何佳樂
摘要:指出了近年來我國土壤污染態(tài)勢嚴(yán)峻,已發(fā)生多起土壤污染事件。污染土壤的修復(fù)是以降低污染、恢復(fù)質(zhì)量、重新利用為目的,利用物理、化學(xué)和生物手段對土壤中的污染物進(jìn)行控制、降解和轉(zhuǎn)化的過程。從實際情況出發(fā),分析了主要的污染土壤修復(fù)技術(shù),然后討論了污染土壤修復(fù)技術(shù)的選擇,最后針對土壤污染修復(fù)治理策略提出了若干建議,為相關(guān)土壤污染治理行業(yè)提供參考。
關(guān)鍵詞:土壤污染;修復(fù)技術(shù);選擇
中圖分類號:X53 文獻(xiàn)標(biāo)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(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),保護(hù)土壤環(huán)境質(zhì)量,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和全民健康水平,是實現(xiàn)全面建設(shè)小康社會目標(biāo)的必然要求,也是改善民生的重要內(nèi)容。
2研究背景
隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,企業(yè)數(shù)量的不斷增加、礦業(yè)資源的不合理開采,以及農(nóng)藥和化肥的大量使用,導(dǎo)致土壤污染態(tài)勢嚴(yán)峻,耕地面積不斷減少,土壤污染引起的生態(tài)安全問題日益凸顯。進(jìn)行污染土壤修復(fù)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(jìn)社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。
3土壤污染修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀
3.1物理修復(fù)技術(shù)
物理修復(fù)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(shù)、土壤蒸氣浸提技術(shù)、微波加熱技術(shù)等。
其中,熱脫附技術(shù)是將土壤中的污染物質(zhì),利用熱交換處理,進(jìn)行升溫,進(jìn)而蒸發(fā),從而使得污染物和土壤分離。土壤蒸氣浸提(簡稱SVE)技術(shù)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(fā)性有機(jī)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(huán)使用或排入大氣。微波加熱技術(shù)是利用微波加熱,使易揮發(fā)污染物和半揮發(fā)污染物在受熱后揮發(fā),難揮發(fā)污染物受熱分解。
3.2化學(xué)修復(fù)技術(shù)
化學(xué)修復(fù)是一種發(fā)展最早的土壤污染修復(fù)技術(shù),包括土壤固定一穩(wěn)定化技術(shù)、氧化還原技術(shù)、淋洗技術(shù)、光催化降解技術(shù)和電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)等。
其中,固定一穩(wěn)定化技術(shù)指將污染物固定在土壤中,避免其在土壤中擴(kuò)散,以減少大面積土壤污染。此技術(shù)優(yōu)點是成本低、應(yīng)用廣,當(dāng)處理多種復(fù)雜金屬廢棄物土壤污染時,固定一穩(wěn)定化技術(shù)充分表現(xiàn)出其穩(wěn)定性強(qiáng)、成本低的優(yōu)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(shù)時所需設(shè)備較多,操作比較復(fù)雜,該技術(shù)會受到污染物深度和土壤pH值、有機(jī)物含量的影響。
氧化還原技術(shù)是向土壤中加入與污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氧化劑(如臭氧)或還原劑(如二氧化硫),利用氧化還原反應(yīng)對土壤進(jìn)行修復(fù)。該技術(shù)適用于氧化還原作用敏感的污染土壤。
淋洗技術(shù)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(shù)。該技術(shù)目前已經(jīng)被普遍應(yīng)用于重金屬或復(fù)合、難處理污染的土壤治理中。
