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原位化学氧化(ISCO)

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

(图片仅供参考)

原位化学氧化(ISCO)是一种强力修复技术,它将强氧化剂直接注入受污染的地下介质中,以破坏污染物。常用的氧化剂包括高锰酸盐、过硫酸盐、过氧化氢(芬顿试剂)和臭氧。这些化学物质与污染物发生反应,将其转化为毒性较低的物质,例如二氧化碳、水和无机盐,而无需挖掘受污染的土体。

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 催化剂, 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.

原位化学氧化(ISCO)面临的一个主要挑战是如何有效地将氧化剂输送并分配到目标污染区。地下水通常具有异质性,氧化剂可能会与土壤中的天然有机物或矿物质发生非目标反应而被消耗,这种现象被称为天然氧化剂需求(NOD)。这会显著增加所需的化学品用量。此外,原位化学氧化反应可能放热剧烈,可能造成危险情况,并可能通过改变含水层的氧化还原条件来迁移铬等有毒金属。尽管存在这些挑战,原位化学氧化(ISCO)仍因其在降低污染源区高浓度污染物方面的速度而经常被采用。

UNESCO Nomenclature: 2506
– Environmental sciences

类型

化学过程

中断

重大的

用法

广泛使用

前体

  • 了解氧化还原化学和反应动力学
  • 化学氧化剂在废水处理中的工业应用
  • 地下钻井和注入技术的进步
  • 开发监测污染物降解的分析化学方法

应用程序

  • 处理高密度非水相液体(DNAPLs),如TCE
  • 石油烃羽流的修复
  • 消除土壤和地下水中的杀虫剂和除草剂
  • 清理受多环芳烃污染的场地
  • 快速处理污染源区域以减少污染物质量

专利:

NA

潜在创新理念

  • 缓释氧化剂化合物(例如过氧化钙)用于长期治疗
  • 纳米级零价铁(NZVI)与氧化剂结合,增强还原/氧化处理
  • 电动增强输送氧化剂至低渗透性粘土
  • 使用智能示踪剂实时监测氧化剂分布和反应区
  • 催化剂浸渍材料可更有效地原位生成自由基
  • 超声波活化过硫酸盐,实现有针对性的节能降解
  • bio-isco,将生物降解与侵蚀性较小的化学抛光步骤相结合
  • 开发稳定的过氧化氢配方以增加地下持久性
  • 泡沫输送系统可改善包气带中氧化剂的分布
  • 机器学习模型预测氧化剂需求并优化注入策略
相关术语:原位化学氧化 (ISCO)、修复、地下水、土壤、芬顿试剂、高锰酸盐、过硫酸盐、污染物去除、氧化剂。

历史背景

原位化学氧化(ISCO)

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

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

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