Окисление. Эффективно для почв, загрязненных органическими токсичными веществами и цианидами.
В качестве окислителей
обычно применяют пероксид водорода, озон и перманганат калия. В качестве примера рассмотрим окисление трихлорэтилена:
3Н2O2 + С2НСl3 → 2СO 2 + 2Н2O + 3НСl
O3 + Н2O + С2НСl3 → 2СO2 + 3НСl
2KMnO4 + C2HCl3 → 2СО2 + 2MnO2 +2КСl + НСl
Ионный обмен. Осаждение. Применяется для почв, загрязненных металлами, иногда органическими загрязняющими веществами (Mirsal, 2008).
В этом случае в почву добавляют ионообменные смолы, цеолиты или глины, которые связывают положительно заряженные ионы (группы) загрязняющих веществ на отрицательно заряженных поверхностях (группах).
Для осаждения и прочной фиксации катионов металлов в почвах часто применяют некоторые формы фосфорных удобрений, особенно фосфатные породы (фосфориты и апатиты). Наиболее эффективно их применение при загрязнении почв свинцом, меньше — цинком и кадмием. Для цинка и кадмия взаимодействие с апатитом зависит от pH среды (Iskander, 2001; Bradl, Xenidis, 2005).
В загрязненных кислых почвах осаждение металлов в форме гидроксидов или карбонатов можно производить с помощью известкования.
Применение натуральных и синтетических алюмосиликатов также способствует фиксации (стабилизации) металлов в почвах.
В последние годы большое внимание уделялось методам осаждения загрязняющих веществ (в первую очередь металлоидов, реже — металлов) на активных формах железа.
Иногда методы осаждения рассматривают в группе технологий отверждения и стабилизации загрязняющих веществ (Bradl, Xenidis, 2005).
Фотолиз. Ультрафиолетовое облучение обычно применяют для вод, загрязненных органическими веществами.
Метод для почв предназначен для их очистки от летучих и полулетучих органических веществ, полиядерных ароматических веществ, галогенсодержащих веществ, диоксинов, фуранов, пестицидов, взрывчатых веществ. Загрязняющие вещества после смешивания с реагентами помещают в реактор, находящийся под действием ультрафиолетового излучения, где они подвергаются фотокаталитическому окислению.
Для многих веществ эффективность метода зависит от длины волны ультрафиолетового облучения. A. Welkhov (1991) выявил оптимальные длины волн для обработки среды, загрязненной бензеном (184 нм), ацетоном (220 нм и 318 нм), трихлорэтиленом (280 нм).
Адсорбция на гранулированном активированном угле. Метод применяется для почв и вод, загрязненных органическими веществами. Поскольку адсорбция на угле органических веществ возрастает с увеличением их молекулярной массы, наиболее эффективно применение данной технологии в случае загрязнения сред углеводородами с высокой молекулярной массой, взрывчатыми веществами, пестицидами и др.
В комбинированной технологии использование активированного угля существенно расширяет возможности in situ биоремедиации загрязненных почв за счет быстрой локализации загрязнителей и снижения их токсического действия на микроорганизмы-деструкторы и растения. Это обеспечивает ускоренную минерализацию ксенобиотиков и (или) биодеградацию с последующим связыванием продуктов почвенно-угольным матриксом.
Восстановительное дехлорирование. Эффективная технология удаления хлора из хлорсодержащих органических загрязняющих веществ, что способствует снижению их токсичности. Восстановительное дехлорирование может быть каталитическим, когда летучие хлорсодержащие соединения при откачивании их из почвы с газовой фазой и добавлением реагента (например, полиэтиленгликоля) пропускают через слой катализаторов (благородных металлов). В этом случае, например, трихлорэтилен трансформируется до этана.
Восстановительное дехлорирование может происходить на редокс-активных почвенных компонентах, например, оксидах железа.
Редуктивное микробиологическое дехлорирование — метод комбинированной технологии, в которой абиотическое дехлорирование усилено микробиологическим.
Вакуумная экстракция паров (вентилирование почвы). Задача технологии состоит в удалении из почв летучих органических поллютантов, которые могут представлять остаточные вещества жидких неводных фаз. Почвенный воздух, загрязненный ими, откачивают через скважины вакуумным способом.
Барботаж почв. Прием восстановления почв, загрязненных летучими органическими веществами, при котором для вытеснения этих веществ дополнительно подается кислород воздуха. Благодаря этому наряду с вентилированием почв в них ускоряется окисление и биоразложение летучих органических веществ.
Промывание почв на месте. Метод применятся для удаления загрязняющих веществ типа солей. Растворяющее действие воды усиливается добавлением к ней растворителей, которыми могут служить ЭДТА или метанол. Для сбора загрязненного экстракта могут быть использованы насосные скважины.
Промывание почв в реакторе. Метод основан на предварительном разделении почвы на тонко — и грубодисперсную части (сепарации). Распределение загрязняющих веществ зависит от удельной поверхности частиц сорбента (почвы). Приведена удельная поверхность сферических частиц в зависимости от их диаметра. Тонкодисперсная часть почвы (глинистые и илистые частицы) как концентратор загрязняющих веществ поступает на дальнейшую обработку, в которой используются процессы флотации, выщелачивания, экстракции, высокоградиентной магнитной сепарации (Bradl, Xenidis, 2005).
Электроремедиация. Электрокинетический транспорт. Иногда методы, связанные с воздействием электрического поля, включают в общую группу физических методов. В основу их положены три электрокинетических процесса: электроосмос, электромиграция и электрофорез, эффективность применения которых зависит от гранулометрического состава почв. Технология электрокинетического транспорта может применяться для очистки почв, загрязненных тяжелыми металлами, а также полярными органическими поллютантами. Транспорт ионов к соответствующим электродам индуцируется электрическим полем. Возможно использование дополнительных добавок для повышения подвижности поллютантов.