程。而环境修复是人类有意识的外源活动对污染物质能量的清除过程，是人为的、主动的过程。两者共同点为目的都是使进入环境中的污染因子的总量减少或强度降低或毒性下降。
（3）传统的“三废”（废气、废水、废渣）治理是环境工程的核心内容，强调的是点源治理，侧重于将污染物通过转化或再利用的方法进行削减，需要建造成套的处理设施。环境修复：是最近几十年才发展起来的环境工程技术，它强调的是面源治理，即对人类活动的环境进行治理。它不可能建造把整个修复对象包容进去的处理系统。两者都是控制环境污染，只不过“三废”处理属于环境污染的产中控制，环境修复属于产后控制，而我们通常所说的污染预防则应该属于产前控制，它们三者共同构成污染控制的全过程体系，是可持续发展在环境中的重要体现。
4. 环境修复按照修复对象和修复方法分有哪几种类型？
（1）按照修复对象，环境修复可分为土壤环境修复、水体环境修复、大气环境修复、固体废物环境修复等类型。
（2）按照修复方法，环境修复可分为物理方法、化学方法、生物方法。 5. 什么是物理修复？其修复原理是什么？
（1）物理修复是最传统的修复方法，是指用物理的方法进行污染土壤的修复。
（2） 原理：污染环境的物理修复过程主要利用污染物与环境之间各种物理特性的差异，达到将污染物从环境中去除、分离的目的。一般指的是污染土壤（包括固体废物）的物理修复。 6. 根据处理对象的位置是否改变，物理修复可分为哪些类型？各有什么特点？
（1）根据处理对象的位置是否改变，物理修复可分为原位物理修复和异位物理修复。
（2）原位物理修复是对污染物就地处置，使之得以降解和解毒。该修复技术更经济有效，不需要建设昂贵的地面环境工程基础设施和远程运输；操作维护比较简单；可以对深层次污染的土壤进行修复。异位物理修复环境风险较低；系统处理的预测性高于原位物理修复。
7. 物理修复主要有哪些技术类型？其修复原理与适用范围是什么？（这题我理解问的应该是物理分离修复技术，否则与前后的题目都有重复，求解）
（1）物理分离修复主要技术类型包括：粒径分离（筛选）、沉淀或离心分离、磁分离、浮选分离。（2）原理：粒径分离（筛选）——依据粒径大小，采用过滤或微过滤的方法进行分离；沉淀或离心分离——依据分布、密度大小；磁分离——依据磁性有无或大小；浮选分离——依据表面特性。
（3）适用范围：主要用在污染环境中无机污染物的修复处理上，从土壤、沉积物、废渣中富集重金属，清洁土壤、恢复土壤正常功能。
8. 土壤蒸汽浸提技术有哪些种类？其修复原理与适用范围是什么？有什么特点？有哪些影响因素？（重点关注“原位土壤蒸汽浸提技术”、“异位土壤蒸汽浸提技术”、“生物通风技术”）
（1）土壤蒸汽浸提技术的种类：原位土壤蒸汽浸提技术、异位土壤蒸汽浸提技术、多相浸提技术（两
相浸提技术、两重浸提技术）、生物通风技术。
（2）土壤蒸气浸提修复技术的基本原理：在污染土壤内引入清洁空气产生驱动力，利用土壤固相、液相和气相之间的浓度梯度，在气压降低的情况下，将其转化为气态的污染物排出土壤外的过程。
适用范围：该技术适用于高挥发性化学污染土壤的修复，如汽油、苯和四氯乙烯等污染的土壤。 特点：有效性，可迅速、有效地去除包气带中挥发性有机污染物；经济性，处理系统安装简单，不需特制设备；操作灵活性，可结合治理地下水抽排井安装，可与其他技术结合使用；后续处理简单，在出口处安装气体净化装置可避免二次污染；对环境的影响小，不影响区域内建筑的结构稳定性。
（3）原位土壤蒸气浸提技术：利用真空通过布置在不饱和土壤层中的提取井向土壤中导入气流，气流经过土壤时，挥发性和半挥发性的有机物挥发，随空气进入真空井，气流经过后，土壤得到了修复。主要用于挥发性有机卤代物或非卤代物的修复，有时也应用于去除土壤中的油类、重金属及其有机物、多环芳烃或二恶英等污染物。影响因素主要包括污染物的存在形态、水溶解度、蒸气压及土壤的温度、湿度、组成、空气传导率、地下水位等。
