厲害啦！土壤蒸氣抽提技術可有效治理VOCs引起的土壤污染

北極星節能環保網訊:如果地表或地下水位以上有滲漏的揮發性有機物(VOCs)，它將在包氣帶中留下殘留物質。這些殘留物質能夠通過毛細力以純液相產物包裹體形式陷入粗顆粒土壤的孔喉中，或吸附到細粒土基質上佔據絕大部分孔隙空間。揮發性有機物將分離成純液相和蒸氣相佔據包氣帶中的孔隙。LNAPLs和DNAPLs都能以這種方式進入包氣帶中。

漂浮在毛細帶表面的LNAPLs也能夠分離，因此LNAPL透鏡體上方的包氣帶中將有蒸氣存在。當LNAPL透鏡體移動時，包氣帶的其他部分將受到VOC蒸氣的污染。即使LNAPL不移動，VOC蒸氣也能夠在包氣帶中遷移。

可通過採樣和分析來判定包氣帶VOCs是否存在。需要注意的是防止樣品VOCs的損失。通常，為了降低實驗室測定的費用，會將幾個土壤樣品混合成一個樣品。但是，混合過程可能會導致揮發性物質的損失，特別是天氣炎熱的時候。

VOCs引起的土壤污染可通過土壤蒸氣抽提法來治理。這個過程與地下水的抽出-處理法類似。空氣是介質，在包氣帶的污染區域內移動。污染物分配進入移動的空氣中被移除。和水在含水層中的遷移一樣，空氣將優先從滲透性強的材料中流動，而繞過滲透性低的區域。最初為大規模遷移。實際上大規模遷移將比水更快，這是由於在相同的時間內穿過一定量的土壤，移動的空氣體積將比水要多。但是隨著蒸氣從細密顆粒區域流向粗顆粒區域，粗顆粒區域成為空氣遷移的限速因素。這個過程可以通過使用熱空氣來推進，特別是當外部空氣很冷時。

移除包氣帶中殘留的NAPL不僅用於治理土壤，還能幫助地下水的修復。包氣帶中殘留的NAPL是地下水污染的持續源，因為它能通過降水滲透溶解到地下水中。

土壤蒸氣抽提還可用來治理強揮發性烴類漂浮層。不是像清除LNAPL那樣以液體形式，而是通過蒸氣穿過土壤蒸氣抽提井來去除。如果通過抽取降低了水位，含水層的最上部將成為包氣帶的一部分。漂浮在毛管邊緣帶頂端的LNAPLs也將下降，在新形成的包氣帶部分中留下殘餘物質。由於在去除污染物方面土壤蒸氣抽提法比抽出-處理法更為有效，因此如果設計用土壤蒸氣抽提系統從土壤這部分去除空氣，土壤水表面原位置和地下水位新位置之間的空間能夠治理得更有效。基於這個原因，在水面以下擴大土壤蒸氣抽提系統是良好的設計實踐。這將會利用到水位的季節性下降和因抽取造成的下降。

土壤蒸氣抽提系統可通過在包氣帶打井來實現，其設計方法與地下水中的水井大部分一樣。氣提井距離潛水面約10英尺或更深一些。井中有開槽的塑料過濾器。氣提井與水井成井方式不一樣，為了獲得最大的空氣流，其過濾器部位用粗礫回填。在井的上端5英尺左右為牢固的塑料套管，並用水泥漿密封周圍，密封環形空間非常重要，這樣能保證氣流不致排出套管外。氣提井被設計成能在井附近的圓形區域內從包氣帶中抽取土壤蒸氣。通氣井常與氣提井聯合使用。為了抽取蒸氣，新鮮的空氣必須要在含有殘留NAPL物質的孔隙中保持循環。通氣井的通道要確保阻力最小，從而使得空氣能在整個待修復的土壤孔隙中循環。通氣井的結構與氣提井相同，只是它不與虹吸頭相連，它的頂端為一開口的倒「U」形冒頭，這樣可以防止降水進入其中。如果不用通氣井，那麼必須不斷地變化氣提井的抽氣速度以保證井與井之間不致產生永久的停駐區域。

原標題:土壤蒸氣抽提