污染場地地下水的原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)

定　價：￥288.00

作　者：	（美）R. L. Siegrist（R. L. 西格里斯特）, M. Crimi（M. 克里米）, T. J. Simpkin （T. J. 辛普金）
出版社：	電子工業(yè)出版社
叢編項：
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787121329524	出版時間：	2022-09-01	包裝：	平塑
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內(nèi)容簡介

　　隨著我國城市發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，工業(yè)企業(yè)遺留場地地下水污染問題逐漸暴露。由于其對人類健康的危害和水資源安全的威脅，其引起了政府的高度重視和民眾的廣泛關(guān)注。原位化學(xué)氧化技術(shù)具有修復(fù)效率高、反應(yīng)速度快、操作簡便等優(yōu)點，已成為污染場地地下水修復(fù)的重要工程技術(shù)之一，在國際上廣泛應(yīng)用于有機污染地下水修復(fù)。國內(nèi)也開始有部分工程案例嘗試采用化學(xué)氧化修復(fù)方案，但技術(shù)水平有較大的發(fā)展空間。本書系統(tǒng)闡述了地下水原位化學(xué)氧化修復(fù)這一新興技術(shù)，提供了全面的關(guān)于地下水原位化學(xué)氧化修復(fù)原理和應(yīng)用，可作為地下水原位化學(xué)氧化修復(fù)的技術(shù)實踐手冊供環(huán)境修復(fù)技術(shù)人員使用。

作者簡介

　　Robert L. SiegristSiegrist博士是科羅拉多礦業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授和前任院長，畢業(yè)于威斯康星大學(xué)，于該校土木工程系獲得學(xué)士和碩士學(xué)位，環(huán)境工程系獲得博士學(xué)位。在1995年進(jìn)入科羅拉多礦業(yè)大學(xué)之前，Siegrist博士在威斯康星大學(xué)、挪威地理資源與污染研究所和橡樹嶺國家實驗室擔(dān)任學(xué)術(shù)研究職位。Siegrist博士是一位國際公認(rèn)的污染土壤和地下水原位修復(fù)專家，已發(fā)表300篇技術(shù)論文，是第一篇關(guān)于原位化學(xué)氧化修復(fù)文獻(xiàn)——“使用高錳酸鉀進(jìn)行原位化學(xué)氧化修復(fù)的原理與實踐（2001）”的主要作者。Siegrist博士在世界各地舉辦的講習(xí)班和會議上做過100多場特邀報告，這些國家包括美國、澳大利亞、挪威、丹麥、西班牙、希臘、羅馬尼亞、尼泊爾、泰國和越南。他還擔(dān)任美國環(huán)保署（USEPA）、能源部（DOE）、國防部（DOD）、國家科學(xué)研究委員會、美國政府問責(zé)局的科學(xué)和工程顧問，也曾是北大西洋公約組織委員會會員，負(fù)責(zé)研究當(dāng)代社會面臨的挑戰(zhàn)問題。Siegrist博士的專業(yè)知識和研究成果得到廣泛認(rèn)可，包括北大西洋公約組委會對其在1986至2002年的任職頒發(fā)的嘉獎，美國環(huán)境工程學(xué)會的環(huán)境工程師資格認(rèn)證，以及2005年作為戰(zhàn)略環(huán)境研究發(fā)展計劃（SERDP）項目的主要負(fù)責(zé)人而得到的優(yōu)秀項目獎。Michelle CrimiCrimi博士是克拉克森大學(xué)可持續(xù)發(fā)展學(xué)院的助理教授，他的研究主要集中在污染土壤和地下水的原位修復(fù)、有機物的化學(xué)氧化和降解、原位修復(fù)對含水層質(zhì)量的影響以及人體健康風(fēng)險評估方面。Crimi博士在該領(lǐng)域發(fā)表了大量的研究論文，并在世界各地舉辦的講習(xí)班和會議上做過許多特邀報告。