（4）异位土壤蒸汽浸提技术：利用真空通过布置在堆积着的污染土壤中开有狭缝的管道网络向土壤中引入气流，促使挥发性和半挥发性的污染物挥发进入土壤中的清洁空气流，进而被提取脱离土壤。同时，这项技术还包括尾气处理系统。主要用于处理挥发性有机卤代物和非卤代污染物污染土壤的修复。影响该技术发挥有效性的主要因素：挖掘和物料处理过程中容易出现气体泄漏；运输过程中有可能导致挥发性物质释放；占地空间要求较大；处理之前直径大于60mm的块状碎石需提前去除；黏质土壤影响修复效率；腐殖质含量过高会抑制挥发过程。
（5）多相浸提技术：土壤蒸汽浸提技术进行革新基础上发展起来的，是蒸汽浸提技术的强化，可以同时对地下水和土壤蒸汽进行提取。主要用于处理中、低渗透性地层中的VOCs及其他污染物。两相或多相浸提技术修复土壤的时间由6个月至几年不等，主要决定于以下因素：修复目标要求；原位处理量；污染物浓度及分布；现场特性如渗透性、各项异质性；地下水抽取影响半径；地下水抽取速率。
（6）生物通风技术：即BV法，结合了土壤通风的物理过程和增强的生物降解过程。生物通风应用范围较宽，不仅能成功用于轻组分有机物，如汽油和柴油，还能用于重组分有机物，如燃料油等，另外也可用于其它的挥发或半挥发组分。其影响因素包括添加营养物、氧源、土壤湿度、温度、加入优势菌、电子受体等。
9. 什么是固化/稳定化土壤修复技术？其修复原理是什么？固化与稳定化有何区别？
（1）固化/稳定化土壤修复技术是指防止或者降低污染土壤释放有害化学物质过程的一组修复技术，通常用于重金属和放射性物质污染土壤的无害化处理，可以是原位也可以是异位。
（2）原理： 固化/稳定化技术一般常采用的方法为:先利用吸附质如黏土、活性炭和树脂等吸附污染物，浇上沥青，然后添加某种凝固剂或黏合剂，使混合物成为一种凝胶，最后固化为硬块。
（3）区别：固化是指将污染物包被起来，使之呈颗粒状或大块状存在，进而使污染物处于相对稳定状态。稳定化是指将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性变小的状态和形式，即通过降低污染物的生物有效性，实现其无害化或者降低其对生态系统危害性的风险——如磷酸盐、硫化物、碳酸盐作为反应剂。 10.什么是原位/异位玻璃化技术？其修复适用范围是什么？有何特点？
（1）原位玻璃化技术是指通过向污染土壤插入电极，对污染土壤固相组分给予1600~2000度的高温处理，使有机污染物和一部分无机化合物如硝酸盐、硫酸盐和碳酸盐等得以挥发或热解从而从土壤中去除的过程。其中，有机污染物热解产生的水分和热解产物由气体收集系统进行进一步处理。熔化的污染土壤冷却后形成化学惰性的、非扩散的整块坚硬玻璃体，有害无机离子得到固定。
异位玻璃化技术指使用等离子体、电流或其他热源在1600~2000度的高温熔化土壤及其中的污染物，使有机污染物在高温下被热解或蒸发去除，有害无机离子则得以固定化，产生的水分和热解产物由气体收集系统进行进一步处理。熔化的污染土壤冷却后形成化学惰性的、非扩散的整块坚硬玻璃体，有害无机离子得到固定。
（2）适用范围：该技术通常可在6-24个月完成，适用于含水量较低、污染物深度不超过6m的土壤,处理对象包括放射性物质、有机物、无机物等多种干湿污染物,但不适于处理可燃有机物含量超过5%-10%的土壤。
（3）特点：该技术所需的处理费用较高,且土壤高含水量会增加处理成本，但见效快、能从根本上消除污染。
11. 什么是热力学修复技术？其修复适用范围是什么？
（1）热力学修复技术是指利用热传导（如热井和热墙）或辐射（如无线电波加热）实现对污染土壤的修复。
（2）适用范围：通常热力强化蒸汽抽提系统可在3-6个月完成修复。主要用于处理卤代有机物、非卤代的半挥发性有机物、多氯联苯( PCBs)以及高浓度的疏水性液体(DNAPL)等污染物。 12. 什么是电动力学修复技术？其修复适用范围是什么？
