污染物性质

有机污染物在地下可以作为一个独立的非水相液体,溶解在水相,在土壤气、汽相划分为土壤有机质或吸附在固体矿产的阶段。污染物的相对数量在每一个阶段是主要由污染物的性质决定的。一般来说,土壤的最重要属性在确定污染物的分布是土壤有机质,通常控制疏水化合物的吸收。表9的常见化学物质污染地下水。表中列出了一些相关的物理性质的挥发性和挥发性有机化合物,或有潜力成为,恢复使用碳吸附和其他技术。这些通常在超级基金网站和其他网站,发现地面-水污染发生。大多数的有机化学物质本质上是与水不溶混;丙酮和甲醇是例外。许多这些化合物的粘度较低,因此,有可能随时液相的流动。大约一半的这些化合物的密度小于水的密度;另一半是密度比水更。有机液体的密度相对于水是很重要的在确定污染物的垂直流动。那些的密度小于水的密度会漂浮在地下水位,而密度比水更可能向下通过含水层如果有机液体的压力大于位移压力的蓄水层材料。低渗透粘土层含水层可能限制垂直运动并允许液体积累层的顶部。表9中列出的属性应该考虑从各种文献来源和平均值。

在解决一个地下水修复问题,应关注污染物的性质相对于水。让我们举个例子两个氯化碳氢化合物——三氯乙烯(TCE)和全氯乙烯(PCE,四氯乙烯)。这两种溶剂通常是交替使用在工业应用中涉及到金属表面的脱脂,和大量的网站在美国已经被这些发现地下水污染的溶剂。他们都表示真正的健康风险(TCE是一个疑似carinogen, TCEand PCE制程较低)。

表9所示。属性的有机化学物质污染的地点

化学

沸点 °C

通用汽车命运/立方厘米

粘度CP @ 25°C

水溶性mg / L

蒸汽压毫米汞柱

扩散系数,cmVday

在水

在空气中

二氯甲烷(Dichloro-methane)

40

1.3182 @ 25°C

0.413

20000 @ 20°C

> 760 @ 50°C

二氯- 乙烯 (反式)

49

1.2444

0.317

600 @ 20°C

> 760 @ 50°C

丙酮

56.3

0.7899

0.306

00

622.4 @ 50°C

9417年。6 0°C

Dichloro-ethane

57.4

1.17

0.464

5500 @ 20°C

608.6 @ 50°C

二氯- ethyJene (eis)

60

1.2649 @ 25°C

0.445

800 @ 20°C

580.0 @ 50°C

Trichloro-methane(氯仿)

61.2

1.49

0.537

8000 @ 20°C

541.3 @ 50°C

7862 0°C

31.28

化学	沸点 °C	通用汽车命运/立方厘米	粘度cP @ 25°C	水溶性mg / L	蒸汽压毫米汞柱	扩散系数,cnrVday
						HjO	在空气中
天津石化	63.5	0.675	0.252	50 @ 20°C	485.3 @ 50°C	6212 20°C	30.61
甲醇	64.6	0.791	0.544	面向对象	400 @ 50°C	14日,68年8	37.43
正己烷	68.7	0.659	0.300	@ 50°C	6143 20°C	氯- 乙烷	74.1	1.3303 @ 25°C	0.793	4400 @ 20°C	360.1 @ 50°C		32.50
四氯化碳	76.8	1.5833 @ 25°C	0.908	800 @ 20°C	58.3 @ 10°C		32.43
2-Butanone(甲基乙基酮)	79.6	0.7994 @ 25°C	0.405	26800年	52.6 @ 10°C		34.76
苯	80.1	0.88	0.604	1770 @ 25°C	47.8 @ 10°C	7460 20°C	33.83
Cyclohex-ane	80.7	0.7731 @ 25°C	0.894	58 @ 25°C	50.5 @ 10°C	7430年。420°C	Dichloro-ethane	84年	1.257	0.779	8700 @ 25°C	40.0 @ 10°C		35.61
Trichloro-ethylene	87.3	1.4578 @ 25°C	@ 25°C	37.6 @ 10°C	7030年	34.54
甲苯	110.6	0.8647 @ 25°C	0.56	515 - 540 @ 25°C	14.3 @ 10°C	6570 20°C	38.01
4-Methyl 2-Pentanone	116.6	0.802	0.545	@ 100°C		40.61