他是第一篇關(guān)于原位化學(xué)氧化修復(fù)文獻(xiàn)——“使用高錳酸鉀進(jìn)行原位化學(xué)氧化修復(fù)的原理與實踐（2001）”的共同作者。Crimi博士在克拉克森大學(xué)工業(yè)衛(wèi)生和環(huán)境毒理系獲得學(xué)士學(xué)位，在科羅拉多州立大學(xué)環(huán)境健康系獲得碩士學(xué)位，在科羅拉多礦業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系獲得博士學(xué)位。Thomas J. SimpkinSimpkin博士是美國科羅拉多州恩格爾伍德市美國西圖公司的修復(fù)實施主管，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)整個公司的技術(shù)轉(zhuǎn)讓和污染場地特征描述及修復(fù)實施方面的發(fā)展，他還帶領(lǐng)公司在新的工具和技術(shù)研發(fā)方面開拓創(chuàng)新。Simpkin博士在威斯康星大學(xué)土木工程系獲得學(xué)士和碩士學(xué)位，在環(huán)境工程系獲得博士學(xué)位，他在污染場地調(diào)查、可行性分析、修復(fù)方案設(shè)計、修復(fù)實施等領(lǐng)域有24年從業(yè)經(jīng)歷，對于多項修復(fù)技術(shù)擁有豐富的經(jīng)驗，包括原位化學(xué)氧化、客土法、生物修復(fù)等。廖曉勇，中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員（二級），國家杰出青年科學(xué)基金獲得者，國家“萬人計劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才。多年來專門從事污染土壤修復(fù)研究工作，是我國土壤環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域較早且較有影響力的學(xué)者之一。先后承擔(dān)國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金重點項目等重要項目60余項。廖曉勇研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊圍繞污染土壤修復(fù)的“方法機理→技術(shù)研發(fā)→裝備研制→工程應(yīng)用”主體科研思路開展原創(chuàng)性研究工作，自主研發(fā)土壤修復(fù)裝備5臺套。發(fā)表學(xué)術(shù)論文160余篇，授權(quán)國家發(fā)明專利29項，出版著/譯作3部，主持或參與編制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范9項。研究成果獲北京市科學(xué)技術(shù)獎一等獎（排名第一）、中國科學(xué)院科技促進(jìn)發(fā)展獎（排名第一）等省部級重要科技獎勵11項。廖曉勇研究員在土壤污染防治領(lǐng)域不斷耕耘、開拓創(chuàng)新，多年來致力于受污染耕地與工業(yè)場地安全再利用研究，以實際問題為導(dǎo)向，讓污染治理效果落到實處，為打贏污染防治攻堅戰(zhàn)提供科技支撐。

圖書目錄

第1章?原位化學(xué)氧化：技術(shù)描述和現(xiàn)狀 1
1.1?污染場地和原位修復(fù) 2
1.1.1?引言 2
1.1.2?污染場地刻畫 2
1.1.3?場地修復(fù)方法 4
1.1.4?本書結(jié)構(gòu) 6
1.2?ISCO修復(fù)技術(shù) 7
1.3?ISCO的發(fā)展 10
1.3.1?研究和發(fā)展 10
1.3.2?場地應(yīng)用 13
1.4?系統(tǒng)選擇、設(shè)計和實施 14
1.5?項目實施和成本 17
1.6?總結(jié) 18
參考文獻(xiàn) 20
第2章?過氧化氫原位化學(xué)氧化的基礎(chǔ) 29
2.1?簡介 30
2.2?化學(xué)原理 31
2.2.1?物理化學(xué)特性 31
2.2.2?氧化反應(yīng) 31
2.2.3?過氧化氫的催化 35
2.2.4?過氧化氫催化反應(yīng)動力學(xué) 41
2.2.5?影響氧化劑效率和有效性的因素 46
