淺析污染土壤的物化修復治理技術

摘 要：土壤是人類賴以生存的基礎，土壤為農作物的生長提供了大量的營養物質，包括礦物質和微量元素等。隨著人類環保意識的逐步提高，污染土壤的治理和修復也逐漸引起人們的重視。本文主要對物理法和化學法修復污染土壤的技術進行分析和闡述。

關鍵詞：土壤修復；物理方法；化學方法

土壤在地球上占據三分之一的面積，是我們生活和生產的基礎，是農業生產得以發生的基本條件。自我國實行改革開放政策以來，工業和農業等都得到了迅猛發展，城鎮化進程不斷加快，資源與環境、人口與土壤之間的沖突日益嚴峻。導致我國土壤環境總體狀況并不容樂觀，土壤數量不斷減少，土壤質量也在不斷下降，對人類和動植物的生存造成巨大威脅。因此，加強污染土壤的治理是緩解土壤壓力的重要途徑，可采取物理及化學方法對污染土壤進行治理與修復。

1 我國土壤總體現狀

1.1 土壤環境總體狀況不容樂觀

肥沃的土壤為農作物健康生長與人類健康提供了基本保障，如果土壤受到污染，會使土壤生長出的農作物和水源都受到污染，進而影響到生物和人類的生長和生活。隨著我國農業和工業規模不斷發展和人口數量的激增，加上人們對土壤的保護意識不足，導致土壤污染問題日益突出。土壤具有一定的吸附性，土壤被污染物污染后，短時間內難以消解，慢慢的將污染物富集積累，一旦發生土壤污染，治理難度非常大，且治理費用高昂。只有保護好土壤環境，才能保證空氣清新、水源清凈，才能夠使人們的生命健康得到保障。

1.2 土壤數量總體下降

我國土壤類型非常豐富，種類很多，并且耕地、林地和草地的數量在全球都居于前列，但是由于我國人口數量基數較大，人均土壤占有量很低。因此，很多人為了攫取更多的利益，獲得更多的可利用土壤資源，做出破壞耕地、草地等的行為，并由于水土流失和沙化等多重原因，造成我國可用土壤數量急劇減少。

2 物理法治理土壤主要技術簡析

物理修復法在土壤修復中是非常常見，廣泛應用于各類污染土壤的修復治理中，根據土壤的污染物種類、土壤的土質及含水量等不同狀況，可以選擇不同的修復方法，常用的物理法主要包括工程措施法、玻璃化法、熱修復法以及電極驅動法四種方法。

2.1 工程措施法

工程措施法是將已經受到污染的土地部分或者全部替換成未受到污染的土地，使原土地所受到的污染濃度降低，從而實現土壤修復。對受到污染比較輕的土地進行工程措施修復時，需要將土地進行深耕翻土，將深層的新鮮土壤翻到表面；對于污染比較嚴重的土壤進行工程措施修復時，需要進行換土，特別是對于受到重金屬污染的土壤，尤其適用于換土法治理。工程措施修復時工程量大，投資成本較高，并沒有將污染的土壤徹底治理。

2.2 玻璃化法

玻璃化法是將土壤中的污染物通過施加高溫或者高壓的方法使其變成玻璃態，然后再利用物理方法進行分析的方法。由于土壤中的污染物形成玻璃狀物質，能夠將重金屬固定其中，便于去除土壤中的重金屬物質，因此，使用玻璃化法修復污染土壤尤其適用于受到重金屬污染的土壤。玻璃化法具有效率高、見效快、修復范圍廣等優點，但是玻璃化法需要在高溫高壓下完成，需要消耗大量能源，成本較高，不適合大規模修復土壤，且修復后的土壤不能農用。

2.3 熱修復法

熱修復方法是通過對土壤加熱的方式加快土壤中有害污染物的揮發，加熱方式可以是直接加熱或者水蒸汽加熱，也可以是利用紅外線加熱、微波加熱等先進的加熱手段完成。加熱過程中，土壤溫度得到迅速提升，土壤內部含有的可揮發性污染物會迅速揮發，可以促進污染物的釋放，降低土壤中揮發性污染物的濃度。隨著科學技術的發展，微波加熱法優勢更加明顯，此法可以使受熱的土壤介質內外同時加熱，有效防止了由外而內的熱傳導導致土壤外層易揮發物質和水分的快速發揮，防止土壤結構發生變化。熱修復法能夠快速修復土地，比較適合小范圍污染土壤的修復，并且主要適用于揮發性物質含量比較高的土壤，由于需要消耗的能量較高，因此使用范圍有所限制。

