活化過(guò)硫酸鹽修復(fù)有機(jī)污染場(chǎng)地研究應(yīng)用進(jìn)展

張 芊,謝 湉,2*,李書(shū)迪,蘇麗麗,宋海農(nóng)

(1.廣西博世科環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?國(guó)家企業(yè)技術(shù)中心,廣西 南寧 530004;2.華南理工大學(xué) 環(huán)境與能源學(xué)院,廣東 廣州 510006)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移步伐的加快,大多數(shù)工業(yè)有機(jī)污染場(chǎng)地面臨用地功能的轉(zhuǎn)換,由場(chǎng)地二次開(kāi)發(fā)導(dǎo)致的一系列問(wèn)題日益凸顯。全國(guó)重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)地塊土壤與地下水詳查涉及超過(guò)11.7萬(wàn)家在產(chǎn)企業(yè)和遺留工業(yè)地塊,確定1.3萬(wàn)家為重點(diǎn)調(diào)查對(duì)象[1],場(chǎng)地中存在著各種有毒有害物質(zhì)可能對(duì)土壤及地下水造成嚴(yán)重污染。土壤及地下水中的有機(jī)污染質(zhì)濃度小、不易檢出,具有更大的毒性、隱蔽性。有機(jī)污染物分為輕非水相液體(LNAPLs)和重非水相液體(DNAPLs)。LNAPLs具有非混溶、比重小于水的特點(diǎn),經(jīng)降雨淋濾、灌溉及與地下水直接接觸等途徑不斷地進(jìn)入地下水中并遷移擴(kuò)散[2];DNAPLs則是含有一個(gè)或多個(gè)氯、溴或氟原子的有機(jī)物,比重大于1,常以不連續(xù)神經(jīng)節(jié)狀、液滴狀等形式被截留在多孔介質(zhì)中,或以連續(xù)相污染池狀滯留在含水層底部[3]。有機(jī)污染物是土壤及地下水中潛存的高風(fēng)險(xiǎn)污染物,形成的持久污染源很難通過(guò)傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)分離[4],嚴(yán)重威脅人體健康和環(huán)境安全,其治理修復(fù)已成為當(dāng)前亟需解決的環(huán)境問(wèn)題?；罨^(guò)硫酸鹽技術(shù)源于有機(jī)廢水處理,近年來(lái)逐步向環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域發(fā)展。該技術(shù)在國(guó)外的發(fā)展歷史悠久、技術(shù)成熟度高,主要被用于氯化有機(jī)溶劑和石油烴污染場(chǎng)地的治理[5-6],在國(guó)內(nèi)相關(guān)的理論研究及工程應(yīng)用仍顯不足。本研究闡述了活化過(guò)硫酸鹽的研究及發(fā)展現(xiàn)狀,梳理了該技術(shù)對(duì)土壤及地下水中有機(jī)污染物的去除機(jī)理,并基于場(chǎng)地應(yīng)用對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析與研究展望。

1 過(guò)硫酸鹽研究現(xiàn)狀

過(guò)硫酸鹽是以S2O82-和金屬離子組成的一類化合物,一般指代過(guò)硫酸按、過(guò)硫酸鉀和過(guò)硫酸鈉,被應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、紡織業(yè)、輕工業(yè)、電子工業(yè)、石油工業(yè)、食品工業(yè)等方面,漂白、廢水處理等方面應(yīng)用尤其廣泛[7]。21世紀(jì)初期,以高錳酸鉀、過(guò)氧化氫為主流的化學(xué)氧化技術(shù)在場(chǎng)地修復(fù)方面的發(fā)展已十分成熟,過(guò)硫酸鹽才逐漸引起環(huán)境修復(fù)工作者的關(guān)注,在國(guó)外大型場(chǎng)地修復(fù)治理研討會(huì)議屢屢被提及[5]。

本研究以“persulfate”“activation”等為關(guān)鍵詞,通過(guò)web of science對(duì)2000—2021年的相關(guān)論文進(jìn)行檢索,共檢索到3 188篇,如圖1所示。早在1998年,美國(guó)、印度就開(kāi)始了相關(guān)研究,我國(guó)從2003年后也陸續(xù)開(kāi)始關(guān)注該領(lǐng)域,近年來(lái),針對(duì)過(guò)硫酸鹽的研究熱度逐年上升,中國(guó)和美國(guó)是該領(lǐng)域研究作者的主要聚集國(guó)家。過(guò)硫酸鹽相關(guān)研究論文的引用文獻(xiàn)出處情況分布如圖2所示,2017年以前,引用文獻(xiàn)的主要來(lái)源為美國(guó)、法國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家,2019年,中國(guó)、德國(guó)、澳大利亞等國(guó)家也成為主要引用源。

