纳米零价铁工程化修复技术与应用

纳米零价铁（nZVI）因其较大的比表面积和优异的反应活性，被广泛视为适用于土壤与地下水污染修复的高效功能材料。尽管目前针对其反应机制的实验室研究已形成较为系统的综述成果，但nZVI技术在实际工程中的应用仍缺乏全面、系统的总结与科学评价。本书共设六章，基于全球范围内的nZVI修复工程案例，围绕污染场地特征、材料类型选择、作用机制解析、注入工艺设计、监测体系构建及修复效果评估六个核心方面开展系统分析，全面梳理了nZVI技术在工程实践中的应用现状，并归纳整理了污染物空间分布与水文地质条件之间关联性的关键参数表、nZVI材料性能参数表、注射工艺参数表以及监测井布设的技术参数表。上述成果为nZVI技术的工程化实施提供了系统的理论依据与技术支撑，对推动该技术向规范化、标准化方向发展具有重要的参考价值与实践意义。

作为主要人员编写地下水可渗透反应格栅修复技术等专著4部，指南1项，授权专利2件，获第十二届中国土壤学会科学技术二等奖（8/9），中国科学院南京土壤研究所年度科技奖二等奖（2/4）。

目录
前言
缩略词
第1章 绪论 1
1.1 我国地下水现状 1
1.2 纳米零价铁技术简介 2
参考文献 5
第2章 污染场地特征与修复策略 7
2.1 场地特征 7
2.1.1 场地地理位置 7
2.1.2 场地历史 11
2.1.3 场地水文地质特征 17
2.2 污染物种类与分布特征 28
2.2.1 污染物种类 28
2.2.2 污染物分布特征 28
2.3 修复目标 36
2.3.1 污染物浓度 36
2.3.2 迁移性 37
2.3.3 微生物降解 38
2.4 管理过程 39
2.4.1 确定项目团队 39
2.4.2 获得监管部门审批 41
2.4.3 前期监测调查 41
2.4.4 确定测试区域 42
2.4.5 材料选择 42
2.4.6 材料注射 43
2.4.7 后期监测 43
2.5 应用关键参数 43
2.6 典型案例——中国硫铁炭负载nZVI修复氯代烃污染地下水 44
2.6.1 案例一中国生物质炭负载nZVI修复氯代烃污染地下水 44
2.6.2 案例二中国硫负载铁炭修复二氯乙烯和一氯乙烯污染
地下水 59
2.7 本章小结 65
参考文献 66
第3章 nZVI来源与特性 69
3.1 nZVI种类与来源 69
3.1.1 nZVI的制备 69
3.1.2 nZVI的改性 70
3.1.3 nZVI修复原理 73
3.1.4 nZVI的来源 75
3.2 nZVI的制备技术与商用产品特性 80
3.2.1 实验室/现场制备nZVI的特性及应用 80
3.2.2 商用nZVI的特性及应用 93
3.3 应用关键参数 104
3.4 案例分析——加拿大羧甲基纤维素负载nZVI修复含氯挥发性
有机物污染地下水 107
3.5 本章小结 109
参考文献 110
第4章 纳米零价铁技术修复工艺与装备 116
4.1 纳米零价铁技术 116
4.1.1 纳米零价铁施工工艺的发展历史 116
4.1.2 纳米零价铁技术布井原则 117
4.2 纳米零价铁的来源与注射技术 121
4.2.1 纳米零价铁来源 121
4.2.2 纳米零价铁注射技术 122
4.3 应用关键参数 143
4.4 案例分析——韩国nZVI修复三氯乙烯污染地下水 146
4.5 本章小结 147
参考文献 147
第5章 纳米零价铁修复污染场地机制及性能评价 151
5.1 纳米零价铁改性技术及其修复机制 152
5.1.1 未改性纳米零价铁 152
5.1.2 双金属修饰 154
5.1.3 表面活性剂分散 157
5.1.4 碳基材料负载 161
5.1.5 多种改性手段耦合方法 165
5.2 纳米零价铁修复的影响因素 167
5.2.1 水化学参数的影响 167
5.2.2 土壤特性的影响 167
5.2.3 有机污染物的竞争作用 168
5.3 纳米零价铁修复技术评价 168
5.3.1 纳米零价铁还原能力对实际污染场地修复的影响 169
5.3.2 纳米零价铁迁移性对实际污染场地修复的影响 175
5.3.3 纳米零价铁联合微生物作用对实际污染场地修复的影响 178
5.4 典型案例分析——美国羧甲基纤维素钠改性铁钯双金属修复氯化
溶剂污染地下水 184
5.5 本章小结 190
参考文献 190
第6章 场地监测与实际效果评估 197
6.1 典型环境修复监测点位选择 197
6.1.1 单层监测井监测点位布置 198
6.1.2 多层监测井监测点位布置 202
6.1.3 监测井类型与建设 211
6.2 现场监测设备与指标 213
6.2.1 监测设备 213
6.2.2 主要监测指标 214
6.2.3 常规监测指标 217
6.2.4 监测周期 219
6.3 nZVI去除污染物效果评估 221
6.4 典型 nZVI实际修复案例参数汇总 222
6.5 典型案例分析——捷克nZVI 修复六价铬污染地下水 223
6.6 本章小结 223
参考文献 223
后记 226