化学	沸点 °C	通用汽车命运/ cmJ	粘度cP @ 25°C	水溶性mg / L	蒸汽压毫米汞柱	扩散系数,厘米2 /天
						在水	在空气中
汽油		0.73 @ 20°C	32 @ 20°C	30 - 300		6273 20°C

TCE和PCE都主要由碳和氢组成的有机分子原子;他们是不饱和脂肪族氯化碳氢化合物分子由于C = C双键,和芳环的都没有。研究这些分子的性质与水的特点相比,表明两种溶剂在室温下是无色液体,粘性较低水,沉在水里,并将溶解在水中略。一旦排放到地面上,这些化学物质会迅速渗透到非饱和区(土壤区地表和土壤/水界面之间,也称为包气带)。雨水和土壤中水分促进快速运输化学品的地下水。一旦进入地下水的化学物质,它们沉在水中,更深的地下。液体将继续下沉,直到他们达到不透水层的材料(称为一个封闭层)。在那里,他们将分散在重力的影响下或水槽通过洞封闭层。

修复地下水影响致密相氯化溶剂更加困难比泄漏的化学物质如汽油或柴油燃料。汽油和柴油的密度小于水的密度,倾向于地下水面的浮在地表附近。复苏的污染物溶解在水或漂浮在水通过安装一个或多个进行恢复井。这些井安装深度,以促进建立一个降落漏斗的潜水面将捕获污染物运移。通过抽取地下水储层,然后通过他们通过活性炭过滤器和蒸汽提取单元,溶剂可以回收垃圾,干净的水回到地面。然而,这并不像听起来那么容易,因为这些溶剂的性质可以使恢复非常困难。因为这些溶剂沉水,虽然有时数百英尺的体积被污染的水可以更大。只是一个典型的工业鼓(55加仑大小)会影响非常大的面积和体积

15加仑TCE可以影响一个地区1000米长,100米宽,20米深度平均浓度为100磅,约5.28亿加仑的地下水。这些因素使TCE、柠檬酸和PCE非常困难和昂贵,清理。

更复杂的碳氢化合物的生物转化在土壤和地下水。在1980年代早期,氯乙烯,独联体,trans-l 2-dichloroethene地下水工业场所中发现,传统的只用TCE和PCE它或溶剂。因为微生物在区域地下水的补给来源被发现是活跃在有机质的分解,研究人员推测,生物也可以作用于碳氢化合物,导致外来有机副产品是有毒的。得出一些生物体可以促进连续变换PCE TCE,和四氯乙烯和TCE的其他化合物。一些化学转换,如图17所示。因此,有几个问题在处理地下水修复。首先,因为女儿化合物或环境转换的副产品,污染源的识别变得更加困难。结果,减少排放源的需要更多的时间,在此期间额外的污染物可能会引入环境。第二,治疗方法开发移除一个化合物可能在删除无效的分解的化合物。

图17。生物转化的四氯乙烯和TCE。

第三,氯化碳氢化合物可以转化为污染物有较低的制程或更高的制程,使得完成补救活动更加困难。这可能意味着活性炭,标准和其他技术,如热处理和提取可能需要结合使用来达到适当的水平的清理。不幸的是许多地下水污染网站从来没有完全特征定义的程度令人满意的水平的清理。这实际上成为一个论点,一旦地下水污染发生,本质上是永久存在的影响(或者至少是许多年)对环境的影响以及对属性值。表10为你提供了一个总结和比较常见的处理技术,可以从液体wastestreams分离有机化合物。

表10。比较治疗技术,分离有机物和地下水。

处理技术	原料流特性	输出流的特点
碳吸附	水解决方案;典型的浓度< 1%;SS 50 ppm <	碳吸附物;通常再生热或化学
树脂吸附	水解决方案;典型的浓度< 8%;党卫军< 50 ppm;没有氧化剂	树脂吸附物;总是化学再生
超滤	高分子量有机物的解决方案或胶态悬浮体	一个流集中在高分子量有机物;一个包含溶解离子
空气剥离	解决方案包含氨;高pH值	氨蒸气在空气中
汽提	挥发性有机物的水溶液	浓缩水用残差流与挥发性有机物和稀释流
溶剂萃取	水或无水的解决方案;浓度小于10%	浓溶液中有机物的萃取溶剂
蒸馏	水或无水的解决方案;高有机浓度	回收溶剂;还是底部的液体,污泥和水手
蒸汽蒸馏	挥发性有机物,不反应的水或蒸汽	恢复挥发物+浓缩蒸汽与挥发物的痕迹

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