气相抽提去除红壤中挥发性有机污染物的去污机理探讨

第29卷�第1期2010年��1月环�境�化�学ENVIRONMENTALCHEMISTRYVo.l29,No.1January�2010�2009年5月9日收稿.�*十一五科技支撑计划项目(No.2007BAC16B06),环保公益性行业科研专项(200809095)和科研院所基本科研业务专项(No�2007KYYW39,No�2007KYYW03)资助.�**通讯联系人,E�mai:lzhouyy@craes�org�cn气相抽提去除红壤中挥发性有机污染物的去污机理探讨*周友亚1**�贺晓珍1,2�李发生1�侯�红1�汪�莉2�李可及1,2�谷庆宝1(1�中国环境科学研究院土壤污染与控制研究室,北京,100012;2�北京科技大学土木与环境工程学院,北京,100083)摘�要�通过探讨土壤气相抽提去除红壤中挥发性有机污染物的去污机理,建立了一维稳态条件下污染物在土壤多孔介质中传质的总微分方程,分别求出了平衡模型和动力学模型的解析解和数值解,并用实验结果对平衡模型和动力学模型进行了模拟和验证.实验结果和模型模拟结果表明理论模型与实验结果吻合良好,平衡模型和动力学模型在描述污染物在土柱通风过程中的传质时,分别适用于不同的阶段.在通风初期平衡模型能够很好地描述实验结果,而随着时间的推移,平衡模型的预测曲线逐渐偏离数据点,到了通风中后期,只有动力学模型才能够较好地描述和预测实验结果.关键词�土壤气相抽提,红壤,苯,传质模型.��近年来,石油化工产品等挥发性有机物对土壤的污染成为影响全球环境的重要问题之一.开发经济有效的挥发性有机物污染土壤治理技术是当务之急.基于处理时间、成本、适用条件及处理过程危害性等方面的综合考虑,土壤气相抽提技术(SVE)是值得推荐的治理技术之一[1�3],在美国等世界各国均有成功修复案例.SVE技术主要基于污染物的原位物理脱除,通过人工向土壤中通入空气流促进有机物挥发,由气流将土壤气相中的有机物带走,以达到净化的目的.��SVE过程涉及土壤动力学、环境工程学和化学工程等交叉领域,尤其是体系中污染物在固�液(水)�液(油,NAPL)�气相间存在各种复杂传质关系和迁移机制,进行完全的理论描述十分困难[4].本文通过探讨土壤气相抽提去除红壤中挥发性有机污染物的去污机理,建立了一维稳态条件下污染物在土壤多孔介质中传质的总微分方程,分别求出了平衡模型和动