圖1 相關(guān)研究歷史文章數(shù)量變化

圖2 相關(guān)研究引用來(lái)源

對(duì)以上3 188篇英文文獻(xiàn)、中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)中3 017篇期刊論文及學(xué)位論文分別進(jìn)行標(biāo)題與摘要的關(guān)鍵詞分布分析如圖3、圖4所示。2017年之前,國(guó)外相關(guān)研究已經(jīng)表明過(guò)硫酸鹽用于土壤及地下水的修復(fù)可行性,那一時(shí)期關(guān)鍵詞集中在“oxidant”“temperature”“aqueous solution”,研究主要圍繞氧化劑篩選、溫度等影響因素控制、水溶液條件下相關(guān)反應(yīng)現(xiàn)象展開(kāi),2018年、2019年關(guān)鍵詞向“structure”“catalyst” “pathway”集中,研究熱點(diǎn)逐漸向污染結(jié)構(gòu)、催化方法、降解途徑等方向轉(zhuǎn)變,同時(shí)SO42-相關(guān)水質(zhì)參數(shù)也開(kāi)始被重點(diǎn)關(guān)注。而同時(shí)期國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究集中在以熱活化、零價(jià)鐵、紫外光等活化方式為主的廢水處理方面,包括反應(yīng)的影響因素、動(dòng)力學(xué)等,近年來(lái)逐漸向土壤修復(fù)、地下水修復(fù)發(fā)展,生物炭負(fù)載金屬離子、光催化等新型活化方式相繼出現(xiàn),降解機(jī)理與途徑、反應(yīng)中自由基種類及變化也越來(lái)越受到關(guān)注,涉及到的污染物包括苯胺、雙酚A、羅丹明b、苯酚等。

圖3 英文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞分布

圖4 中文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞分布

2 活化過(guò)硫酸鹽技術(shù)及氧化機(jī)理

過(guò)硫酸鹽是一種強(qiáng)氧化劑(標(biāo)準(zhǔn)還原電位2.01 V),既能與有機(jī)物反應(yīng),也能與無(wú)機(jī)物反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)過(guò)程非常復(fù)雜[8],其降解目標(biāo)污染物的途徑有兩種:一種是與目標(biāo)污染物發(fā)生直接反應(yīng),一種是分解為非特異性反應(yīng)性的自由基與污染物發(fā)生反應(yīng)。研究表明,過(guò)硫酸鹽與大部分石油類污染物、短鏈脂肪烴、不飽和烷烴的反應(yīng)中,直接反應(yīng)占據(jù)重要地位,但過(guò)硫酸鹽陰離子與其他化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)形成自由基時(shí),即發(fā)生活化,使其對(duì)有機(jī)物的選擇性更低、反應(yīng)速度更快[9]。

2.1 活化方式

活化過(guò)硫酸鹽技術(shù)源自廢水處理行業(yè),活化方法有外源輔助活化法(包括光、熱活化等)、均相活化法(包括堿、過(guò)渡金屬離子活化等)、非均相活化法(包括零價(jià)鐵、活性炭、活化等)。近年來(lái),針對(duì)土壤及地下水修復(fù)的工程應(yīng)用,活化方法的研究熱點(diǎn)主要集中在堿活化、過(guò)渡金屬離子活化及零價(jià)鐵活化的探索及應(yīng)用等方面。

2.1.1 堿活化

該方法利用過(guò)硫酸鹽在高pH值條件下能夠產(chǎn)生SO4-·、HO·等自由基的特性發(fā)展起來(lái)的一種活化方法。在過(guò)去的廢水處置過(guò)程中,過(guò)硫酸鹽經(jīng)過(guò)堿活化作用產(chǎn)生的多種自由基經(jīng)擴(kuò)散碰撞,相互反應(yīng)會(huì)內(nèi)耗生成氧氣,一定程度上減弱了氧化劑的氧化能力,活化效率偏低,且高pH值往往對(duì)設(shè)備的耐腐蝕程度有更高的要求,該方式的優(yōu)勢(shì)并不明顯。然而,堿活化可以產(chǎn)生OH·,使得過(guò)硫酸鹽體系對(duì)污染物去除能力得以加強(qiáng),美國(guó)污染場(chǎng)地修復(fù)案例中逐漸有了較多的應(yīng)用[10]。