2.3?地下的氧化劑交互反應(yīng) 52
2.3.1?氧化劑持久性對氧化劑傳輸?shù)挠绊?53
2.3.2?對金屬移動性的影響 55
2.4?污染物可處理性 56
2.4.1?鹵代脂肪族化合物 56
2.4.2?氯代芳香族化合物 60
2.4.3?碳?xì)浠衔锶剂?63
2.4.4?多環(huán)芳烴 65
2.4.5?烈性炸藥、硝基和氨基有機化合物 66
2.4.6?農(nóng)藥 66
2.4.7?吸附性或非水相液體污染物 67
2.5?總結(jié) 69
參考文獻(xiàn) 70
第3章?高錳酸鹽原位化學(xué)氧化的基礎(chǔ) 79
3.1?前言 80
3.2?化學(xué)原理 80
3.2.1?物理和化學(xué)性質(zhì) 81
3.2.2?氧化反應(yīng) 82
3.2.3?反應(yīng)機制和途徑 83
3.2.4?高錳酸鹽反應(yīng)動力學(xué) 84
3.2.5?二氧化錳的生成 87
3.2.6?二氧化碳?xì)怏w的產(chǎn)生 91
3.2.7?天然有機質(zhì)的氧化 91
3.3?地下環(huán)境中氧化劑的交互作用 92
3.3.1?天然氧化劑需要量 92
3.3.2?高錳酸鹽對地下傳輸過程的影響 99
3.4?污染物可處理性 111
3.4.1?氯乙烯 111
3.4.2?氯乙烷和氯甲烷 114
3.4.3?BTEX、MTBE和飽和脂肪族化合物 115
3.4.4?苯酚 116
3.4.5?多環(huán)芳烴 116
3.4.6?爆炸物及相關(guān)的化合物 119
3.4.7?農(nóng)藥 120
3.5?總結(jié) 120
參考文獻(xiàn) 121
第4章?過硫酸鹽原位化學(xué)氧化的基礎(chǔ) 129
4.1　引言 131
4.2　化學(xué)原理 131
4.2.1　物理化學(xué)特性 131
4.2.2　氧化反應(yīng) 132
4.2.3　過硫酸鹽的活化和傳播反應(yīng) 135
4.2.4　過硫酸鹽反應(yīng)動力學(xué) 142
4.2.5　影響氧化效率和有效性的因素 145
4.3　過硫酸鹽在地下的交互作用 149
4.3.1　對地下傳輸過程的影響 149
4.3.2　對金屬移動性的影響 153
4.4　污染物的可處理性 153
4.4.1　鹵代脂肪族化合物 154
4.4.2　氯代芳香族化合物 157
4.4.3　碳?xì)淙剂?158
4.4.4　多環(huán)芳烴 159
4.4.5　硝基芳香族化合物 160
4.4.6　農(nóng)藥 161
4.5　總結(jié) 162
參考文獻(xiàn) 162
第5章?臭氧原位化學(xué)氧化的基礎(chǔ) 169
5.1　簡介 170
5.2　化學(xué)原理 171
5.2.1　物理化學(xué)特性 171
5.2.2　氧化反應(yīng) 172
5.2.3　臭氧反應(yīng)動力學(xué) 178
5.3　臭氧在地下的交互作用 179
5.3.1　影響臭氧化學(xué)反應(yīng)的交互作用 179
5.3.2　影響臭氧傳輸?shù)慕换プ饔?180
5.3.3　臭氧傳輸過程 183
5.3.4　臭氧原位化學(xué)氧化建模 186
5.3.5　臭氧對金屬移動性的影響 187
5.4　污染物的可處理性 188
5.4.1　氯代脂肪族化合物 189
5.4.2　氯代芳香族化合物 190
5.4.3　燃料烴和總石油烴 191
5.4.4　煤焦油、雜酚油和碳?xì)鋸U物 193
5.4.5　硝基芳香化合物和硝酸銨爆炸物 195
5.4.6　農(nóng)藥 196
5.5　總結(jié) 196
參考文獻(xiàn) 197
第6章?原位化學(xué)氧化相關(guān)的地下傳輸原理和模型 205
6.1?簡介 206
6.2?源區(qū)架構(gòu) 206
6.3?污染物的傳質(zhì)過程 208
6.3.1?NAPL的溶解 208
6.3.2?污染物的吸附/解吸 211
6.4?主要的試劑傳輸過程 212
6.4.1?平流 212
6.4.2?分散過程 213
6.4.3?擴散過程 214
6.4.4?密度驅(qū)動流 215
6.4.5?吸附 215
6.4.6?注氣法 215
6.5?影響水力條件的過程 216
6.5.1?穩(wěn)定組分引起的滲透減弱 216
