電子垃圾拆解地污染現(xiàn)狀與修復(fù)技術(shù)

摘要：本文概述了我國當(dāng)前電子垃圾拆解地土壤污染的狀況，對主要污染物及常用的污染修復(fù)技術(shù)進(jìn)行了介紹，并針對其中有效的污染修復(fù)技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：電子垃圾；土壤修復(fù)；環(huán)境問題

中圖分類號：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）06-0079-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.047

Abstract： In this paper， the pollution status of soil contaminated by e-waste was reviewed. The main pollutants and commonly used pollution repair techniques were analyzed.

Key words： E-waste； Soil repaired； Environmental problem

目前，我國是全球第二第2大電子廢棄物制造國，2010年電子垃圾產(chǎn)量達(dá)到230萬t，并以高于全球增長速度增長，每年約新增5%-10%。現(xiàn)有拆解設(shè)備和技術(shù)的落后，導(dǎo)致電子垃圾中所含的重金屬物質(zhì)（主要包括Cr、Hg、Cd、Pb、As等）以及持久性有機污染物（主要包括多氯聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯醚等）進(jìn)入到環(huán)境中，引起拆解場地所在區(qū)域的水環(huán)境、大氣環(huán)境、土壤環(huán)境和生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。

1 電子垃圾主要污染物

1.1 電子垃圾的重金屬污染

重金屬主要由土壤進(jìn)入環(huán)境，在土壤中不斷累積。污染物通過土壤與水、空氣和生物圈的相互作用長期持續(xù)緩慢釋放。受電子垃圾污染的土壤成為二次污染源。我國一些主要的電子垃圾拆解區(qū)土壤中的重金屬含量高于對照區(qū)。以Cu及Pb作為重金屬含量表征，貴嶼鎮(zhèn)土壤和沉積物中Cu為8360mg/kg，Pb為10000mg/kg；而在清遠(yuǎn)龍?zhí)痢⑹堑貐^(qū)，電子廢棄物焚燒場地周邊土壤中的Cu含量最高值為14138.7mg/kg、Pb為13288.6mg/kg；在電子垃圾焚燒煙氣沉降區(qū)附近，土壤中Cu、Pb、Cd最高含量分別達(dá)到437.6mg/kg，209.9mg/kg及2.44mg/kg，平均含量分別為202.6mg/kg，106.4mg/kg和1.57mg/kg[1]。

1.2 電子垃圾土壤中持久性有毒物質(zhì)污染

電子垃圾污染土壤中毒害有機污染物主要包括PCBs、PBDEs、PAHs、鈦酸酯、磷化物、鄰苯二甲酸脂等，部分有機污染物和重金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成絡(luò)合物。多種重金屬和多種毒害有機物復(fù)合污染成為電子垃圾拆解區(qū)污染土壤的特征。

2 電子垃圾污染土壤修復(fù)

目前，在中國發(fā)展的土壤修復(fù)技術(shù)主要處理單一的污染類型，主要為處理重金屬或有機污染物。對污染土壤中重金屬有機污染物復(fù)合修復(fù)的研究尚處于起步階段。

2.1 物理修復(fù)技術(shù)

物理修復(fù)技術(shù)主要包括填埋法和通風(fēng)法。填埋法主要通過置換土壤，即將污染土壤挖出，換上未受污染的清潔土壤，然后把污染土壤再運輸?shù)街付ǖ攸c填埋。該方法只適用于小面積污染的土壤修復(fù)，且存在后續(xù)處理—填埋前必須處理置換土。主要缺點是處理成本高，污染物不能徹底清除。通過在土壤中人工鼓風(fēng)，在氣流的作用下，土壤孔隙中的有機污染物的加快揮發(fā)，從而達(dá)到去除土壤中污染物的目的，這種技術(shù)稱為通風(fēng)技術(shù)。該方法的適合范圍較局限，為處理易揮發(fā)的有機污染物[2]。