2.1.2 過(guò)渡金屬活化

過(guò)渡金屬離子(Co2+、Fe2+、Mn2+、Ag+等)可以作為過(guò)硫酸鹽的可靠電子供體,室溫條件下即可將其活化,實(shí)現(xiàn)-O-O-斷裂,生成SO4-·。過(guò)渡金屬活化法無(wú)需外加能量、能耗低,已被廣泛的研究和運(yùn)用。Anipsitakis等[11]對(duì)多種過(guò)渡金屬的活化效果進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),其活化過(guò)硫酸鹽的能力由高到低依次為:Ag+＞Co2+＞Ru3+＞Fe2+＞Ce3+＞V3+＞Mn2+＞Fe3+＞Ni2+。由于Ag+、Co2+、Ru3+等潛在的二次污染問(wèn)題和昂貴的價(jià)格,鐵系催化劑(Fe2+、Fe3+等)是目前研究最為廣泛的過(guò)硫酸鹽活化劑,具有價(jià)格低廉、來(lái)源廣泛、性質(zhì)活潑和無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)。

2.1.3 零價(jià)鐵活化

零價(jià)鐵標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-0.44 V,通常被認(rèn)為是極好的還原劑,在反應(yīng)過(guò)程中充當(dāng)電子供體,在無(wú)氧、有氧或過(guò)硫酸鹽存在條件下,能夠轉(zhuǎn)換為具有高活化能力的Fe2+,生成的Fe2+可以持續(xù)活化過(guò)硫酸鹽產(chǎn)生SO4-·。相較于Fe2+直接活化,零價(jià)鐵活化反應(yīng)速率延緩、反應(yīng)時(shí)間更持久,且適應(yīng)的廢水pH值范圍更廣[12]。

2.2 氧化機(jī)理

活化的過(guò)硫酸鹽溶液是各種自由基的混合物,包括線態(tài)氧(O-·)、超氧陰離子(O2-·)、羥基自由基(OH·)、硫酸根自由基(SO4-·)等[13-14],SO4-·和O2-·由S2O82-在OH-促進(jìn)下分解產(chǎn)生,OH·由SO4-·與OH-反應(yīng)產(chǎn)生,O·-由OH·與OH-反應(yīng)產(chǎn)生或由O2-·重組產(chǎn)生,轉(zhuǎn)化關(guān)系見(jiàn)式(1)~(4):

不同活化方式產(chǎn)生的自由種類及比例差異顯著,在過(guò)硫酸鹽氧化系統(tǒng)中起關(guān)鍵作用的主要自由基包括SO4-·[15]和OH·[13]。SO4-·和OH·都是氧原子含有單電子而形成,具有相似的性質(zhì),與有機(jī)物的反應(yīng)機(jī)理類似,主要是通過(guò)脫氫反應(yīng)、加成反應(yīng)和電子轉(zhuǎn)移的方式進(jìn)行。OH·氧化還原電位E0=1.80~2.80 V,具有極強(qiáng)的親電能力,對(duì)電子云密度高的地方具有較強(qiáng)的攻擊能力,能夠使大部分有機(jī)物變成低毒或者無(wú)毒的小分子有機(jī)物,半衰期小于1 μs,反應(yīng)速率常數(shù)通常大于106L·mol-1·s-1[16]。SO4-·(E0=2.50~3.10 V)相較于OH·具有更高的氧化還原電位,且半衰期為30~40 μs,與污染物能更加充分反應(yīng)并使其氧化分解。SO4-·和OH·與有機(jī)污染物反應(yīng)時(shí),根據(jù)pH值的不同,任何一種自由基都可能在反應(yīng)中占支配地位不同。在中性條件下,SO4-·比OH·的標(biāo)準(zhǔn)還原電位高,在酸性條件下二者標(biāo)準(zhǔn)還原電位相似。通常,SO4-·更易參與電子轉(zhuǎn)移反應(yīng),OH·更易參與脫氫反應(yīng)和加成反應(yīng)。OH·通過(guò)與碳碳雙鍵加成或脫氫反應(yīng)過(guò)程實(shí)現(xiàn)氧化過(guò)程[17]。而SO4-·則優(yōu)先進(jìn)行電子轉(zhuǎn)移反應(yīng),即從目標(biāo)物分子上移除一個(gè)電子,形成有機(jī)自由基來(lái)實(shí)現(xiàn)氧化過(guò)程,而且比OH·自由基具有更長(zhǎng)的半衰期、更遠(yuǎn)的遷移距離及選擇性。