2.4 電極驅動法

土壤粒子帶有負電荷可以導電，因此對土壤添加電極，通電之后可以將土壤中的污染物向兩極堆積。使用電極驅動法需要保證土壤含有較高的濕度，特別適用于淤泥等土壤中，對于含有重金屬較多的土壤，使用電極驅動法能夠提高電極附近污染物的濃度，反復通電可以最大限度降低土壤中重金屬污染物的濃度。對于小面積的土壤修復可以采用這種方法，但是在使用過程中需要消耗較多的電能，成本較高，并且具有一定的危險性。

3 化學法治理土壤主要技術簡析

化學修復通常指的是借助于化學添加劑與土壤中污染物的化學反應，從而達到清除或者降低土壤中污染物的目的。化學修復污染土壤是一種傳統的修復方式，隨著科學技術的不斷發展，化學修復法也不斷取得新的進展。常用的化學治理技術主要包括淋洗法、光降解法和化學氧化法三種。

3.1 淋洗法

土壤淋洗法首先需要在土壤中噴灑可以溶解污染物的溶劑，然后借助于水的壓強將污染物沖淋脫附，然后再將含有污染物的淋洗液從土壤中提取出來，就可以完成污染土壤的治理和修復。淋洗法成功與否的關鍵在于污染物是否能夠徹底脫附并且淋洗液是否能夠從土壤中完全提取。淋洗法不僅適用于重金屬污染的土壤的修復，也廣泛應用于被有機物污染的土壤的修復，具有操作簡單、修復范圍廣的有點。但是主要適用于滲透性能較好的土壤，對于粘質土壤修復效果不甚理想。并且，在使用淋洗法修復污染土壤時，還需要注意防止含有污染物的淋洗液滲入到周邊沒有污染的土壤和地下水，防止造成二次污染。過度淋洗還會帶走土壤促進農作物生長的有效成分。

3.2 光降解法

光降解指的是在光的催化作用下，有機物能夠分解成分子數量較低的二氧化碳分子、水分子或者硝酸根離子、磷酸根離子、氯離子等，利用光化學反應降解土壤中污染物的方法。最初研發光降解法主要是由于在上個世紀七、八十年代，土壤受到嚴重的白色污染，因此需要對塑料等有機物進行降解，避免土壤板結，目前，光降解法在污染土壤修復中已經得到了成熟的應用。光降解技術特別適用修復揮發性有機物污染的土壤，具體的方法有土壤表層直接光解法、土壤懸浮液光解法以及光催化氧化法等。土壤表層直接光解法在污染土壤的修復中應用比較廣泛。使用光降解法修復污染土壤需要注意的是必須在光照充足的情況下才能夠實現，如果光照不充足，可能會導致分解中斷，污染物分解成小污染因子可能會造成更嚴重的二次污染。

3.3 化學氧化法

化學氧化法是通過在污染土壤中添加化學氧化劑，使二者發生氧化還原反應，污染物經過氧化還原反應生成低毒或者無毒的物質。化學氧化法是在土壤中深度鉆孔，將化學氧化劑注入到土壤中，通過氧化劑與污染物的混合、反應，使污染物進行降解或導致形態的變化。常用的化學氧化劑主要有高錳酸鉀、雙氧水和臭氧等，對于被有機物、農藥等污染的土壤治理效果較好。

4 總結

根據土壤的污染種類和污染程度，可有針對性地選擇不同的治理方法。目前的土壤治理修復技術，主要采用物理方法和化學方法相結合的方式來修復土壤，既能夠結合不同方法的優點，相互取長補短，又能夠提升土壤修復的效率，保證土壤修復效果，是值得推廣和采用的。隨著全球科技的不斷發展和進步，土壤修復技術必將會取得更大的發展和進步。

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作者簡介：李宏昌（1983-），男，遼寧阜新人，研究生學歷，工學碩士學位，工程師，研究方向：研究生態環保相關領域。