第1章?原位化學氧化：技術描述和現狀 1
1.1?污染場地和原位修復 2
1.1.1?引言 2
1.1.2?污染場地刻畫 2
1.1.3?場地修復方法 4
1.1.4?本書結構 6
1.2?ISCO修復技術 7
1.3?ISCO的發(fā)展 10
1.3.1?研究和發(fā)展 10
1.3.2?場地應用 13
1.4?系統選擇、設計和實施 14
1.5?項目實施和成本 17
1.6?總結 18
參考文獻 20
第2章?過氧化氫原位化學氧化的基礎 29
2.1?簡介 30
2.2?化學原理 31
2.2.1?物理化學特性 31
2.2.2?氧化反應 31
2.2.3?過氧化氫的催化 35
2.2.4?過氧化氫催化反應動力學 41
2.2.5?影響氧化劑效率和有效性的因素 46
2.3?地下的氧化劑交互反應 52
2.3.1?氧化劑持久性對氧化劑傳輸的影響 53
2.3.2?對金屬移動性的影響 55
2.4?污染物可處理性 56
2.4.1?鹵代脂肪族化合物 56
2.4.2?氯代芳香族化合物 60
2.4.3?碳氫化合物燃料 63
2.4.4?多環(huán)芳烴 65
2.4.5?烈性炸藥、硝基和氨基有機化合物 66
2.4.6?農藥 66
2.4.7?吸附性或非水相液體污染物 67
2.5?總結 69
參考文獻 70
第3章?高錳酸鹽原位化學氧化的基礎 79
3.1?前言 80
3.2?化學原理 80
3.2.1?物理和化學性質 81
3.2.2?氧化反應 82
3.2.3?反應機制和途徑 83
3.2.4?高錳酸鹽反應動力學 84
3.2.5?二氧化錳的生成 87
3.2.6?二氧化碳氣體的產生 91
3.2.7?天然有機質的氧化 91
3.3?地下環(huán)境中氧化劑的交互作用 92
3.3.1?天然氧化劑需要量 92
3.3.2?高錳酸鹽對地下傳輸過程的影響 99
3.4?污染物可處理性 111
3.4.1?氯乙烯 111
3.4.2?氯乙烷和氯甲烷 114
3.4.3?BTEX、MTBE和飽和脂肪族化合物 115
3.4.4?苯酚 116
3.4.5?多環(huán)芳烴 116
3.4.6?爆炸物及相關的化合物 119
3.4.7?農藥 120
3.5?總結 120
參考文獻 121
第4章?過硫酸鹽原位化學氧化的基礎 129
4.1　引言 131
4.2　化學原理 131
4.2.1　物理化學特性 131
4.2.2　氧化反應 132
4.2.3　過硫酸鹽的活化和傳播反應 135
4.2.4　過硫酸鹽反應動力學 142
4.2.5　影響氧化效率和有效性的因素 145
4.3　過硫酸鹽在地下的交互作用 149
4.3.1　對地下傳輸過程的影響 149
4.3.2　對金屬移動性的影響 153
4.4　污染物的可處理性 153
4.4.1　鹵代脂肪族化合物 154
4.4.2　氯代芳香族化合物 157
4.4.3　碳氫燃料 158
4.4.4　多環(huán)芳烴 159
4.4.5　硝基芳香族化合物 160
4.4.6　農藥 161
4.5　總結 162
參考文獻 162
第5章?臭氧原位化學氧化的基礎 169
5.1　簡介 170
5.2　化學原理 171
5.2.1　物理化學特性 171
5.2.2　氧化反應 172
5.2.3　臭氧反應動力學 178
5.3　臭氧在地下的交互作用 179
5.3.1　影響臭氧化學反應的交互作用 179
5.3.2　影響臭氧傳輸的交互作用 180
5.3.3　臭氧傳輸過程 183
5.3.4　臭氧原位化學氧化建模 186
5.3.5　臭氧對金屬移動性的影響 187
5.4　污染物的可處理性 188
5.4.1　氯代脂肪族化合物 189
5.4.2　氯代芳香族化合物 190
5.4.3　燃料烴和總石油烴 191
5.4.4　煤焦油、雜酚油和碳氫廢物 193
5.4.5　硝基芳香化合物和硝酸銨爆炸物 195
5.4.6　農藥 196
5.5　總結 196
參考文獻 197
第6章?原位化學氧化相關的地下傳輸原理和模型 205
6.1?簡介 206
6.2?源區(qū)架構 206