3 活化過(guò)硫酸鹽去除土壤及地下水中有機(jī)污染物應(yīng)用

3.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

活化過(guò)硫酸鹽技術(shù)適用于滲透性較強(qiáng)的地下水含水層修復(fù)治理,在土壤及地下水修復(fù)制度較為完全的發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用較多。國(guó)內(nèi)的地下水修復(fù)起步較晚,主要以引入國(guó)外多年的土壤及地下水修復(fù)治理經(jīng)驗(yàn)為主,技術(shù)研究多為實(shí)驗(yàn)室規(guī)模,典型的場(chǎng)地修復(fù)案例較少,以堿、過(guò)渡金屬離子及零價(jià)鐵活化過(guò)硫酸鹽相關(guān)場(chǎng)地修復(fù)研究與應(yīng)用案例列舉如表1所示:

表1 場(chǎng)地修復(fù)研究與應(yīng)用案例

3.2 典型應(yīng)用案例及分析

3.2.1 零價(jià)鐵活化過(guò)硫酸鹽修復(fù)有機(jī)污染土壤中試

3.2.1.1 案例概況

Yue S.等[26]采用零價(jià)鐵活化過(guò)硫酸鹽技術(shù)開(kāi)展了多環(huán)芳烴污染土壤場(chǎng)地修復(fù)中試。實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地位于我國(guó)江蘇省南京市棲霞區(qū),為某煤氣工業(yè)遺留的多環(huán)芳烴污染地塊,修復(fù)面積約24 000 m2,中試區(qū)域尺寸為18 m×5 m×4 m。設(shè)置3個(gè)6 m×5 m×4 m的反應(yīng)槽,圖5(a)、圖5(b)、圖5(c)分別展示了俯視圖、剖面視圖及取樣規(guī)格,反應(yīng)槽內(nèi)先后等體積加入清水、不同類型零價(jià)鐵活化過(guò)硫酸鈉溶液、污染土壤,隨后采用機(jī)械混合均勻,分別在0 d、12 d、33 d、104 d取樣檢測(cè)。其中,采用了3種等級(jí)的零價(jià)鐵,分別為微/納米級(jí)(nZVI)、硬脂涂層微/納米級(jí)(C-nZVI)、微米級(jí)(mZVI)。

圖5 反應(yīng)槽示意圖

3種納米零價(jià)鐵活化過(guò)硫酸鈉對(duì)多環(huán)芳烴去除效果如圖6所示,土壤中總多環(huán)芳烴濃度由16.98 mg/kg迅速下降到3.02 mg/kg、6.32 mg/kg、5.24 mg/kg,去除率分別達(dá)到82.21%,62.78%和69.14%,該研究表明,不同類型的納米零價(jià)鐵活化過(guò)硫酸鹽均能取得較好的多環(huán)芳烴降解效果,同時(shí)也發(fā)現(xiàn)修復(fù)后土壤中殘留的硫酸鹽易導(dǎo)致土壤鹽漬化等問(wèn)題,有一定的二次污染風(fēng)險(xiǎn)。

圖6 污染物濃度變化

3.2.1.2 案例分析

本案例中,零價(jià)鐵活化過(guò)硫酸鈉對(duì)土壤中多環(huán)芳烴類的污染物有較好的效果,去除率較高且達(dá)到了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值,指出了活化過(guò)硫酸鹽進(jìn)行土壤治理中存在藥劑殘留導(dǎo)致的鹽漬化問(wèn)題。當(dāng)污染物本底值較高時(shí),適量投入藥劑只能保證較好的去除率,無(wú)法保證達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)臨界值,當(dāng)投入與標(biāo)準(zhǔn)臨界值適配的藥劑量,則往往會(huì)出現(xiàn)大量殘留的硫酸鹽[27]。

