浅析土壤污染现状及治理修复配套技术

浅析土壤污染现状及治理修复配套技术

嘉兴市环境保护监测站浙江嘉兴314001

摘要:随着经济发展与城市化的加速,工矿企业生产经营活动中废气、废水、废渣的不规范排放,农业生产活动中对土壤的长期污水灌溉、化肥和农药的过量或不合理施用,日常生活中对生活垃圾、废旧电子产品及废旧电池的随意丢弃等长期污染积累,造成了周边土壤的严重污染。土壤和空气、水一样,是构成生态系统的基本要素,虽有一定的自净能力,但当污染物超出其环境容量时,对土壤生态系统造成严重影响的同时,还会通过食物链进入人体,对人体健康造成一定的危害。因此,对受污染土壤采取分类管控及科学有效的治理修复措施,已迫在眉睫。

关键词:污染土壤;修复技术;研究现状;发展趋势

1、前言

土壤是人类社会生产活动的重要物质基础,是不可缺少、难以再生的自然资源。由于我国经济发展方式总体粗放,产业结构和布局不尽合理,污染物排放总量较高,土壤作为大部分污染物的最终受体,其环境质量受到显著影响。在土地开发和城市建设过程中,对受污染地块或耕地进行严格管控和治理修复,使其得到合理利用,是现阶段国家对土壤污染防治工作的重点。

2、污染土壤修复技术研究现状分析

当前,我国土壤环境总体状况堪忧,部分地区污染较为严重,已成为全面建成小康社会的突出短板之一。从环境保护部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示,全国土壤总的点位超标率为16.1%,污染类型以无机污染为主,有机污染次之,土壤环境状况总体不容乐观。局部地区土壤污染较重,长三角、珠三角、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出,西南、中南地区土壤重金属超标范围较大。

由于受区域产业特点及结构布局的影响,我国各地土壤污染的程度、污染类型也不尽相同。有些工业集聚区,土壤污染较为严重,且污染地块密集,多为重金属污染或者有机物污染,也有些无机有机复合污染;有些农用地(耕地为主)受污染情况较轻,但污染地块面积较广,多为重金属、有机氯农药、有机磷农药污染,也有重金属和有机物的复合污染。因此,需要根据区域特点和产业结构,对具体地区的土壤进行污染现状调查和分析,选择较为合适的修复方法,有针对性地进行土壤治理修复。

在现阶段,常用的污染土壤修复技术归纳起来有一下几种:

2.1物理-化学修复技术。

这种修复技术包括热处理技术、土壤淋洗技术、土壤氧化-还原技术、电动力学法技术等。

2.1.1热处理技术。

这种技术操作比较简单,主要是通过热交换,对污染物质和介质一同加热,根据混合组分的熔点不同,通过挥发作用达到分离有机污染物的目的。这种技术包括两种,一种是低温操作,一种是高温操作。这种技术是一种简单的修复技术,目前,在工厂附近的土壤污染修复中被广泛使用。这种热处理技术对于土壤中那些易挥发组分和残留的农业以及半挥发的污染成分效果较好,但是对于土壤中一些重金属的污染则不适用。

2.1.2土壤淋洗技术。

土壤淋洗技术能够有效地促进土壤中污染物的溶解,它的原理是利用水压将清洗液有效地注入到被污染的土壤中,并根据自身特性,提取土壤中含有的污染液体,对其进行分离处理,从而达到修复的目的。这种技术主要采用一些化学剂如络合剂、氧化剂等为淋洗剂,由于不同淋洗剂的性质不同,对土壤中污染成分的作用也不同,因此,选择合适的淋洗剂对土壤的修复至关重要。在进行淋洗剂的选择时,不仅要考虑淋洗剂和污染物的作用,还要充分考虑到淋洗剂对土壤结构的作用,避免对土壤结构造成破坏,以免引起二次污染。

2.1.3土壤氧化-还原技术。

顾名思义,这种技术需要氧化剂或者还原剂,并将其投入到所要修复的土壤中,将其与土壤中的污染成分发生氧化还原作用,从而分解其中的污染物,达到净化的目的,这种方法还有稳定和改良土壤的作用。常见的氧化剂包括高锰酸盐、过氧化氢、芬顿试剂、过硫酸盐和臭氧。常见的还原剂包括硫化氢、连二亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、多硫化钙、二价铁、零价铁等。现阶段,对于这种氧化还原修复主要是针对对氧化或者还原比较敏感的污染物。

2.1.4电动力学法技术。

这种技术主要利用的是电化学原理,在待修复的土壤中插入电极,通过电极导入低强度的直流电,从而将土壤中的污染物清除。在通电后,处在阳极附近的酸物质会在毛细孔里移动,将土壤中的污染物释放在毛细孔中的液体里,毛细孔中的水会通过电渗透的方式移动到土壤表层进而被吸收,从而被消除。这种方法能够打破土壤中金属和土壤之间的化学键,通电时间越长,去除效果越好。但是对于导电性不好的土壤不宜采用此法进行土壤修复。

2.2生物修复技术。

生物修复技术是一种新兴技术,主要是采用现代的先进生物技术将土壤中的污染物进行去除分解,从而净化土壤的技术。这种技术根据主体的不同,主要包括三方面:微生物修复技术、植物修复技术和动物修复技术。其中动物修复技术在国外已经研究多年,国内研究还处于起步阶段。生物修复技术具有高效、快速、费用低的特点,但是由于生物技术的研究还处于起步阶段,目前主要用于衍生物及烃类的有机分解和去除。

2.2.1微生物修复技术。

微生物修复技术是采用微生物为主体,利用微生物的代谢活动将其中的污染物分解为水、二氧化碳以及其他无害的小分子物质。目前,这种修复技术主要用于石油泄漏以及其他有机污染物的污染处理中。但是由于微生物代谢活动有限,并不能很好地将所有污染物都分解掉,因而还需要进一步的研究完善。

2.2.2植物修复技术。

植物修复技术主要是利用植物的吸收和转化功能,在污染土地上繁殖非食用的种子、种植经济作物,实现对残留农药或者重金属等的吸收处理,从而净化土壤。土壤植物修复技术成本低,在修复污染土壤的同时还能净化周围空气,但是土壤植物修复过程相比其他方法过程缓慢、周期长,土壤植物修复技术对土壤肥力、气候、水分、盐度等自然条件有一定的要求。该技术理论体系、修复机理和修复工艺还需要在不断的实践中完善、优化。

3、结语

土壤的修复技术很多,但经济实用的很少,没有一种修复技术可以针对所有污染土壤。相似的污染状况,不同的土壤性质、不同的修复需求,都会限制一些修复技术的使用。另外,大多数修复技术对土壤或多或少带来一些副作用。因此,土壤污染防治,应坚持“预防优先、防治结合”的原则,加强污染源头管控,降低土壤的污染风险。在土壤治理修复技术方面,应加强快速高效工程修复技术的研发和推广,促进土壤污染治理修复行业的健康发展。

参考文献:

[1]王加华,张峰,马烈.重金属污染土壤稳定化修复药剂研究进展[J].中国资源综合利用,2016(02).

[2]赵李宁.污染土壤生态修复技术研究[J].资源节约与环保,2015(04).

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