6.3?污染物的傳質過程 208
6.3.1?NAPL的溶解 208
6.3.2?污染物的吸附/解吸 211
6.4?主要的試劑傳輸過程 212
6.4.1?平流 212
6.4.2?分散過程 213
6.4.3?擴散過程 214
6.4.4?密度驅動流 215
6.4.5?吸附 215
6.4.6?注氣法 215
6.5?影響水力條件的過程 216
6.5.1?穩(wěn)定組分引起的滲透減弱 216
6.5.2　氣體產物 219
6.6　氧化劑/污染物的動力學反應公式 219
6.6.1　高錳酸鹽反應 220
6.6.2　臭氧反應 221
6.6.3　過氧化氫反應 221
6.6.4　過硫酸鹽反應 221
6.7　非生產性反應的氧化劑用量 222
6.7.1　高錳酸鹽非生產性氧化劑需求 223
6.7.2　臭氧非生產性氧化劑需求 223
6.7.3　過氧化氫非生產性氧化劑需求 223
6.7.4　過硫酸鹽非生產性氧化劑需求 224
6.8　已發(fā)表的ISCO模型研究 224
6.8.1　臭氧模型 224
6.8.2　高錳酸鹽模型 225
6.9　ISCO建模工具的實用性 229
6.9.1　模型維度（一維、二維、三維） 229
6.9.2　解析解 229
6.9.3　ISCO的概念設計 231
6.9.4　三維化學氧化反應運移 234
6.10　總結 240
參考文獻 240
第7章?原位化學氧化與其他原位修復方法結合原理 251
7.1?簡介 252
7.2?原位生物方法 253
7.2.1?氧化劑對地球化學和生物過程的影響 254
7.2.2?預氧化強化污染物的生物降解 256
7.2.3?監(jiān)測自然衰減 260
7.2.4?強化原位生物修復技術（EISB） 264
7.3?表面活性劑/助溶劑淋洗方法 267
7.3.1?表面活性劑/助溶劑存在時的氧化作用 267
7.3.2?助溶劑對氧化機制的影響 268
7.3.3?表面活性劑和助溶劑與氧化劑的兼容性 269
7.3.4?氧化反應產生的表面活性劑 270
7.4?非生物還原方法 270
7.4.1?零價鐵 270
7.4.2?其他原位化學還原技術 271
7.5?空氣噴射方法 272
7.6?熱修復方法 272
7.7?聯合方法的現場應用 273
7.8?總結 274
參考文獻 274
第8章?原位化學氧化現場應用與性能評估 281
8.1?簡介 282
8.2?以往案例研究綜述 282
8.3?ISCO案例研究數據庫的發(fā)展歷程 283
8.3.1?關鍵數據庫參數的定義 283
8.3.2?案例研究數據庫的開發(fā)建設 289
8.3.3?潛在局限性 290
8.4?ISCO案例研究數據庫內容的概況 291
8.5?影響原位化學氧化設計的條件分析 295
8.5.1?處理的COCs 295
8.5.2?水文地質條件 296
8.5.3?氧化劑 298
8.6?影響ISCO修復效果的場地因素分析 300
8.6.1?修復性能標準 300
8.6.2?設計條件和環(huán)境條件的性能經驗和影響 301
8.7?原位化學氧化的二次影響 304
8.8?關鍵發(fā)現的總結 304
8.9?總結 306
參考文獻 307
第9章?特定場地原位化學氧化工程的系統方法 309
9.1?引言 310
9.2?篩選ISCO適用性 311
9.2.1?簡介 311
9.2.2?場地概念模型（CSM）所需的數據及ISCO的開發(fā)和篩選 313
9.2.3?篩選特定場地ISCO污染物、場地條件和治理目標 313
9.2.4?ISCO篩選的場地概念模型 319
9.2.5?前ISCO修復的思考 319
9.2.6?ISCO技術的詳細篩選 321
9.2.7?原位化學氧化方法耦合 327
9.2.8?原位化學氧化方法的篩選結果 329
9.3?原位化學氧化系統的概念設計 330
9.3.1?簡介 330
9.3.2?目標修復區(qū) 331
9.3.3?一級概念設計 331
9.3.4?概念設計方案的可行性 335
9.3.5?氧化劑和傳遞方法選擇的排序 336
