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इन-सीटू रासायनिक ऑक्सीकरण (आईएसओ)

1990
Field technician performing in-situ chemical oxidation for environmental remediation of pollutants.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

इन-सीटू केमिकल ऑक्सीडेशन (आईएससीओ) एक आक्रामक उपचार तकनीक है जिसमें प्रदूषकों को नष्ट करने के लिए शक्तिशाली रासायनिक ऑक्सीकारकों को सीधे दूषित भूमिगत परत में इंजेक्ट किया जाता है। सामान्य ऑक्सीकारकों में परमैंगनेट, परसल्फेट, हाइड्रोजन पेरोक्साइड (फेंटन अभिकर्मक) और ओजोन शामिल हैं। ये रसायन प्रदूषकों के साथ प्रतिक्रिया करके उन्हें कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और अकार्बनिक लवण जैसे कम विषैले पदार्थों में परिवर्तित कर देते हैं, और इसके लिए दूषित सामग्री की खुदाई की आवश्यकता नहीं होती है।

ISCO is a powerful method for rapidly degrading a wide range of organic contaminants in both soil and groundwater. The selection of the oxidant is crucial and depends on the target contaminant, geochemistry of the site, and safety considerations. Potassium permanganate ([latex]KMnO_4[/latex]) is effective against chlorinated ethenes like PCE and TCE but is less effective for petroleum hydrocarbons. Fenton’s reagent, a mixture of hydrogen peroxide ([latex]H_2O_2[/latex]) and an iron उत्प्रेरक, generates highly reactive hydroxyl radicals ([latex]\bullet OH[/latex]) that can non-selectively destroy most organic compounds. Persulfate ([latex]S_2O_8^{2-}[/latex]), activated by heat, high pH, or iron, is more stable than Fenton’s reagent and can travel further in the subsurface. Ozone ([latex]O_3[/latex]) is a gas that is typically sparged into the subsurface to treat both saturated and unsaturated zones.

आईएससीओ में एक प्रमुख चुनौती लक्ष्य संदूषण क्षेत्र तक ऑक्सीकारक की प्रभावी डिलीवरी और वितरण सुनिश्चित करना है। भूमिगत परत अक्सर विषम होती है, और ऑक्सीकारक मिट्टी में मौजूद प्राकृतिक कार्बनिक पदार्थों या खनिजों के साथ गैर-लक्षित प्रतिक्रियाओं द्वारा खपत हो सकता है, जिसे प्राकृतिक ऑक्सीकारक मांग (एनओडी) के रूप में जाना जाता है। इससे आवश्यक रसायन की मात्रा में काफी वृद्धि हो सकती है। इसके अलावा, आईएससीओ प्रतिक्रियाएं अत्यधिक ऊष्माक्षेपी हो सकती हैं, जिससे खतरनाक स्थितियां उत्पन्न हो सकती हैं, और जलभृत की रेडॉक्स स्थितियों को बदलकर क्रोमियम जैसी जहरीली धातुओं को गतिशील कर सकती हैं। इन चुनौतियों के बावजूद, स्रोत क्षेत्रों में उच्च संदूषक सांद्रता को तेजी से कम करने की क्षमता के कारण आईएससीओ को अक्सर चुना जाता है।

UNESCO Nomenclature: 2506
पर्यावरण विज्ञान

Type

रासायनिक प्रक्रिया

व्यवधान

संतोषजनक

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • रेडॉक्स रसायन विज्ञान और अभिक्रिया गतिकी की समझ
  • अपशिष्ट जल उपचार में रासायनिक ऑक्सीकारकों का औद्योगिक उपयोग
  • भूमिगत पहुंच के लिए ड्रिलिंग और इंजेक्शन प्रौद्योगिकियों में प्रगति
  • संदूषकों के क्षरण की निगरानी के लिए विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान विधियों का विकास

आवेदन

  • TCE जैसे सघन गैर-जलीय चरण तरल पदार्थों (DNAPLS) का उपचार
  • पेट्रोलियम हाइड्रोकार्बन रिसावों का उपचार
  • मिट्टी और भूजल में कीटनाशकों और खरपतवारनाशकों का विनाश
  • पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन (पीएएच) से दूषित स्थलों की सफाई
  • संदूषक की मात्रा को कम करने के लिए स्रोत क्षेत्र का त्वरित उपचार

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • slow-release oxidant compounds (e.g., calcium peroxide) for long-term treatment
  • nanoscale zero-valent iron (NZVI) combined with oxidants for enhanced reductive/oxidative treatment trains
  • electrokinetically-enhanced delivery of oxidants into low-permeability clays
  • use of smart tracers to monitor oxidant distribution and reaction zones in real-time
  • catalyst-impregnated materials for more efficient in-situ generation of radicals
  • ultrasound-activated persulfate for targeted, energy-efficient degradation
  • bio-isco, combining biological degradation with a less aggressive chemical polishing step
  • development of stabilized hydrogen peroxide formulations to increase subsurface persistence
  • foam-based delivery systems for improved oxidant distribution in the vadose zone
  • machine learning models to predict oxidant demand and optimize injection strategies
संबंधित विषय: आईएससीओ, इन-सीटू रासायनिक ऑक्सीकरण, उपचार, भूजल, मिट्टी, फेंटन अभिकर्मक, परमैंगनेट, परसल्फेट, संदूषक विनाश, ऑक्सीकारक।

ऐतिहासिक संदर्भ

इन-सीटू रासायनिक ऑक्सीकरण (आईएसओ)

1980
1980
1982
1990
1990
1990
1990
1978
1980
1980
1982
1990
1990
1990
1993

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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