[发明专利]降低环境污染物的环境有效性的工艺

说明书

本发明提供用于降低固体、液体以及固体和液体的组合中的一种或多种环境污染物的环境有效性的工艺。

技术领域

本发明涉及环境污染物的修复以降低它们的环境有效性。

背景技术

已知许多污染物对人和环境有毒。这些已知环境污染物中的一种(汞)已被美国卫生和人类服务部(U.S.Health and Human Services Department)的有毒物质和疾病登记署(Agency for Toxic Substances and Disease Registry,ATSDR)归类为优先危险物质。由美国环境保护署(U.S.Environmental Protection Agency,EPA)维护的美国国家优先事项清单(U.S.National Priorities List,NPL)列出了许多受汞污染的场所，此类场所包含各种含污染物的物质，包括固体(例如土壤、碎片、废物)、液体(例如地下水、湖泊、池塘)以及固体和液体的组合(例如污泥、浆液、沉积物)。这些场所中的大多数尚未被去污染以去除汞。U.S.NPL中未列出的场所中也可能存在不可接受水平的汞或汞化合物。除汞以外的环境污染物也引发了类似的担忧。

汞污染可来自各种不同的来源，例如采矿和矿石工艺、氯碱工厂和电池制造工艺。还有许多被含汞废物污染的填埋场。此外，汞污染物经常在同一场所以多种形式存在，包括金属汞、有机汞化合物和无机汞化合物。不同的汞形式和/或不同的物质经常需要不同的处理方法。

受汞污染的物质可能还包含多种其它环境污染物。例如，一些物质还受到有机物和/或其它重金属的污染，并且这些其它环境污染物带来了类似的挑战。因此，降低任何特定场所的环境污染物的环境有效性在技术上具有挑战性，并且成本高昂，这取决于被污染的物质、物质状态、废物类型、汞形式以及存在的其它污染物或环境污染物。降低环境污染物的环境有效性，进而降低污染物的生物有效性且因此降低它们的生物积累(尤其是在诸如土壤、地下水、沉积物和浆液的物质中的生物积累)是特别令人感兴趣的。

目前应用于土壤和其它固体的商业修复工艺包括稳定/固化、清洗、热解吸和玻璃化。应用于水和其它液体的工艺包括沉淀/共沉淀、吸附、过滤和生物修复。应用于沉积物和其它固体和液体组合的工艺包括原位加盖、疏浚/挖掘、这些途径的组合以及监测式自然恢复(Monitored Natural Recovery,MNR)和增强型监测式自然恢复(enhanced MonitoredNatural Recovery,EMNR)。监测式自然恢复依靠自然过程来保护环境和受体免受不可接受的污染物暴露，而增强型MNR应用材料或改良剂来增强自然恢复过程(诸如添加薄层盖或反应性改良剂，诸如碳)。这些修复技术都为控制环境污染物对环境的影响(包括人类健康和生态风险)提供了益处，但这些修复技术也有局限性。

一些修复技术要考虑的另一个因素是，环境污染物在被隔离或稳定后有从其位置迁移(或浸出)的倾向。U.S.EPA也对此进行了监管，并制定了毒性特征浸出程序(ToxicityCharacteristic Leaching Procedure,TCLP)，这是一种被设计用于确定液体、固体和多相废物中存在的有机和无机分析物的迁移率的测试。

在一项技术被选择用于修复实际污染场所之前，必须进行复杂的实验室规模和中试规模的研究和筛选测试来评估该技术以确定该技术是否合适。此外，每个待处理场所的可变性使得汞和其它环境污染物污染的修复非常昂贵和耗时。因此，需要新的且更具商业吸引力的工艺来降低固体和液体以及它们的组合中环境污染物的环境有效性和生物有效性。

发明内容

本发明提供用于降低包含一种或多种环境污染物的物质中的一种或多种环境污染物的至少一部分的环境有效性的工艺。本发明工艺所提供的益处在于，降低物质中有毒环境污染物的环境有效性。此类有毒污染物包括汞和甲基汞以及重金属和具有生态毒性的有机物质。