【摘 要】
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《土壤污染防治行动计划》和《土壤污染防治法》的颁布加速了污染土壤修复技术工业化水平的提升。单一有机或重金属污染修复技术已得到广泛研究与工程应用,但有机-重金属复合污染土壤作为治理难点,仍需要多种工艺进行联合修复。热脱附（Thermal desorption）和稳定化（Stabilization）具有原理简单、修复高效、效果稳定等优点,两者分别是有机和重金属污染土壤的首选修复技术。但是由于两者工艺条
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《土壤污染防治行动计划》和《土壤污染防治法》的颁布加速了污染土壤修复技术工业化水平的提升。单一有机或重金属污染修复技术已得到广泛研究与工程应用,但有机-重金属复合污染土壤作为治理难点,仍需要多种工艺进行联合修复。热脱附（Thermal desorption）和稳定化（Stabilization）具有原理简单、修复高效、效果稳定等优点,两者分别是有机和重金属污染土壤的首选修复技术。但是由于两者工艺条件不同,热脱附过程中持续高温对重金属形态分布的改变,稳定化过程中药剂均混搅拌对土壤中有机污染物脱附的影响,均直接决定了热脱附-稳定化联合工艺对有机-重金属复合污染土壤的修复效率。本文选用葫芦岛有色金属冶炼厂周边多环芳烃（PAHs）-镉（Cd）复合污染土壤,从热脱附和稳定化工艺的主要影响因素入手,研究不同热脱附温度和稳定化药剂施加量对PAHs脱附率和Cd稳定性的影响;在化学浓度、形态分级和微观形貌层面上,对比分析热脱附-稳定化（Thermal desorption-Stabilization,T-S）和稳定化-热脱附（Stabilization-Thermal desorption,S-T）工序条件下PAHs和Cd修复效率的差异;在此基础上,构建了基于双重脱附-稳定性浓度分类的热脱附-稳定化修复工艺工序优化设计,并通过修复成本核算,比较了不同工艺设计的能耗差异。得到主要结论如下:（1）在热脱附和稳定化的修复效率及影响因素方面,热脱附过程中PAHs的去除率随着脱附温度（350℃～500℃）升高而增加,400℃时PAHs总量的去除率达到99.2%,其中典型污染物苯并（a）芘（Bap）去除率则达到99.5%,含量低于GB36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准试行》第一类用地风险筛选值0.55mg/kg;稳定化过程中药剂量（磷酸盐,0.5%～2.5%）增加可显著改变土壤Cd的浸出率与形态分布,Cd的浸出率最高可从67.10%减少到45.53%,残渣态含量大幅增加,占总量比例可达43.8%～50.73%,但在药剂投加量超过2%后,土壤Cd浸出量和形态分布变化不在显著。（2）在热脱附—稳定化工序对修复效率的影响方面,相同脱附温度（350℃～500℃）与药剂投加量磷酸二氢钙1%、2%条件下,虽然T-S工艺和S-T工艺对PAHs脱附效率影响无显著差异,但对土壤Cd的稳定性影响显著;比较不同工序对Cd的浸出率影响,S-T工序的Cd浸出率范围为34.81%～49.42%,低于T-S工序的35.89%～51.25%;比较不同工序对Cd形态分布的影响,S-T工艺残渣态占比范围为23.08%～38.31%,也高于T-S工序的19.55%～35.08%;比较电镜下微观形貌的差异,S-T工序处置后土壤的结晶程度也显著高于T-S工序。（3）在热脱附—稳定化联合工艺优化与能耗核算方面,以本论文样品中苯并（a）芘和Cd为指标,根据不同工艺参数和工序对Bap脱附率和Cd稳定性的影响,计算了两者达标的临界浓度计算,即Bap为0.55mg/kg,Cd为3.76mg/kg,从而构建了热脱附-稳定化修复工艺的分类优化设计;通过脱附温度、稳定化药剂投加量等直接成本核算,评估并比较了不同工艺设计条件下的能耗差异406元/吨～662元/吨,为工程水平复合污染土壤热脱附-稳定化工艺设计与参数优化提供了科学依据。
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