9.3.6?二級概念設計 337
9.4?ISCO系統的具體設計及規(guī)劃 341
9.4.1?引言 341
9.4.2?初級設計階段 342
9.4.3?最終設計階段 344
9.4.4?計劃階段 346
9.5?安裝啟用和性能監(jiān)測 349
9.5.1?簡介 349
9.5.2?實施監(jiān)測階段 350
9.5.3?傳輸性能監(jiān)測階段 352
9.5.4?修復性能監(jiān)測階段 353
9.6?總結 353
參考文獻 354
第10章?場地特征描述和ISCO處理目標 355
10.1?簡介 356
10.2?場地概念模型 356
10.2.1?一般描述 356
10.2.2?構建ISCO所需的場地概念模型 358
10.3?場地特征描述的策略和方法 359
10.3.1?介紹 359
10.3.2?三維一體法概述 359
10.4?場地特征描述的方法和技術 361
10.4.1?場地特征和土地使用屬性 361
10.4.2?污染物的性質和范圍 362
10.4.3?水文地質條件 368
10.4.4?地球化學條件 369
10.4.5?歸趨和傳輸過程 370
10.4.6?場地特征描述數據的分析和可視化 371
10.5?ISCO需要的場地特征數據 373
10.6?ISCO處理的目標 375
10.7?場地特征描述和ISCO 376
10.8?總結 380
參考文獻 380
第11章?氧化劑傳輸方法和應急計劃 385
11.1?引言 386
11.2?液態(tài)氧化劑的傳輸機制 386
11.2.1?液態(tài)氧化劑注入過程中的平流 386
11.2.2?液態(tài)氧化劑注入后的平流 387
11.2.3?通過平流進入地下后氧化劑的擴散 388
11.3?氧化劑傳輸方法 388
11.3.1?直推探針法的液態(tài)氧化劑注入 390
11.3.2?建井式液體注入 393
11.3.3?建井式氣體噴射 395
11.3.4?液體的再循環(huán) 395
11.3.5?利用溝或渠投加氧化劑 396
11.3.6?氧化劑和土壤機械混合 396
11.3.7?用于氧化劑投加的壓裂技術 397
11.3.8?地表應用或滲透廊方法 398
11.4?氧化劑傳輸的一般考慮 399
11.4.1?含水層非均質性 399
11.4.2?污染物分布 400
11.4.3?地下設施及其他優(yōu)先通道 401
11.4.4?污染物遷移 401
11.4.5?氧化劑活化的需要 402
11.5?氧化劑的地上處理和混合 402
11.6?觀察法和應急計劃 405
11.6.1?觀察法 405
11.6.2?應急計劃 406
11.7?總結 407
參考文獻 408
第12章?原位化學氧化性能監(jiān)測 411
12.1?引言 412
12.2?一般考慮 413
12.2.1?目標的建立 413
12.2.2?地下ISCO交互作用的解釋 414
12.2.3?特定場地條件下的性能監(jiān)測 415
12.3?基線條件的監(jiān)測 417
12.3.1?目的和范圍 417
12.3.2?方式與方法 418
12.4?氧化劑傳輸過程中的監(jiān)測 422
12.4.1?目的和范圍 422
12.4.2?方式與方法 423
12.5?處理性能的監(jiān)測 427
12.5.1?目的和范圍 427
12.5.2?方式與方法 428
12.5.3?數據評價 432
12.6?總結 435
參考文獻 435
第13章?項目成本和可持續(xù)發(fā)展方面的考慮 437
13.1?引言 438
13.2?成本估算方法 438
13.2.1?成本估算等級劃分和細節(jié)水平 438
13.2.2?成本估算方法概述 439
13.3?主要成本構成 440
13.4?歷史和說明性的成本估算 442
13.4.1?基于案例研究數據的ISCO項目費用 442
13.4.2?基于說明性案例的ISCO項目費用 443
13.4.3?ISCO項目成本的比較 453
