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随着我国城市化和工业化进程的加快,大量的工业企业搬出市区,留下了大量的污染场地,造成了严重的环境污染问题。由于我国修复技术和修复设备等诸多因素的限制,使得污染场地修复工作较为滞后。为适应城市化发展对城市土地的用地需求,缩短土壤修复周期,提高场地修复效率,降低场地再利用风险,开展新型修复技术的研究和相关修复技术的设备研发具有深刻的现实意义,不仅可以加快我国土壤修复事业进程,还可以推动我国环境修复产业健康发展。本文将在实验室已有的研究成果的基础上,将对超声波-零价铁方法快速降解土壤中氯代有机污染物的化学修复技术和微波辅助修复重金属污染土壤的淋洗技术进行设备化研究与应用。主要研究内容与结果如下:(1)在超声波-零价铁方法修复污染土壤的实验室研究的基础上设计并制作了超声波-零价铁土壤修复中试设备,并将中试设备应用到实际污染场地土壤修复中,结果表明:超声波-零价铁中试设备充分利用了超声波和零价铁的协同作用,对有机氯污染物进行处理,实现了污染土壤的修复。该设备经过多次中试试验表明其对大土量的有机污染场地土壤的处理有较好的效果,并且运行比较稳定,结构简单,操作简便,设备方便灵活,便于移动;中试设备设计单批处理污染土壤量为100kg,处理时间90min,采用该中试设备对某农药厂场地土壤(主要污染物为有机氯化合物)进行处理。经中试设备处理后的土壤中总有机氯污染物的去除率达到65%,各有机氯污染物在土壤中的残留量均已达到美国EPA土壤三级利用标准,具有较好的修复效果。总体而言,该设备和方法在土壤修复领域和实际工程中有着广阔的推广和应用前景。(2)在前期微波辅助淋洗土壤重金属的实验研究基础上,加大了实验研究中的土壤用量,考察微波辅助淋洗对大量污染土壤的处理效果,并设计制作了微波辅助淋洗污染土壤中重金属的中试设备,结果表明:将实验中处理土壤量从0.5g加大到30g时,微波辅助化学淋洗20分钟对污染土壤中的Zn、Pb和Cd的去除率分别达到了99%、82%、26%,远远超出传统淋洗4小时的淋洗效果。因此,微波辅助化学淋洗对土壤中的重金属具有较好的去除效果,并可大大缩短淋洗修复时间,提高淋洗效率;设计并制造了微波辅助化学淋洗重金属污染土壤修复设备,并且解决了淋洗剂循环再利用的难题,设备结构简单,操作简便,便于移动,使用方式灵活并且不会有微波泄漏的问题。在土壤修复领域和修复工程实际应用中具有较好的发展前景。若要实现该技术和设备的推广和大规模工业化应用,还需进行更为深入和成熟的研究。