針對(duì)硫酸鹽殘留進(jìn)而可能導(dǎo)致鹽漬化這一問(wèn)題,可通過(guò)修復(fù)后進(jìn)行化學(xué)調(diào)理的方式進(jìn)行改善,考慮增施生石灰引入Ca2+, 形成微溶的CaSO4[28],以CaSO4為主要成分的石膏常被用作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的間接肥料,對(duì)促進(jìn)植株生長(zhǎng)發(fā)育[29-30]、調(diào)節(jié)土壤酸堿度及蓄水性能、清除氮細(xì)菌等方面均有效果;同時(shí),活化過(guò)硫酸鹽對(duì)土壤微生物的抑制作用相對(duì)較小,可以考慮利用假單胞菌、芽孢桿菌、側(cè)耳菌等廣泛存在于有機(jī)污染場(chǎng)地的微生物[31],通過(guò)采取聯(lián)合生物刺激或生物增強(qiáng)等措施,提升去除效果[32-33],以便減少氧化藥劑的投入,降低對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。

3.2.2 堿活化過(guò)硫酸鈉修復(fù)有機(jī)污染地下水中試

3.2.2.1 案例概況

Paul M.等[34]報(bào)道了位于金斯敦的某被氯代烴、石油烴和1,4-二烷污染的超級(jí)基金地塊。該地塊面積約5.89英畝,地塊土壤受到高濃度的揮發(fā)性有機(jī)物、多氯聯(lián)苯、金屬和氰化物污染,地下水主要受到揮發(fā)性有機(jī)物、1,4-二烷等的污染。美國(guó)環(huán)保署將該地塊將土壤與地下水進(jìn)行分別治理,經(jīng)異位熱解吸處置污染土后,開(kāi)展堿活化過(guò)硫酸鈉治理污染地下水中試,該報(bào)道對(duì)2個(gè)典型污染區(qū)域A、B區(qū)域進(jìn)行了較完整的數(shù)據(jù)說(shuō)明,A、B區(qū)域的井位布置情況如圖7及表2所示[34]。

圖7 現(xiàn)場(chǎng)平面布置

表2 各區(qū)域井位布置情況

注藥前,進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)取樣,獲取了土壤氧化劑需求量1.6~2.8 g/kg,氫氧化鈉需求量0.8~2.3 g/kg。隨后對(duì)A、B區(qū)域進(jìn)行了注藥,A區(qū)MEAIS、ME-AID井位注入26%Na2S2O8溶液1 100加侖、25%NaOH溶液500加侖,B區(qū)ME-BIS、ME-BID井位注入27%Na2S2O8溶液1 375加侖、25%NaOH溶液600加侖,經(jīng)6周、12周后取樣監(jiān)測(cè)污染物濃度變化,如圖8所示:

圖8 污染物濃度變化

注藥結(jié)束12周后,A、B區(qū)域的污染物濃度總體呈下降趨勢(shì),但也有部分污染物出現(xiàn)了反向增長(zhǎng)。A區(qū)ME-AO1S井位、B區(qū)ME-BO1S井位的污染物去除效果較為明顯,四氯乙烯、三氯乙烷等氯代烴類去除率為80%~98%,石油烴和1,4-二烷去除效果相對(duì)較弱,ME-BO1S井位的1,4-二烷去除率僅為40%。該中試對(duì)藥劑的影響半徑進(jìn)行了評(píng)估,A、B區(qū)的影響半徑分別分布在6~10 ft、5~8 ft范圍內(nèi)。根據(jù)水質(zhì)參數(shù)記錄,藥劑注入1~3周,pH值增加至9~12,注藥6周左右回落至本底值;氧化還原電位在注藥結(jié)束1周內(nèi)迅速增加,注藥12周后仍高于本底值;殘余過(guò)硫酸鹽在地下水中的持續(xù)存在時(shí)間約4~6周;硫酸根離子、鈉離子濃度在注藥后迅速增加,注藥1周后逐漸回落,12周時(shí)已接近但仍略高于本底值。

3.2.2.2 案例分析

本案例中,采用活化過(guò)硫酸鈉進(jìn)行了氯代烴、石油烴等復(fù)合污染的地下水治理,總體而言污染物的去除率較高,影響半徑約1.5~3.0 m,且不同污染物的去除效率、不同點(diǎn)位的去除率差異明顯。本案例注藥完成12周后,硫酸鹽已接近本底值,在地下水的對(duì)流及溶質(zhì)交換作用下,與土壤修復(fù)過(guò)程中暴露出的硫酸鹽殘留問(wèn)題相比,硫酸鹽的殘留對(duì)環(huán)境的影響較小。