（1）电动力学修复技术是指把电极插入受污染的土壤并通入直流电，发生土壤孔隙水和带电离子的迁移。土壤中的污染物质在外加电扬作用下发生定向移动并在电极附近累积，抽出处理从而被除去的修复技术。
（2）A去除重金属污染。电动力学技术可以有效地去除地下水和土壤中的重金属离子。B去除有机污染物。可运用电动力学修复技术以抽取地下水和土壤中的有机污染物，或者用清洁的流体置换受污染的地下水和洗刷受有机物污染的土壤。C电动力学技术与其他技术联用。发展趋势是将电动力学技术与其他技术相结合，强化电动力学修复。例如：电动力学生物修复技术、电化学自然氧化技术、电化学离子交换技术、电动力学吸附技术 13. 什么是化学修复？
化学修复是利用加入到土壤中的化学修复剂与污染物发生一定的化学反应，使污染物被降解和毒性被去除或降低的修复技术。
14. 什么是化学淋洗修复的定义与原理？有何优缺点？其适用条件是什么？
（1）化学淋洗技术是指借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的溶剂，通过水力压头推动清洗液，将其注入到被污染土层中，然后把包含有污染物的液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理技术。可分为原位化学淋洗和异位化学淋洗技术。
（2）优缺点：优点：原位化学淋洗修复技术长效性、易操作性、高渗透性、费用合理性（依赖于所用淋洗助剂）、治理的污染物范围很广泛；异位化学淋洗修复灵活方便、有利于技术推广。缺点：由于土壤中重金属的溶解主要受pH值控制,被酸化土壤的pH 值只有达到一定程度,通常pH < 3 或4 时,大部分重金属才以离子形态存在,但过高的酸度会严重地破坏土壤的理化性质,使大量土壤养分淋失,并严重破坏土壤微团聚体结构。其自身的性质使其无法再利用。同时在淋洗过程中还会产生大量废液,增加后处理成本。
（3）适用条件：化学淋洗技术更适合用于污染物集中于大粒级土壤的情况，砂砾、沙和细沙以及相似土壤组成中的污染物更容易处理，对于含有25%~30%粘粒的土壤不采用这项技术。 15. 如何选择化学淋洗中的淋洗剂？有哪些淋洗剂种类？
（1）选择的淋洗液应当同时具备以下性能：①对土壤的理化性质没有强的破坏作用；②使用的淋洗剂必须价钱较经济具有实用性；③对土壤中的重金属有很强的溶解能力；④淋洗剂和重金属的结合体易于分离，可以循环利用且不对环境造成二次污染,能最大限度的减轻淋洗液在修复过程中对土壤生态环境带来的负面效应。
（2）淋洗剂种类：清水、无机淋洗剂、人工螯合剂、表面活性剂。
清水：最简单的淋洗剂，避免淋洗液可能带来的二次污染。无机淋洗剂：酸、碱、盐等无机化合物相对其它淋洗剂具有成本较低,效果好，作用速度快等优点。人工螯合剂：常用的螯合剂大致可分为人工螯合剂和天然螯合剂两类。表面活性剂：表面活性剂对重金属/有机污染物的去除机制：为胶束-溶解配位机制。 16. 化学淋洗技术有哪些关键步骤？
化学淋洗技术的关键步骤包括：淋洗剂的筛选，土壤因素影响分析，淋洗条件的优化(淋洗时间、水土比、淋洗液组合等）。
17. 化学淋洗有哪些主要影响因素？（看题目分值考虑是否详细说明各因素）
（1）土壤性质：质地、SOM、CEC。（质地：土壤中粉砂和粘土含量较高时,土壤比表面积较大,对污染物具有强烈吸附作用,会大大降低污染物的溶出效率,一般土壤中粉砂和粘土含量超过20 %～30 %时,不再适合化学淋洗。SOM：土壤有机质的含量与污染物的吸附量成正比,土壤有机质含量较高时不利于污染物的去
除。CEC：阳离子交换容量大的土壤不适合用化学淋洗技术修复）
（2）污染物的性质：污染物的种类与含量、存在形态。（污染物的种类与含量：石油类污染物从土壤中洗出的难易程度与其性质、浓度及老化时间密切相关；不同的重金属与土壤矿物质的结合力大小不同，从而影响它们的淋洗。存在形态：如重金属元素常常以不同的形态存在于土壤中，各种不同形态的重金属具有不同的迁移能力和可解吸性。）
