何佳樂
摘要:指出了近年來我國土壤污染態勢嚴峻,已發生多起土壤污染事件。污染土壤的修復是以降低污染、恢復質量、重新利用為目的,利用物理、化學和生物手段對土壤中的污染物進行控制、降解和轉化的過程。從實際情況出發,分析了主要的污染土壤修復技術,然后討論了污染土壤修復技術的選擇,最后針對土壤污染修復治理策略提出了若干建議,為相關土壤污染治理行業提供參考。
關鍵詞:土壤污染;修復技術;選擇
中圖分類號:X53 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9944(2019)16-0176-02
1引言
土壤是人類賴以生存和發展的物質基礎,保護土壤環境質量,提高農產品質量和全民健康水平,是實現全面建設小康社會目標的必然要求,也是改善民生的重要內容。
2研究背景
隨著我國經濟快速發展,企業數量的不斷增加、礦業資源的不合理開采,以及農藥和化肥的大量使用,導致土壤污染態勢嚴峻,耕地面積不斷減少,土壤污染引起的生態安全問題日益凸顯。進行污染土壤修復研究工作,可有效降低土壤污染程度,阻止污染物對人體健康造成傷害,同時也可促進社會經濟可持續發展。
3土壤污染修復技術研究現狀
3.1物理修復技術
物理修復是通過物理手段將污染土壤中的污染物去除或分離,主要包括熱脫附技術、土壤蒸氣浸提技術、微波加熱技術等。
其中,熱脫附技術是將土壤中的污染物質,利用熱交換處理,進行升溫,進而蒸發,從而使得污染物和土壤分離。土壤蒸氣浸提(簡稱SVE)技術是將新鮮空氣通過注射井壓人污染土壤,流動的空氣會將揮發性有機污染物吸回地面。接著,通過吸附法或生物處理等過程,凈化抽回的氣體使其循環使用或排入大氣。微波加熱技術是利用微波加熱,使易揮發污染物和半揮發污染物在受熱后揮發,難揮發污染物受熱分解。
3.2化學修復技術
化學修復是一種發展最早的土壤污染修復技術,包括土壤固定一穩定化技術、氧化還原技術、淋洗技術、光催化降解技術和電動力學修復技術等。
其中,固定一穩定化技術指將污染物固定在土壤中,避免其在土壤中擴散,以減少大面積土壤污染。此技術優點是成本低、應用廣,當處理多種復雜金屬廢棄物土壤污染時,固定一穩定化技術充分表現出其穩定性強、成本低的優勢。常用的固化劑有石灰、瀝青和硅酸鹽水泥等,其中水泥最為常見。由于實行該技術時所需設備較多,操作比較復雜,該技術會受到污染物深度和土壤pH值、有機物含量的影響。
氧化還原技術是向土壤中加入與污染物發生化學反應的氧化劑(如臭氧)或還原劑(如二氧化硫),利用氧化還原反應對土壤進行修復。該技術適用于氧化還原作用敏感的污染土壤。
淋洗技術是將水或其他含沖洗劑的溶液灌人受污染的土壤中,以去除土壤污染物的技術。該技術目前已經被普遍應用于重金屬或復合、難處理污染的土壤治理中。
光催化降解技術是通過氧化作用修復污染土壤。該技術的效果會受到土壤的質地、厚度、水分、酸堿值、氧化鐵含量的影響。土壤黏粒少、污染物遷移的速度快,光催化降解速率越高。
電動力學修復技術是結合電化學與電動力學,將污染物集中到電極區進行處理的技術。該技術優點是成本低、修復效率高,不需要化學藥劑,修復效果較好,不會產生二次污染。
3.3生物修復技術
以上所述的物理修復法和化學修復法均為較為傳統的土壤修復技術。這些方法的缺點是成本高、操作復雜、破壞土壤結構,使得土壤的肥力和活性有所下降,對環境會造成影響。與傳統方式相比之下,生物修復法是一種新型土壤修復技術,此種方式成本低廉、環保、安全,因而目前較受關注。
廣義上,生物修復指利用土壤中的動植物和微生物等,對土壤中的污染物進行吸收、降解或轉化,從而降低土壤污染程度。狹義上,生物修復主要指利用土壤中的微生物,將污染物轉化為無害物質。
4土壤污染修復技術發展存在問題與發展趨勢
由于土壤中污染物種類性質有所不同,受損土壤周圍環境不同,因此土壤修復治理是一項復雜的系統工程。如果只采用單一修復技術,無法完全達到修復效果,所以修復污染土壤需要多種技術相互配合。目前,土壤污染修復技術與產業發展的主要阻力有:人才緊缺;技術水平不足;修復資金緊缺;政策不完善、不系統;市場不夠規范;環境監管能力薄弱。
土壤修復方面的發展會有如下趨勢:①向環保型的生物修復技術發展,如微生物修復技術的發展和利用。未來的修復技術既要綠色安全,還應治理效率高。②從單項技術向多項技術綜合修復技術發展。實際的污染治理中,污染物種類并不是單一的,僅用一項治理技術很難實現修復目標,發展融合性修復模式將有效提高土壤污染治理的治理效果。③發展污染土壤治理的設備系統也是研究重點。
5結論與建議
土壤污染修復是項交叉學科的工程,涉及生物學、土壤學、生態學、環境工程、計算機等。單一的修復技術很難完全去除土壤中的污染物,將生物修復技術結合物理技術和化學技術進行綜合應用,可以彌補單一技術的缺陷,也是土壤污染修復技術的發展方向。在未來的土壤污染治理研究中,建議如下。
(1)重視土壤污染修復產業人才的引進與培養。
(2)修復污染土壤還應考慮修復工作對生態環境的影響,避免二次污染。要加強土壤淋洗和植物修復等綠色可持續修復技術、復合污染的組合式修復技術、原位還原穩定化技術、綠色修復功能材料、集成智能裝備的引進、研發和應用。
(3)完善并加強土壤修復管理體系,加強風險評估。①在項目啟動前應強化項目方案的審查。實施土壤污染修復項目的全流程質控。例如,針對項目污染物種類、密度、空間分布進行嚴格審查。②在污染修復的項目實施過程中,加強項目監管。③加強土壤污染修復成效的綜合評估。④從經濟、行政、法律方面,明確項目實施的獎勵與處罰措施。