近年来,土壤污染日益受到重视,大量的土壤修复技术被提出及应用。在发达国家,热脱附技术被广泛应用于有机物污染场地修复中,而在我国,相关的技术和设备相当欠缺。本文以典型电力电容器污染土壤为研究对象,研究了污染土壤PCBs及PCDD/Fs的浓度及同系物分布；研究热脱附过程中PCBs的脱附降解机理以及温度、时间、土壤粒径等关键影响因素的作用；建立一套含PCBs高温烟气处置技术路线,研究尾气处置中的基础科学问题；基于两个示范工程的建设,研究热脱附技术在实际工程中的应用,并对处置效果及环境安全性进行评价,得到了如下主要结论：典型电力电容器污染场地中多氯联苯浓度可达1705mg/kg以上,亟待治理；含量最高的PCBs单体为PCB28/31。不同氯代数的PCBs分子中,TrCB及TeCB占比最高。PCB77、PCB105及PCB118是dl-PCBs的主要贡献者。6种ndl-PCBs及12‘种dl-PCBs均与总PCBs(209种同系物)存在明显的线性关系,可用来估算总PCBs含量。随温度增加,PCBs去除效率增加。600℃,1小时热处理可实现96.1%的总PCBs去除效率。较低加热温度条件下(300℃),尾气中PCBs的组分特性和未处理土壤类似,蒸发是PCBs去除的主要机制；随温度升高,经热脱附处理后的土壤中PCBs的组成特性发生明显变化,发生了明显的脱氯反应,而相应温度下尾气中PCBs的组成特性变化不大；PCBs的分子的降解主要发生在土壤颗粒内部或表面。提高加热温度或提高烟气在高温区域段的停留时间是提高PCBs去除效率及降解效率的关键。适宜的加热温度为500℃。随加热时间增加,土壤中残留的PCBs逐渐减少,烟气中PCBs含量逐渐增加。500℃,2小时热处理可实现98.9%的PCBs去除效率。加热时间较短时,蒸发及脱氯反应是主要的PCBs去除机制,随时间增长,PCBs分子涉及苯环的降解反应逐渐加强。适宜的热脱附加热时间为60min。细颗粒(粒径<250μm)比粗颗粒(425μm<粒径<840μm)有着更大的比表面积。相同温度及加热条件下,细颗粒较之粗颗粒有着更大的脱附效率及降解效率。其原因在于细颗粒比表面积更大,可提供更多用于PCBs降解的表面,同时加热较快；在分子内部扩散是影响PCBs去除速率的限速步骤时,较小颗粒中的PCBs更易于从土壤颗粒内部逸出土壤表面。实现同样的去除效率,细颗粒需要的温度比粗颗粒约低100℃。热脱附过程PCBs的去除效率及降解效率可用一级反应动力学方程进行良好拟合。对烟气气固相中PCBs的分析结果显示,气固相的PCBs均明显受污染土壤中PCBs影响,其组成特性较接近。PCBs在气固相的分布受分子沸点及蒸汽压的影响。固相中PCBs的含量约占烟气中总PCBs含量的65%左右。湿式洗涤器对于烟气中PCBs及PCDD/Fs有良好的去除效果,两级喷淋可实现86.2-97.8%的烟气PCBs毒性当量去除效率,以及82.7-95.0%的PCDD/Fs毒性当量去除效率。最佳条件下,喷淋后烟气中PCBs浓度符合相关排放标准要求(0.5ng TEQ/Nm3)。喷淋水与气体流量的相对关系影响PCBs的去除,增加喷淋水用量,降低气体流量,对PCBs去除有促进作用。喷淋过程中观察到PCBs组成特性的变化,低氯代PCBs含量相对升高,高氯代PCBs含量降低。多种机制在湿式洗涤器中PCBs去除中起作用。在烟尘颗粒含量较多时,对颗粒的捕集是主要的PCBs去除过程；烟尘含量较低时,冷凝和气体吸收的作用逐渐明显。活性炭可有效吸附烟气中PCBs,吸附效率可达99.8%以上。相关性分析显示,活性炭对总PCBs的吸附效率与活性炭中介孔的体积及面积存在明显关系。不同种类的活性炭对烟气中PCBs存在选择性吸附现象。适宜的改性方式对活性炭吸附能力有促进作用。基于863项目研究成果,进行了热脱附技术场地应用及示范。热脱附技术可有效处理高浓度PCBs污染土壤,处理后土壤PCBs浓度低于2ppm,排放烟气中PCBs及PCDD/Fs含量很低。环境影响评价显示,热脱附修复厂区的建设以及热脱附设备的运行对周边环境存在一定影响。热脱附场地应作为污染场地看待,并在修复行动结束后,对修复厂区进行环境评价及修复。