活化過(guò)硫酸鹽技術(shù)用于地下水修復(fù)治理工程應(yīng)用存在著明顯的技術(shù)痛點(diǎn)。影響半徑較小是活化過(guò)硫酸鹽所歸屬的原位化學(xué)氧化技術(shù)推廣應(yīng)用的主要瓶頸,在國(guó)內(nèi)工程中試案例中,修復(fù)面積為1 557.37 m2的某氯代烴污染地下水場(chǎng)地,注藥點(diǎn)數(shù)量達(dá)到210處之多[35],僅考慮注藥井成井工程就造價(jià)不菲。同時(shí),修復(fù)效果不均勻這一現(xiàn)象在地下水的原位修復(fù)中也非常常見(jiàn),由于藥劑的擴(kuò)散半徑受含水層滲透性、水力坡度、地下水對(duì)流多種因素影響,含水層的非均質(zhì)性導(dǎo)致藥劑擴(kuò)散各向異性顯著,進(jìn)一步影響污染物的去除效率及修復(fù)效果。

針對(duì)活化過(guò)硫酸鹽技術(shù)存在 “影響半徑較小、修復(fù)效果不均勻”的技術(shù)短板,如何攻克地下水含水層中的傳質(zhì)問(wèn)題被重點(diǎn)關(guān)注[36],解決方式重點(diǎn)聚焦于提高藥劑遷移的有效性與定向性,可通過(guò)緩釋材料改良、表面活性劑強(qiáng)化等方式提高藥劑持久性,同時(shí)聯(lián)合水動(dòng)力調(diào)控[37]、電動(dòng)修復(fù)[38]等具有控制水流及溶質(zhì)定向遷移的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)增加藥劑擴(kuò)散范圍及影響半徑,大幅提高活化過(guò)硫酸鹽技術(shù)適應(yīng)性及修復(fù)效率。

4 結(jié)論與展望

目前有關(guān)活化過(guò)硫酸鹽的化學(xué)氧化技術(shù)的相關(guān)研究較多,不同的活化方式有著其各自不同的適用范圍、優(yōu)勢(shì)與局限性,在有機(jī)污染場(chǎng)地的土壤及地下水修復(fù)的應(yīng)用方面,國(guó)內(nèi)相關(guān)研究的開(kāi)展正由實(shí)驗(yàn)室規(guī)模技術(shù)研究逐漸向場(chǎng)地修復(fù)過(guò)渡,綜上分析可得到以下結(jié)論:

(1)活化過(guò)硫酸鹽技術(shù)發(fā)展前景良好,在土壤及地下水修復(fù)制度較為完全的發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用較多,國(guó)內(nèi)場(chǎng)地修復(fù)目前相對(duì)應(yīng)用較少。

(2)活化過(guò)硫酸鹽具有強(qiáng)氧化特性,與有機(jī)污染物的反應(yīng)無(wú)明顯特異性,可同時(shí)作用于多種污染物且去除能力強(qiáng),適用于有機(jī)污染場(chǎng)地土壤及地下水治理與修復(fù)。

(3)活化過(guò)硫酸鹽技術(shù)直接應(yīng)用暴露出的土壤鹽漬化、地下水修復(fù)影響半徑小且修復(fù)不均勻等問(wèn)題,技術(shù)聯(lián)合將是有效的解決方式及主流發(fā)展方向之一。

總體上來(lái)說(shuō),存在的主要問(wèn)題包括修復(fù)過(guò)程中的二次污染處理、修復(fù)效率提升及成本控制問(wèn)題。因此,必須加速藥劑、材料等基礎(chǔ)理論研究向工程實(shí)施應(yīng)用的思維模式轉(zhuǎn)變,借鑒國(guó)外已有的技術(shù)積累和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行生物、化學(xué)、環(huán)境、材料等多學(xué)科知識(shí)融合,開(kāi)展活化過(guò)硫酸鹽的化學(xué)氧化技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程系統(tǒng)優(yōu)化。在實(shí)際的有機(jī)污染場(chǎng)地土壤及地下水修復(fù)過(guò)程中,基于活化過(guò)硫酸鹽的化學(xué)氧化技術(shù)需要進(jìn)一步形成綜合集成技術(shù),根據(jù)不同的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)特征與污染物特性,選擇相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合:如土壤修復(fù)后續(xù)處理工藝,可以選擇投加化學(xué)藥劑、微生物刺激等方法進(jìn)行有效改善;地下水修復(fù)過(guò)程中,可以選擇水力調(diào)控方式進(jìn)行優(yōu)化實(shí)施。無(wú)論何種處理方式,需要兼顧處理效果與二次污染防控要求,以求達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)和高效的處理目的。