6.5.2　氣體產(chǎn)物 219
6.6　氧化劑/污染物的動力學(xué)反應(yīng)公式 219
6.6.1　高錳酸鹽反應(yīng) 220
6.6.2　臭氧反應(yīng) 221
6.6.3　過氧化氫反應(yīng) 221
6.6.4　過硫酸鹽反應(yīng) 221
6.7　非生產(chǎn)性反應(yīng)的氧化劑用量 222
6.7.1　高錳酸鹽非生產(chǎn)性氧化劑需求 223
6.7.2　臭氧非生產(chǎn)性氧化劑需求 223
6.7.3　過氧化氫非生產(chǎn)性氧化劑需求 223
6.7.4　過硫酸鹽非生產(chǎn)性氧化劑需求 224
6.8　已發(fā)表的ISCO模型研究 224
6.8.1　臭氧模型 224
6.8.2　高錳酸鹽模型 225
6.9　ISCO建模工具的實用性 229
6.9.1　模型維度（一維、二維、三維） 229
6.9.2　解析解 229
6.9.3　ISCO的概念設(shè)計 231
6.9.4　三維化學(xué)氧化反應(yīng)運移 234
6.10　總結(jié) 240
參考文獻(xiàn) 240
第7章?原位化學(xué)氧化與其他原位修復(fù)方法結(jié)合原理 251
7.1?簡介 252
7.2?原位生物方法 253
7.2.1?氧化劑對地球化學(xué)和生物過程的影響 254
7.2.2?預(yù)氧化強化污染物的生物降解 256
7.2.3?監(jiān)測自然衰減 260
7.2.4?強化原位生物修復(fù)技術(shù)（EISB） 264
7.3?表面活性劑/助溶劑淋洗方法 267
7.3.1?表面活性劑/助溶劑存在時的氧化作用 267
7.3.2?助溶劑對氧化機制的影響 268
7.3.3?表面活性劑和助溶劑與氧化劑的兼容性 269
7.3.4?氧化反應(yīng)產(chǎn)生的表面活性劑 270
7.4?非生物還原方法 270
7.4.1?零價鐵 270
7.4.2?其他原位化學(xué)還原技術(shù) 271
7.5?空氣噴射方法 272
7.6?熱修復(fù)方法 272
7.7?聯(lián)合方法的現(xiàn)場應(yīng)用 273
7.8?總結(jié) 274
參考文獻(xiàn) 274
第8章?原位化學(xué)氧化現(xiàn)場應(yīng)用與性能評估 281
8.1?簡介 282
8.2?以往案例研究綜述 282
8.3?ISCO案例研究數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷程 283
8.3.1?關(guān)鍵數(shù)據(jù)庫參數(shù)的定義 283
8.3.2?案例研究數(shù)據(jù)庫的開發(fā)建設(shè) 289
8.3.3?潛在局限性 290
8.4?ISCO案例研究數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的概況 291
8.5?影響原位化學(xué)氧化設(shè)計的條件分析 295
8.5.1?處理的COCs 295
8.5.2?水文地質(zhì)條件 296
8.5.3?氧化劑 298
8.6?影響ISCO修復(fù)效果的場地因素分析 300
8.6.1?修復(fù)性能標(biāo)準(zhǔn) 300
8.6.2?設(shè)計條件和環(huán)境條件的性能經(jīng)驗和影響 301
8.7?原位化學(xué)氧化的二次影響 304
8.8?關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)的總結(jié) 304
8.9?總結(jié) 306
參考文獻(xiàn) 307
第9章?特定場地原位化學(xué)氧化工程的系統(tǒng)方法 309
9.1?引言 310
9.2?篩選ISCO適用性 311
9.2.1?簡介 311
9.2.2?場地概念模型（CSM）所需的數(shù)據(jù)及ISCO的開發(fā)和篩選 313
9.2.3?篩選特定場地ISCO污染物、場地條件和治理目標(biāo) 313
9.2.4?ISCO篩選的場地概念模型 319
9.2.5?前ISCO修復(fù)的思考 319
9.2.6?ISCO技術(shù)的詳細(xì)篩選 321
9.2.7?原位化學(xué)氧化方法耦合 327
