曾君麗 李博文 楊秋麒 廖艷嫦
(廣東敦誠環保科技有限公司廣東廣州510630)
污染土壤修復技術的研究與應用進展
曾君麗李博文楊秋麒廖艷嫦*
(廣東敦誠環保科技有限公司廣東廣州510630)
隨著工業化和城市化的飛速發展,土壤重金屬污染已成為不容忽視的突出環境問題。在工程處理方面,效果較好的方法主要為物理修復/化學修復技術、生物修復技術及聯合修復技術等[1]。本文綜述了國內外污染土壤修復技術的常用方法:物理/化學修復技術、生物修復技術及聯合修復技術,并對未來的發展方向進行了展望。
土壤污染;土壤修復技術
1.1固化-穩定化技術
該技術處理費用低廉。吳學勇等[2]選用分子鍵合專利藥劑、EHC-M專利藥劑和氧化鎂系藥劑對土壤中汞污染的穩定化處理都有顯著效果,再進行固化處理,能使浸出液中汞的濃度很低。
1.2氧化還原技術
該技術對處理有機污染物方面還需加強研究試驗。有研究利用納米Fe0在田間進行原位土壤和地下水的試驗表明,納米物質在短期內對三氯乙烯的去除率可達到99%。
1.3土壤淋洗法
淋洗法可用于大面積、重度污染土壤的治理。趙娜等[3]研究表明EDTA和EDDS兩種螯合劑對鎘的去除率分別可達到82%和46%。
1.4光催化降解技術
光催化降解技術主要用于修復有機物污染的土壤。研究表明,在有機磷農藥的光催化降解過程中,有機磷、有機硫分別被氧化為磷酸、硫酸,有機氮最終被氧化轉化為無毒物質。
1.5電動力學修復技術
在工程試驗中,常往陰陽電極區加入緩沖溶液。相關試驗研究使用檸檬酸-檸檬酸鈉陰極緩沖液控制pH值,可影響電鍍污泥修復過程中電流的變化和重金屬形態分布,以提高修復效率。
2.1微生物修復
微生物對土壤中重金屬活性的影響為:生物吸附和富集作用、氧化還原作用、溶解和沉淀作用以及微生物-植物相互作用等[4]。Gomes[5]等考察了固定化根霉在150 min內可將銅離子濃度由20 mg/L降低至3.1 mg/L~5.6 mg/L。
2.2植物修復
植物根系分泌物中的低分子量有機酸,在土壤中金屬離子的可溶性和有效性方面扮演著重要角色。超富集植物能直接改變重金屬的形態,或者通過其分泌物和對根際pH的變化促進對重金屬的吸收利用。
3.1微生物-植物聯合修復技術
篩選有較強降解能力的菌根真菌和適宜的共生植物是菌根生物修復的關鍵。田偉莉[6]等采用蚯蚓-根瘤菌-白三葉種子聯合修復重金屬污染土壤效果較好,經過18個月的修復,土壤Cd、Cu、Pb含量分別降低了92.3%,42.0%,24.7%。
3.2化學/物化-生物聯合修復技術
該技術是最具應用潛力的土壤修復方法之一。Nam[7]等利用了O3原位化學修復與生物修復法聯合,使用濃度為6 mg/L的O3處理含苯并芘的土樣24 h后,再用生物法處理,得到苯并芘的降解率為3%,而直接用生物處理降解率不到1%。
土壤修復已成為當今環境科學極具挑戰性的領域。還需從如下方面加強研究和實踐:(1)繼續研發高效、低成本、實用的土壤修復技術。(2)建立土壤修復技術應用的規范、融資機制和立法管理政策。(3)發展場地針對性和專門化的修復技術與設備。
[1]趙金艷,李瑩,李珊珊,等.我國污染土壤修復技術及產業現狀.交流平臺[J].中國環保產業交流平臺,2013.3.
[2]吳學勇,張濤.汞污染土壤穩定化固化修復技術工程應用試驗研究[J].環境科學導刊,2014,33(1):6-10.
[3]趙娜,崔巖山,付彧,等.乙二胺四乙酸(EDTA)和乙二胺二琥珀酸(EDDS)對污染土壤中Cd、Pb的浸提效果及其風險評估[J].環境化學,2011,30(5):958-963.
[4]吳敏,關銳,關旸,等.土壤重金屬污染的微生物修復機理研究進展[J].哈爾濱師范大學自然科學學報,2014,30(3):147-150.
[5]Gomes PF,Lennartsson PR,Persson NK,et al.Heavy metal biosorption by Rhizopus sp.biomass immobilized on textiles[J].Water Airand Soil Pollution,2014,225(2):1-10.
[6]杜瑞英,柏珺,王詩忠,吳啟航,等.多金屬污染土壤中微生物群落功能對麻瘋樹-化學聯合修復的響應[J].環境科學學報,2011,31 (3):575-582.
[7]Nam K,Kukor JJ.Combined ozonation and biodegradation for remedia-tion of mixtures of polycyclic aromatic hydrocarbons in soils[J]. Biodeg-radation,2000,11:1-9.