（3）淋洗剂的性质：种类、浓度。（种类：各种淋洗剂对重金属的鳌合作用能力以及重金属鳌合物的水溶性不同，这些都会影响到淋洗剂对重金属的淋洗效率。浓度：污染物的去除效率通常随淋洗试剂浓度增大而提高,并在达到某一定值后趋于稳定。不同淋洗剂对不同土壤中不同的重金属的萃取有不同的最合适浓度。）
（4）淋洗条件：淋洗时间、pH、淋洗温度、固液比。（淋洗时间：在最佳淋洗时间以内，随着淋洗时间的加长，淋洗效率一般都有明显的提高。pH：淋洗液的pH值影响到鳌合剂和重金属的鳌合平衡以及重金属在土壤颗粒上的吸附状态，从而对重金属的萃出有一定的影响。一般低的pH值由于具有高的酸度，使得重金属更容易被解吸下来。淋洗温度：淋洗温度对土壤中石油类污染物的去除效率影响很大,升高温度一般可以大大提高污染物的去除率。固液比：提高液固比一般会提高污染物的去除率，液固比的选取要合适,过小不利于搅拌,过大则会增加设备的负荷量，也大大增加淋洗试剂的消耗量和废液产生量。） 18. 什么是化学固定修复的定义与原理？有何优缺点？
（1）化学固定是在土壤中加入化学试剂或化学材料，并利用它们与重金属之间形成不溶性或移动性差、毒性小的物质而降低其在土壤中的生物有效性，减少其向水体和植物及其它环境单元的迁移，实现污染土壤的化学修复方法。
（2）优点：能原位进行固化，从而大大降低修复成本；对于由农业活动引起的程度较轻的面源污染具有明显的优势。
缺点：固定在土壤中的重金属在环境条件发生改变时，仍然可以从土壤中释放出来，变成生物有效形态。固定剂的使用将在一定程度上改变土壤结构，同时对土壤微生物也可能产生一定影响。进一步发展稳定性好、对土壤结构影响小的固定剂将是十分重要的 19. 重金属离子固定的3个普遍性原理是什么？
其一，是在高pH值条件下产生固定，形成难溶性的复合物，使金属离子难以向地下水淋溶；其二，是在固定过程中金属离子被整合到粘性复合体的晶体结构中，使其很难被溶解和渗滤；其三，是金属离子被截留在粘性复合体低渗透性的基质中。
20. 适用于重金属Pb、Zn、Cd的化学固定剂主要有哪些？其固定机理是什么？
（1）Pb：采用多种含有磷酸矿物的固定剂，例如人工复合的或者天然的磷灰石（Apatites）、羟磷灰石（Hydroxyapatities）、磷岩石、磷酸以及他们的混合物。
固定机理：磷酸盐改良剂在污染土壤里对Pb的固定是通过离子交换和形成[Pb5(PO4)3X, X=F, Cl, B 或OH]沉淀的方式。这种化合物即使在土壤pH很低的条件下也处于稳定状态，而且该沉淀是非可利用形式。
（2）Zn：适用的化学固定剂为碱性物质，如煤灰和赤泥，含P改良剂，Mg、Al、Si粘土如坡缕石和绿坡缕石和海泡石，石灰石、磷酸钙、粉煤灰、钙镁磷肥、碳酸钙、有机肥等。
固定机理：Zn在土壤中的形态受土壤pH变化影响很大，碱性物质可以有效地提高土壤的pH值，对Zn的处理效果很有效。
（3）Cd：适用的化学固定剂包括碱性固定剂和石灰。如：单剂或混配的磷酸盐、褐煤、碳酸钙，硅酸钠等，吸附能力强的改良剂，同时添加堆肥泥炭会活化土壤中的Cd。
固定机理：碱性固定剂固定土壤重金属主要通过提高土壤的pH起作用。OH-与CO2生成CO32-，CO32-与Cd2+生成难溶的CdCO3；而且，在pH升高条件下，Cd2+可水解生成CdOH+， CdOH+在土壤吸附点位上亲和力明显高于Cd2+，这都使土壤中活性Cd的数量降低。石灰的抑制作用主要通过提高土壤的pH起作用，使重金属生成氧化物或以碳酸盐的形态，另外随着石灰添加量的增加，土壤表面可变负电荷增加而增加土壤对Cd离子的吸附，土壤对Cd的吸附强度增强。 21. 什么是Fenton试剂？Fenton氧化法有何优缺点？
（1）在双氧水中加入亚铁离子形成Fenton试剂， 使其在酸性条件下发生反应生成H0·自由基。H0·自