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產品常見問(wèn)題
釋氧物能提高受汙染區域中氧(yǎng)的含量,增加生物活性和促進天然的衰減。釋氧物的使用將依據土壤的化學成分,目標有機物的濃度,目標有機物的類型和(hé)清潔狀況而定。我們所感興趣的參數是在(zài)不同有效分壓下氧氣的釋放(fàng)速率和釋放的氧氣占所使用氧(yǎng)氣的比例。研(yán)究人員主要研究了(le)以下的固態氧化劑,研究內容主要是它們通過其它介質(zhì)時的分解速率和運動的容易(yì)程度。
- --Na2CO3•1.5H2O2 過碳酸鈉膠囊(náng)
- --過碳酸鈉晶體
- --CaO2, 過氧化鈣
- --MgO2, 過氧化鎂
氧的(de)運動
氧在地麵下的(de)運動受(shòu)到如下因素的影響:
- --土壤的不同成分
- --濕度能阻(zǔ)礙氧氣(qì)的運動
- --孔徑—能夠反映沉積物的年代和曆史
- --由(yóu)小孔尺(chǐ)寸所(suǒ)產生的扭曲, 這將增加氧氣(qì)運動路徑的(de)距離
土(tǔ)壤的的形(xíng)貌將直接影響(xiǎng)氧氣在土壤中的擴散以及土壤的氧化還原電勢,生物降(jiàng)解將發生在界麵(miàn)區域。微生物在孔隙中不會受到(dào)毒性物質的毒害,也減少了(le)被(bèi)捕食的可能性。 固態氧化劑分解的較慢,分解產(chǎn)物流(liú)入反應限製區(qū)。相反,這些化(huà)合物能在它們的(de)表麵快(kuài)速(sù)的釋放出氧,表現(xiàn)出輸運的局限性。研究人員預測Na2CO3 •1.5H2O2 膠囊氧氣的釋(shì)放是限製擴(kuò)散的輸運(yùn),而所研究的其它氧化劑(jì)都是通過分解的化學反應動力學來控製。動力學既有化學限製又有熱力學的限製。反應如(rú)下進行:
2H2O + MgO2↔ Mg(OH)2(s) + H2O2
2H2O + CaO2(s) + ↔ Ca(OH)2(s) + H2O2
4Na2CO3•1.5H2O2 ↔8Na+ + 4CO3- + 6H2O2
H2O2 + H2O2↔ O2 + 2H2O
通過反應得到一些生成(chéng)物,Mg(OH)2和Ca(OH)2,它們的溶解(jiě)度比加入(rù)的離子要低。這樣(yàng)的沉澱物會覆蓋在(zài)反應物上,堵塞土壤和反應物的微孔,限製了反應(yīng)離子和顆粒的輸運(yùn)。過碳酸鈉通過擴散限製輸運釋放出氧氣,而化學動力學(xué)反應將控製氧化劑的分解速率。過氧化鎂和過氧化鈣的(de)釋放速(sù)率(lǜ)由於膠囊的封閉而受到(dào)限(xiàn)製。
試驗和結論:沒有經過膠囊包裝的Na2CO3• 1.5H2O2具(jù)有最快的釋放速率,CaCO2速度其次,而經(jīng)過膠囊處理的Na2CO3•1.5H2O2. MgO2的氧氣釋放速率降低到了幾個數量級。然而,兩種形式的Na2CO3•1.5H2O2都有較大的尺寸,減緩了大顆粒的輸運。過氧化鎂和過氧化鈣都有足夠小成分顆粒能夠在(zài)大於(yú)土壤氧化劑顆粒的(de)空隙中進(jìn)行(háng)遷移。在一些狀況下,釋氧物(wù)顆粒缺少運動建立會理想的,穩定的氧(yǎng)化區域。在水中加入釋氧物改變水的PH值,通常在10-12的範圍中間。升高PH值一般會對本土細菌會(huì)產生負麵影響,但土壤具有緩衝能(néng)力來中(zhōng)和或(huò)抵消(xiāo)PH值的變化。
其它的結論:相對於生物吸收(shōu)速率(lǜ)來說(shuō),釋放速率太快會阻止所有氧氣的利用(yòng)。低於(yú)最佳的氧氣釋放速率時(shí),會導致氧新陳代謝的減少或不能保持有氧呼吸(xī)。在測試過的(de)釋氧物中,過氧化鎂具有最廣泛的應用,基於如下原因:
