管曉霞
(廣州市中綠環(huán)保有限公司 廣州市蘿崗區(qū) 510663)
土壤有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)淺談
管曉霞
(廣州市中綠環(huán)保有限公司 廣州市蘿崗區(qū) 510663)
隨著人口急劇增長,工業(yè)迅猛發(fā)展,固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒,有害廢水不斷向土壤中滲透,大氣中的有害氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中,導(dǎo)致了土壤污染,其中土壤有機(jī)污染尤為突出,憑借土壤自身的凈化能力很難對其進(jìn)行分解,基于此,人們對其相關(guān)修復(fù)技術(shù)方面進(jìn)行一系列的研究,以期對我國環(huán)境保護(hù)方面做出一定貢獻(xiàn)。
土壤;有機(jī)污染;修復(fù)技術(shù)
土壤是動物和植物的家,是人類賴以生存的自然資源。由于土壤處于陸地生態(tài)系統(tǒng)中的無機(jī)界和生物界的中心,一旦土壤污染,作物從土壤中吸收和積累的污染物最終將通過食物鏈傳遞而影響人體健康。
面對日趨嚴(yán)重的土壤污染問題,土壤污染修復(fù)技術(shù)越來越受重視,本文簡要介紹幾種國內(nèi)外有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)。
1.1 修復(fù)原理
表面活性劑修復(fù)技術(shù)的原理是,通過改變?nèi)芙庑允雇寥纼?nèi)有機(jī)污染物發(fā)生離析,然后可以通過洗脫液的使用使其徹底從土壤中脫離出來。通常情況下,溶解性的加大可以從兩方面入手,及間接和直接法,首先將就間接法進(jìn)行解釋:這種方法在最初便會有膠束產(chǎn)生,并分散在水相內(nèi),因其自身比較親水故而不會與性質(zhì)相反的污染物進(jìn)行直接融合,水相將溶解在其中的污染物進(jìn)行包圍,膠束不能與污染物進(jìn)行直接接觸但是可以通過水間接達(dá)到目的,再進(jìn)行之后的步驟;然后就直接法進(jìn)行解釋:當(dāng)洗脫液以及表面活性劑共同對土壤有機(jī)污染物進(jìn)行作用時,通過和土壤附近水的作用,使已經(jīng)開始溶解的土壤有機(jī)污染物與其發(fā)生作用,然后對其土壤有機(jī)污染物質(zhì)進(jìn)行聚集(疏水作用為此過程重要依據(jù));活性劑的濃度逐漸產(chǎn)生變化,一旦達(dá)到某一臨界線便會使污染物膠束出現(xiàn),然后便可以實現(xiàn)進(jìn)一步的擴(kuò)散及分離,從而達(dá)到修復(fù)工作的目的[1]。
1.2 實際應(yīng)用
近年來,此類修復(fù)技術(shù)已經(jīng)開始實現(xiàn)全國范圍的推廣,其對土壤有機(jī)污染問題可以起到很大的積極作用,然而在實際的應(yīng)用過程中還有一些問題需要相關(guān)研究人員對其進(jìn)行進(jìn)一步的研究以及攻克,例如回收等。我國的研究人員針對這方面問題進(jìn)行生物技術(shù)方面的研究,研制出了生物的表面活性劑,這種活性劑通常以植物、微生物等構(gòu)成,這種生物活性劑的修復(fù)能力較強(qiáng),而且通過降解使回收工作中的困難得以解決,在很大程度上使活性劑對土壤的污染問題得到解決,因此可以被人們進(jìn)行更多的推廣應(yīng)用。
2.1 微生物的修復(fù)技術(shù)
微生物在土壤中可以說是比較常見,且對土壤的生態(tài)系統(tǒng)具有重要作用,一方面微生物可以使其穩(wěn)定性得到有效保障,而另一方面微生物可以對土壤有機(jī)污染方面的問題進(jìn)行緩解,有機(jī)污染物可以被土壤中微生物所分解,通常情況下,很多不同類型的土壤有機(jī)污染問題可以被同一種微生物所解決,下面將對其進(jìn)行舉例說明:氯化莰以及DDVP等物質(zhì)都可以由假單胞菌進(jìn)行分解,這些有機(jī)污染物顯然已經(jīng)被視為是此類微生物的能量來源。如今在我國這種微生物的修復(fù)技術(shù)已經(jīng)被研究人員進(jìn)行進(jìn)一步研究以及應(yīng)用,例如殘留降解等,這些修復(fù)技術(shù)可以被劃到基因方面的范圍之中,研究人員通過基因重組等方法將微生物在有機(jī)污染中的降解作用進(jìn)行進(jìn)一步加強(qiáng),使其可以更好更快的對土壤有機(jī)污染相關(guān)問題進(jìn)行處理。
2.2 植物修復(fù)
對這種方法而言,有很多方面的因素會對修復(fù)工作質(zhì)量產(chǎn)生影響,例如污染物理化特性和植物品種等。通常情況下,植物修復(fù)技術(shù)可以通過三類方法對有機(jī)污染產(chǎn)生作用。
(1)周亡植物仍然可以對土壤有機(jī)污染起到修復(fù)功能。因為在其失去所有生命力后會將一種酶釋放到外界環(huán)境中,從而使其可以在周亡后續(xù)完成修復(fù)工作。
