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污染土壤修复技术研究

时间:2024-05-18

何佳乐

摘要:指出了近年来我国土壤污染态势严峻,已发生多起土壤污染事件。污染土壤的修复是以降低污染、恢复质量、重新利用为目的,利用物理、化学和生物手段对土壤中的污染物进行控制、降解和转化的过程。从实际情况出发,分析了主要的污染土壤修复技术,然后讨论了污染土壤修复技术的选择,最后针对土壤污染修复治理策略提出了若干建议,为相关土壤污染治理行业提供参考。

关键词:土壤污染;修复技术;选择

中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2019)16-0176-02

1引言

土壤是人类赖以生存和发展的物质基础,保护土壤环境质量,提高农产品质量和全民健康水平,是实现全面建设小康社会目标的必然要求,也是改善民生的重要内容。

2研究背景

随着我国经济快速发展,企业数量的不断增加、矿业资源的不合理开采,以及农药和化肥的大量使用,导致土壤污染态势严峻,耕地面积不断减少,土壤污染引起的生态安全问题日益凸显。进行污染土壤修复研究工作,可有效降低土壤污染程度,阻止污染物对人体健康造成伤害,同时也可促进社会经济可持续发展。

3土壤污染修复技术研究现状

3.1物理修复技术

物理修复是通过物理手段将污染土壤中的污染物去除或分离,主要包括热脱附技术、土壤蒸气浸提技术、微波加热技术等。

其中,热脱附技术是将土壤中的污染物质,利用热交换处理,进行升温,进而蒸发,从而使得污染物和土壤分离。土壤蒸气浸提(简称SVE)技术是将新鲜空气通过注射井压人污染土壤,流动的空气会将挥发性有机污染物吸回地面。接着,通过吸附法或生物处理等过程,净化抽回的气体使其循环使用或排入大气。微波加热技术是利用微波加热,使易挥发污染物和半挥发污染物在受热后挥发,难挥发污染物受热分解。

3.2化学修复技术

化学修复是一种发展最早的土壤污染修复技术,包括土壤固定一稳定化技术、氧化还原技术、淋洗技术、光催化降解技术和电动力学修复技术等。

其中,固定一稳定化技术指将污染物固定在土壤中,避免其在土壤中扩散,以减少大面积土壤污染。此技术优点是成本低、应用广,当处理多种复杂金属废弃物土壤污染时,固定一稳定化技术充分表现出其稳定性强、成本低的优势。常用的固化剂有石灰、沥青和硅酸盐水泥等,其中水泥最为常见。由于实行该技术时所需设备较多,操作比较复杂,该技术会受到污染物深度和土壤pH值、有机物含量的影响。

氧化还原技术是向土壤中加入与污染物发生化学反应的氧化剂(如臭氧)或还原剂(如二氧化硫),利用氧化还原反应对土壤进行修复。该技术适用于氧化还原作用敏感的污染土壤。

淋洗技术是将水或其他含冲洗剂的溶液灌人受污染的土壤中,以去除土壤污染物的技术。该技术目前已经被普遍应用于重金属或复合、难处理污染的土壤治理中。

光催化降解技术是通过氧化作用修复污染土壤。该技术的效果会受到土壤的质地、厚度、水分、酸碱值、氧化铁含量的影响。土壤黏粒少、污染物迁移的速度快,光催化降解速率越高。

电动力学修复技术是结合电化学与电动力学,将污染物集中到电极区进行处理的技术。该技术优点是成本低、修复效率高,不需要化学药剂,修复效果较好,不会产生二次污染。

3.3生物修复技术

以上所述的物理修复法和化学修复法均为较为传统的土壤修复技术。这些方法的缺点是成本高、操作复杂、破坏土壤结构,使得土壤的肥力和活性有所下降,对环境会造成影响。与传统方式相比之下,生物修复法是一种新型土壤修复技术,此种方式成本低廉、环保、安全,因而目前较受关注。

广义上,生物修复指利用土壤中的动植物和微生物等,对土壤中的污染物进行吸收、降解或转化,从而降低土壤污染程度。狭义上,生物修复主要指利用土壤中的微生物,将污染物转化为无害物质。

4土壤污染修復技术发展存在问题与发展趋势

由于土壤中污染物种类性质有所不同,受损土壤周围环境不同,因此土壤修复治理是一项复杂的系统工程。如果只采用单一修复技术,无法完全达到修复效果,所以修复污染土壤需要多种技术相互配合。目前,土壤污染修复技术与产业发展的主要阻力有:人才紧缺;技术水平不足;修复资金紧缺;政策不完善、不系统;市场不够规范;环境监管能力薄弱。

土壤修复方面的发展会有如下趋势:①向环保型的生物修复技术发展,如微生物修复技术的发展和利用。未来的修复技术既要绿色安全,还应治理效率高。②从单项技术向多项技术综合修复技术发展。实际的污染治理中,污染物种类并不是单一的,仅用一项治理技术很难实现修复目标,发展融合性修复模式将有效提高土壤污染治理的治理效果。③发展污染土壤治理的设备系统也是研究重点。

5结论与建议

土壤污染修复是项交叉学科的工程,涉及生物学、土壤学、生态学、环境工程、计算机等。单一的修复技术很难完全去除土壤中的污染物,将生物修复技术结合物理技术和化学技术进行综合应用,可以弥补单一技术的缺陷,也是土壤污染修复技术的发展方向。在未来的土壤污染治理研究中,建议如下。

(1)重视土壤污染修复产业人才的引进与培养。

(2)修复污染土壤还应考虑修复工作对生态环境的影响,避免二次污染。要加强土壤淋洗和植物修复等绿色可持续修复技术、复合污染的组合式修复技术、原位还原稳定化技术、绿色修复功能材料、集成智能装备的引进、研发和应用。

(3)完善并加强土壤修复管理体系,加强风险评估。①在项目启动前应强化项目方案的审查。实施土壤污染修复项目的全流程质控。例如,针对项目污染物种类、密度、空间分布进行严格审查。②在污染修复的项目实施过程中,加强项目监管。③加强土壤污染修复成效的综合评估。④从经济、行政、法律方面,明确项目实施的奖励与处罚措施。

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