2.2 生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)是利用特定的微生物、植物或動物吸收、轉(zhuǎn)化、去除或降解有機污染物，實現(xiàn)土壤和生態(tài)功能恢復(fù)的技術(shù)。常用的生物修復(fù)技術(shù)包括微生物修復(fù)、植物修復(fù)、動物修復(fù)和酶修復(fù)。微生物修復(fù)是一種利用微生物的生命代謝來降解有機污染物的方法。該方法具有成本低、修復(fù)效果好的優(yōu)點。同時，也存在修理效率低、修復(fù)條件不可控等缺點。植物修復(fù)可以通過3種途徑來實現(xiàn)吸收、轉(zhuǎn)化和降解有機物的目的，即植物對有機污染物的直接吸收、根系分泌的酶以及有機污染物與根和根際微生物的聯(lián)合代謝。植物修復(fù)技術(shù)的中間代謝產(chǎn)物復(fù)雜，許多代謝產(chǎn)物難以采取有效的方法進(jìn)行觀察檢測，適用于土壤中有機污染物的原位處理，但由于多氯聯(lián)苯存在生物活性低且的疏水性強的特點，植物很難利用，限制了該方法在修復(fù)多氯聯(lián)苯污染土壤上的應(yīng)用。動物修復(fù)是指生活在土壤中的一些大型原生動物和小動物物種，通過吸收或積累土壤中的有機污染物，并通過自身代謝過程，使部分有機污染物降解成低毒或無毒的物質(zhì)，但土壤條件對該方法影響很大。酶法生物修復(fù)技術(shù)為利用某些特定的酶來分解有機物，該方法的特點為對環(huán)境的營養(yǎng)條件要求較低，適用于低濃度的污染物去除，能降解某些特定的難降解的污染物，但該技術(shù)具有提取時間長，酶不穩(wěn)定容易失活和高成本等缺點。生物修復(fù)在電子廢棄物回收區(qū)污染嚴(yán)重的土壤中難以實現(xiàn)理想的修復(fù)效果。一般只適用于處理大面積低濃度污染土壤[3]。

2.3 化學(xué)修復(fù)技術(shù)

化學(xué)修復(fù)是利用液壓推動清洗劑沖刷污染土壤，促使其中污染物分離的方法，通過合適的清洗劑提高有機物的溶解度，從而促進(jìn)土壤中污染物溶解到水溶液中。影響化學(xué)淋洗總效率的因素包括淋洗劑和污染物的相互作用、淋洗液本身的理化性質(zhì)、污染物在土壤的吸附性和在清洗劑的溶解性。常用于污染土壤的清洗劑包括非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、生物表面活性劑和生物制品。生物表面活性劑是一種天然的表面活性劑，產(chǎn)生于微生物、植物和動物，分子結(jié)構(gòu)通常比合成的表面活性劑復(fù)雜，具有臨界膠束濃度較低及可生物降解等特點[4]。污染土壤淋洗處理同時產(chǎn)生的含有污染物、脫除劑和土壤組分的淋洗液，其后處理難度極大，已成為制約該技術(shù)應(yīng)用和推廣的一個重要因素。此外，淋洗處理后的土壤土質(zhì)貧瘠，且含有少量殘留的活化污染物。根據(jù)統(tǒng)計，電子拆解場場址大部分位于農(nóng)用地周邊，農(nóng)用地存在面積大污染程度相對較低的特點。淋洗處理后的土壤若直接用于耕作，將不利于作物生長，而且土壤中被活化的污染物有向作物食用部位轉(zhuǎn)移的風(fēng)險，因此還需要對淋洗處理后的土壤以及周邊中低度污染土壤做進(jìn)一步的土質(zhì)恢復(fù)和活化污染物的去除。由于淋洗后土壤及周邊農(nóng)地污染物濃度較低，采取生物修復(fù)去除土壤中的殘留污染物是較好的選擇。淋洗后土壤堆放回原位后，通過施加可降解PBDEs、PAHs、PCBs等有毒有害有機物的降解菌，種植可吸收Cu、Zn、Cd、As、Pb等重金屬和可促進(jìn)有毒有害有機物降解的大生物量修復(fù)植物，投加促進(jìn)污染物降解和吸收的助劑，通過調(diào)節(jié)、優(yōu)化土壤水分、養(yǎng)分、pH值和氧化還原狀況等土壤生態(tài)因子，改善土壤條件，進(jìn)一步去除土壤中殘留的少量重金屬和有毒有害有機污染物及脫除劑，恢復(fù)農(nóng)用土壤肥力。這一技術(shù)方向上，利用生物量大、生長快、能同時積累幾種重金屬的超積累植物具有較高的效率。

3 結(jié)語

電子垃圾污染場地土壤中多種重金屬和毒害有機物共存，難以通過單一的方法達(dá)到修復(fù)目的，物理、化學(xué)、生物等多種技術(shù)方法組合搭配的綜合處理方法將會成為未來的發(fā)展趨勢。

參考文獻(xiàn)

[1]朱崇嶺.珠三角主要電子垃圾拆解地底泥、土壤中重金屬的分布及源解析[D].廣州：華南理工大學(xué)，2013.

[2]楊勇，何艷明，欒景麗等.國際污染場地土壤修復(fù)技術(shù)綜合分析[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2012，35（10）：92-98.

[3]吳志能，謝苗苗，王瑩瑩.我國復(fù)合污染土壤修復(fù)研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2016，35（12）：2250-2259.

[4]張方立.多氯聯(lián)苯重度污染土壤的淋洗修復(fù)技術(shù)研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2014.

收稿日期：2018-04-10

作者簡介：陳思茹（1985-），女，中級工程師，本科，研究方向為環(huán)境影響評價冶金機電類項目。