光催化降解技術(shù)是通過氧化作用修復(fù)污染土壤。該技術(shù)的效果會受到土壤的質(zhì)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(xué)修復(fù)技術(shù)是結(jié)合電化學(xué)與電動力學(xué),將污染物集中到電極區(qū)進(jìn)行處理的技術(shù)。該技術(shù)優(yōu)點是成本低、修復(fù)效率高,不需要化學(xué)藥劑,修復(fù)效果較好,不會產(chǎn)生二次污染。
3.3生物修復(fù)技術(shù)
以上所述的物理修復(fù)法和化學(xué)修復(fù)法均為較為傳統(tǒng)的土壤修復(fù)技術(shù)。這些方法的缺點是成本高、操作復(fù)雜、破壞土壤結(jié)構(gòu),使得土壤的肥力和活性有所下降,對環(huán)境會造成影響。與傳統(tǒng)方式相比之下,生物修復(fù)法是一種新型土壤修復(fù)技術(shù),此種方式成本低廉、環(huán)保、安全,因而目前較受關(guān)注。
廣義上,生物修復(fù)指利用土壤中的動植物和微生物等,對土壤中的污染物進(jìn)行吸收、降解或轉(zhuǎn)化,從而降低土壤污染程度。狹義上,生物修復(fù)主要指利用土壤中的微生物,將污染物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。
4土壤污染修復(fù)技術(shù)發(fā)展存在問題與發(fā)展趨勢
由于土壤中污染物種類性質(zhì)有所不同,受損土壤周圍環(huán)境不同,因此土壤修復(fù)治理是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。如果只采用單一修復(fù)技術(shù),無法完全達(dá)到修復(fù)效果,所以修復(fù)污染土壤需要多種技術(shù)相互配合。目前,土壤污染修復(fù)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要阻力有:人才緊缺;技術(shù)水平不足;修復(fù)資金緊缺;政策不完善、不系統(tǒng);市場不夠規(guī)范;環(huán)境監(jiān)管能力薄弱。
土壤修復(fù)方面的發(fā)展會有如下趨勢:①向環(huán)保型的生物修復(fù)技術(shù)發(fā)展,如微生物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展和利用。未來的修復(fù)技術(shù)既要綠色安全,還應(yīng)治理效率高。②從單項技術(shù)向多項技術(shù)綜合修復(fù)技術(shù)發(fā)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(shù)很難實現(xiàn)修復(fù)目標(biāo),發(fā)展融合性修復(fù)模式將有效提高土壤污染治理的治理效果。③發(fā)展污染土壤治理的設(shè)備系統(tǒng)也是研究重點。
5結(jié)論與建議
土壤污染修復(fù)是項交叉學(xué)科的工程,涉及生物學(xué)、土壤學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境工程、計算機(jī)等。單一的修復(fù)技術(shù)很難完全去除土壤中的污染物,將生物修復(fù)技術(shù)結(jié)合物理技術(shù)和化學(xué)技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用,可以彌補(bǔ)單一技術(shù)的缺陷,也是土壤污染修復(fù)技術(shù)的發(fā)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(fù)產(chǎn)業(yè)人才的引進(jìn)與培養(yǎng)。
(2)修復(fù)污染土壤還應(yīng)考慮修復(fù)工作對生態(tài)環(huán)境的影響,避免二次污染。要加強(qiáng)土壤淋洗和植物修復(fù)等綠色可持續(xù)修復(fù)技術(shù)、復(fù)合污染的組合式修復(fù)技術(shù)、原位還原穩(wěn)定化技術(shù)、綠色修復(fù)功能材料、集成智能裝備的引進(jìn)、研發(fā)和應(yīng)用。
(3)完善并加強(qiáng)土壤修復(fù)管理體系,加強(qiáng)風(fēng)險評估。①在項目啟動前應(yīng)強(qiáng)化項目方案的審查。實施土壤污染修復(fù)項目的全流程質(zhì)控。例如,針對項目污染物種類、密度、空間分布進(jìn)行嚴(yán)格審查。②在污染修復(fù)的項目實施過程中,加強(qiáng)項目監(jiān)管。③加強(qiáng)土壤污染修復(fù)成效的綜合評估。④從經(jīng)濟(jì)、行政、法律方面,明確項目實施的獎勵與處罰措施。