- --氧氣的釋(shì)放(fàng)速率最持久
- --pH值的改變最小
- --單(dān)位質(zhì)量釋(shì)放的氧氣最多
我們(men)通常所知道的釋放氧氣的化合物(wù)過氧化鎂(MgO2)能夠提高蓄水層中溶解氧的(de)濃度,能夠創造有氧環境,刺激(jī)嗜油微(wēi)生物在有氧的狀(zhuàng)況(kuàng)下將石油汙染物降解成二氧化碳和(hé)水。
* 氧氣的生成:過(guò)氧化鎂和(hé)水結合時,按照下麵的反應釋放出氧氣: MgO2+ H2O --> 1/2 O2+ Mg(OH)2
* 應用方法(fǎ)用可回收的過濾袋,或以泥漿狀(zhuàng)直接推進(jìn)注(zhù)入的辦法加入到蓄水層中。在移出地下儲(chǔ)罐(guàn)或通過挖掘治理而導(dǎo)致的明開挖位置,把回填之前用過的氧化鎂幹粉和輕度汙染(rǎn)的土壤混合。一般情況下,施加在土壤中的過氧化鎂至少(shǎo)是每噸土壤100克,一噸土壤(rǎng)過氧化鎂的用量最好是處於一公(gōng)斤到十公斤(jīn)之(zhī)間。
* 使用:在石油汙染治理中,使用過氧化(huà)鎂效果顯著:
(1)在(zài)蓄水(shuǐ)層中,為生物修複的足夠養分已經存在,所有的溶解氧用來加速汙(wū)染物的生物降(jiàng)解速度;
(2)作為氧氣屏障控製地下水的煙羽汙染。
(3)作為(wéi)主動(dòng)的現場治(zhì)理,例如用水(shuǐ)泵先抽再處理等其它一些物理方法已不再奏效時,過(guò)氧化鎂做為一步純化精製的過程,以達(dá)到預期的汙染物複原的(de)水平。
(4)作為供氧劑(jì),過氧化鎂可和其它的注入生(shēng)物治理產品(pǐn)混(hún)合,直接在蓄(xù)水層中加入(rù)營養素(sù)或微生物。
生物治理指用微生物(wù)群體對既定環境汙染體所進行的降解,轉變和隔離。這個過程的先決條件就是在土壤或地下水(shuǐ)中的微生物能夠去除環境中的有機汙染源。微生物留下的降解物是二氧化碳和水。
原地生物治理是指不挖(wā)掘受汙染土壤而對原狀生物修理。原地生物治理需要大量的氧分,這就意味著需要清理的區域必須是有氧環境,微生物將在有氧環境和營養物質的最佳增添量會生長,繁殖和消耗更多量的(de)有害有機物質。當使用生物治理時,保持有(yǒu)氧環境非常重要。要清理的特(tè)定(dìng)區域(yù)必須長時間的供(gòng)養氧氣。過氧化鎂主要用於原地生物(wù)治理時氧氣主要來源。原(yuán)因在於這(zhè)相(xiàng)關到過氧化鎂的特定性質。
粉末狀的過氧化鎂能夠穩定存(cún)在很長時間。總的氧氣的(de)釋放期將(jiāng)持續(xù)3個月到1年,但不同的地方狀況不(bú)同,主要由汙染物的多少和地下水的流速而定。現場試驗已表明,在大多碳氫化合物汙染的地下水(shuǐ)中鎂化合物能夠持續的釋放氧氣能夠長達至少6個月。
過氧化鎂是一種非(fēi)毒性(xìng)化合物,對蓄水層沒(méi)有潛在的負麵效(xiào)應。過氧化鎂和(hé)水反應(yīng)的副產物,是氧氣和尋(xún)常的氫氧化(huà)鎂,氫氧化(huà)鎂實質上是不溶解的。因此,過氧化鎂隻對(duì)蓄水層釋放出氧氣,氫(qīng)氧(yǎng)化鎂隻(zhī)作(zuò)為土壤的一個惰性部分殘留於(yú)過濾袋中,可從注射井裏(lǐ)取出。必須(xū)提到的是過氧(yǎng)化鎂和氫氧化鎂對人們的消費都是安全的,因為它們都用於普通藥物的抗酸劑。
過氧化鎂是一種無色、無味的白色粉末。當PH值(zhí)為中性時,過氧(yǎng)化鎂會分解成過氧化氫並緩慢釋放出氧分。過氧化鎂主要作為土壤和地下水生物治理中的供氧劑使用,它也可用於(yú)水體供氧(yǎng)、廢水(shuǐ)處理、種(zhǒng)子包衣、植物供氧等,還可(kě)以作為個人護理品中的漂(piāo)白劑。