(2)直接進(jìn)行分解吸收。土壤有機(jī)污染可以通過礦化作用轉(zhuǎn)變成H2O以及CO2;在木質(zhì)化的影響下可以使土壤有機(jī)污染物分解并對植物本身產(chǎn)生積極影響,增強(qiáng)植物細(xì)胞壁強(qiáng)度,使植物具有更好的抗病能力,這一過程可以形成一個良性循環(huán),待植物各方面能力增強(qiáng)后便可以繼續(xù)對有機(jī)污染進(jìn)行分解吸收,從而使其對土壤修復(fù)作用進(jìn)一步增強(qiáng)[2]。
(3)加速土壤生化反應(yīng)。這種方法主要是由于植物根系發(fā)揮作用,通常情況下可以分泌出很多提高生化反應(yīng)效率的物質(zhì),從而完成對土壤有機(jī)污染的修復(fù)工作,對有害物質(zhì)進(jìn)行分解。對除草劑一類的有害物質(zhì)進(jìn)行處理時,越是發(fā)達(dá)的根系越能夠在其中發(fā)揮重要作用,使修復(fù)效果達(dá)到更好;酶也是植物根系的產(chǎn)物之一,通過它也可以完成對土壤有機(jī)污染的修復(fù)工作。
該技術(shù)的適用范圍是在不飽和區(qū)內(nèi),使土壤有機(jī)污染的位置有空氣的流通,并利用污染物揮發(fā)方面的性質(zhì)對其進(jìn)行處理,達(dá)到修復(fù)目的。在對土壤有機(jī)污染修復(fù)問題的研究中,這種技術(shù)可以稱之為修復(fù)工作的一個重要轉(zhuǎn)折點,研究人員對其繼續(xù)進(jìn)行深入的研究和擴(kuò)展,完成了升級版的SVE技術(shù),即BV技術(shù)。這種技術(shù)研發(fā)工作在最初是由一次偶然的機(jī)會得到啟發(fā),人們使用SVE相關(guān)技術(shù)進(jìn)行土壤污染有機(jī)修復(fù)工作時,發(fā)現(xiàn)修復(fù)位置土壤自身含有的微生物可以對土壤污染物進(jìn)行降解,其去除有機(jī)污染效果可以達(dá)到總數(shù)的兩成左右,若人為對其進(jìn)行干預(yù),例如增加濕度等可以使其效果繼續(xù)增強(qiáng),實現(xiàn)對污染物總數(shù)四成左右的降解,因此受到人們更多的推崇,被人們廣泛的應(yīng)用到土壤有機(jī)污染的處理工作中。如今,隨著研究人員對BV技術(shù)各方面研究工作的不斷深入,對其作用機(jī)理及現(xiàn)場設(shè)計工作等方面進(jìn)行了大幅度提升,使其可以更好的發(fā)揮對土壤有機(jī)污染的修復(fù)作用[3]。
SVE技術(shù)以及其發(fā)展而來的BV之間具有一些相同點和不同點,在設(shè)施方面兩者基本可以達(dá)到一致,而在設(shè)計目的及其結(jié)構(gòu)等方面卻存在較大差異性;在抽提井以及注射井安置位置方面也有所不同,前者通常情況下被安置在發(fā)生土壤有機(jī)污染的位置,而后者的安置位置卻趨于邊緣化;前者在進(jìn)行工作時會盡量使空氣流速加快從而使具有揮發(fā)性的有機(jī)污染物快速脫離土壤,后者對空氣流速方面沒有過多要求,其主要是通過氧氣條件方面的改變使土壤有機(jī)污染現(xiàn)場的微生物可以更好發(fā)揮其作用對污染物進(jìn)行分解,所以反而需要使流速方面減緩,讓氣體可以長久的在污染位置發(fā)揮作用,為微生物的分解工作提供更多有利條件;前者在使用初期效果較好,隨著時間的流逝其效果逐漸下降;后者對土壤有機(jī)污染進(jìn)行處理時并不局限于污染物質(zhì)是否具有揮發(fā)性,只要其可以進(jìn)行生物降解,這種技術(shù)便可以實現(xiàn)對土壤有機(jī)污染的修復(fù)。
綜上所述,我國已經(jīng)逐漸意識到土壤有機(jī)污染修復(fù)工作的重要性,且對各類修復(fù)技術(shù)進(jìn)行深入研究及應(yīng)用,例如表面的活性劑及植物修復(fù)等,雖然在我國修復(fù)技術(shù)的發(fā)展時間不長,但是也已經(jīng)取得了一些成績,接下來我國相關(guān)人員需要對土壤有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)繼續(xù)進(jìn)行深入研究,將優(yōu)秀的技術(shù)向全國范圍內(nèi)進(jìn)行推廣,以促進(jìn)現(xiàn)代土壤環(huán)境科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新,加快土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
[1]唐文雅,王斌.土壤有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的相關(guān)研究[J].環(huán)球人文地理,2016(8):203.
[2]葉茂,楊興倫,魏海江,等.持久性有機(jī)污染場地土壤淋洗法修復(fù)研究進(jìn)展[J].土壤學(xué)報,2012(4):803~814.
[3]王慧娟,郭賀,趙文信,等.脈沖放電等離子體修復(fù)芘污染土壤的影響因素[J].高電壓技術(shù),2015(10):3512~3517.
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1005-7897(2016)12-0089-02
2016-6-2
管曉霞(1983-),女,湖北荊州人,助理工程師,碩士,從事環(huán)境影響評價工作。