13.5?持久性考慮 453
13.5.1?持久性的概念和定義 453
13.5.2?使技術更具可持續(xù)性 454
13.6?總結 456
參考文獻 456
第14章?原位化學氧化現狀與發(fā)展方向 459
14.1?引言 460
14.2?原位化學氧化最優(yōu)應用研究 460
14.3?新興的方法和技術 462
14.3.1?原位化學氧化技術與其他技術聯用 463
14.3.2?強化原位化學氧化的給藥途徑 463
14.3.3?提高原位化學氧化的監(jiān)測與評估 464
14.4?研究需求和突破領域 464
14.4.1?原位化學氧化化學工藝研究 465
14.4.2?原位化學氧化傳輸研究 466
14.4.3?原位化學氧化系統設計研究 467
14.4.4?原位化學氧化過程控制與評估研究 467
14.5?總結 467
參考文獻 468
附錄A?專業(yè)名詞縮略語及符號 469
附錄B?化學式 474
附錄C?專業(yè)術語 476
附錄D?特定場地原位化學氧化的輔助材料 495
D.1?用于天然氧化劑需要量及氧化劑持久性測定的檢測程序 495
D.1.1?引言 495
D.1.2?樣品采集、保存和存儲 496
D.1.3?氧化劑持久性測定步驟 496
D.1.4?舉例說明測試程序和數據分析 499
D.1.5?參考文獻 503
D.2?污染物可處理性和反應產物評估的測試過程 503
D.2.1?前言 503
D.2.2?優(yōu)化化學氧化的測試方法 504
D.2.3?探索附加系統化學條件的測試方法 506
D.2.4?總則 508
D.2.5?預防措施的解釋和結果的應用 508
D.3?氧化劑濃度的分析方法 509
D.3.1?已有方法 509
D.3.2?參考文獻 510
D.4?場地條件下ISCO中試的注意事項 510
D.4.1?中試目標 511
D.4.2?注入探針和井間距與氧化劑的體積/質量 512
D.4.3?設備 513
D.4.4?監(jiān)測 513
D.4.5?案例 513
D.5?直接注入高錳酸鉀的原位化學氧化的初步設計報告提綱 513
D.6?ISCO實施操作方案的典型組成部分 515
D.6.1?操作指標 515
D.6.2?ISCO處理里程碑 516
D.7?ISCO的性能規(guī)格和/或詳細圖紙和設計規(guī)范的發(fā)展 516
D.7.1?性能指標 516
D.7.2?詳細設計規(guī)范和圖紙 517
D.8?質量保證項目計劃（QAPP）目錄 519
D.9?ISCO工程的潛在施工前活動描述 520
D.9.1?注入允許 520
D.9.2?效用清除 521
D.9.3?潛在受體調查 522
D.9.4?ISCO實施的工程控制 522
D.9.5?行政活動 522
D.9.6?健康和安全準備工作 523
D.9.7?參考文獻 523
D.10?構建和傳輸有效性質量保證和質量控制（QA/QC）指南 524
附錄E?案例研究與應用說明 526
E.1?案例研究：臭氧的試點測試 526
E.1.1?摘要 526
E.1.2?區(qū)域特征概要 526
E.1.3?試點測試的特征和結果概要 527
E.1.4?參考文獻 531
E.2?案例研究：過硫酸鹽試點測試 531
E.2.1?摘要 531
E.2.2?區(qū)域特征概要 532
E.2.3?試點測試的特征和結果概要 532
E.2.4?參考文獻 538
E.3?案例研究：過氧化氫的試點測試 538
E.3.1?摘要 538
E.3.2?區(qū)域特征概要 538
E.3.3?試點測試的特征和結果概要 539
E.3.4?參考文獻 547
E.4?例證性的應用：聯合方法 547
E.4.1?高錳酸鉀對厭氧微生物群落修復氯化溶劑的影響 547
E.4.2　在一個廢舊的氣體制造廠場地利用催化過氧化氫和相關的放熱性來進行PAH的修復 550
E.4.3　在一個PCE污染場地使用催化過氧化氫和高錳酸鈉結合的原位化學氧化技術聯合土壤挖掘的方法以達到最大的污染去除水平 551
E.4.4?參考文獻 552