9.2.8?原位化學(xué)氧化方法的篩選結(jié)果 329
9.3?原位化學(xué)氧化系統(tǒng)的概念設(shè)計 330
9.3.1?簡介 330
9.3.2?目標(biāo)修復(fù)區(qū) 331
9.3.3?一級概念設(shè)計 331
9.3.4?概念設(shè)計方案的可行性 335
9.3.5?氧化劑和傳遞方法選擇的排序 336
9.3.6?二級概念設(shè)計 337
9.4?ISCO系統(tǒng)的具體設(shè)計及規(guī)劃 341
9.4.1?引言 341
9.4.2?初級設(shè)計階段 342
9.4.3?最終設(shè)計階段 344
9.4.4?計劃階段 346
9.5?安裝啟用和性能監(jiān)測 349
9.5.1?簡介 349
9.5.2?實施監(jiān)測階段 350
9.5.3?傳輸性能監(jiān)測階段 352
9.5.4?修復(fù)性能監(jiān)測階段 353
9.6?總結(jié) 353
參考文獻(xiàn) 354
第10章?場地特征描述和ISCO處理目標(biāo) 355
10.1?簡介 356
10.2?場地概念模型 356
10.2.1?一般描述 356
10.2.2?構(gòu)建ISCO所需的場地概念模型 358
10.3?場地特征描述的策略和方法 359
10.3.1?介紹 359
10.3.2?三維一體法概述 359
10.4?場地特征描述的方法和技術(shù) 361
10.4.1?場地特征和土地使用屬性 361
10.4.2?污染物的性質(zhì)和范圍 362
10.4.3?水文地質(zhì)條件 368
10.4.4?地球化學(xué)條件 369
10.4.5?歸趨和傳輸過程 370
10.4.6?場地特征描述數(shù)據(jù)的分析和可視化 371
10.5?ISCO需要的場地特征數(shù)據(jù) 373
10.6?ISCO處理的目標(biāo) 375
10.7?場地特征描述和ISCO 376
10.8?總結(jié) 380
參考文獻(xiàn) 380
第11章?氧化劑傳輸方法和應(yīng)急計劃 385
11.1?引言 386
11.2?液態(tài)氧化劑的傳輸機制 386
11.2.1?液態(tài)氧化劑注入過程中的平流 386
11.2.2?液態(tài)氧化劑注入后的平流 387
11.2.3?通過平流進(jìn)入地下后氧化劑的擴散 388
11.3?氧化劑傳輸方法 388
11.3.1?直推探針法的液態(tài)氧化劑注入 390
11.3.2?建井式液體注入 393
11.3.3?建井式氣體噴射 395
11.3.4?液體的再循環(huán) 395
11.3.5?利用溝或渠投加氧化劑 396
11.3.6?氧化劑和土壤機械混合 396
11.3.7?用于氧化劑投加的壓裂技術(shù) 397
11.3.8?地表應(yīng)用或滲透廊方法 398
11.4?氧化劑傳輸?shù)囊话憧紤] 399
11.4.1?含水層非均質(zhì)性 399
11.4.2?污染物分布 400
11.4.3?地下設(shè)施及其他優(yōu)先通道 401
11.4.4?污染物遷移 401
11.4.5?氧化劑活化的需要 402
11.5?氧化劑的地上處理和混合 402
11.6?觀察法和應(yīng)急計劃 405
11.6.1?觀察法 405
11.6.2?應(yīng)急計劃 406
11.7?總結(jié) 407
參考文獻(xiàn) 408
第12章?原位化學(xué)氧化性能監(jiān)測 411
12.1?引言 412
12.2?一般考慮 413
12.2.1?目標(biāo)的建立 413
12.2.2?地下ISCO交互作用的解釋 414
12.2.3?特定場地條件下的性能監(jiān)測 415
12.3?基線條件的監(jiān)測 417
12.3.1?目的和范圍 417
12.3.2?方式與方法 418
12.4?氧化劑傳輸過程中的監(jiān)測 422
12.4.1?目的和范圍 422
12.4.2?方式與方法 423
12.5?處理性能的監(jiān)測 427
12.5.1?目的和范圍 427
12.5.2?方式與方法 428
12.5.3?數(shù)據(jù)評價 432
12.6?總結(jié) 4