李明俊

鄭州浩創(chuàng)農業(yè)科技有限公司 河南 鄭州 450000

引言

土壤是人類賴以生存的資源。我國國土面積廣闊,但是土壤污染問題十分嚴重,社會進程的加速發(fā)展,各個領域產業(yè)在生產過程中的污染排放都對土壤造成了一定的污染。特別在工業(yè)發(fā)展過程中產生的未達標排放污染物,對土壤造成了嚴重的影響,加強對污染土壤的修復改善是亟待解決的問題。

1 污染土壤修復技術研究現狀分析

1.1 物理角度的污染土壤修復技術

1.1.1 物理分離技術 物理分離技術是指通過物理手段將污染物與土壤分離,是污染土壤修復中的基礎措施,可減少污染物在土壤中的體積,為后續(xù)細化修復奠定基礎。目前常用的物理分離技術包括粒徑分離、水動力學篩分、磁分離或重力分離等,不同分離手段應用的設備不同,修復人員可根據污染土壤現狀與成本等要素,選擇最佳分離手段。

1.1.2 熱力學修復技術 熱力學修復技術是指通過熱傳導、輻射的加熱作用使土壤中的污染物揮發(fā),實現污染土壤的修復,適用于水銀、油或農藥等污染物質聚集的土壤。有研究學者指出,熱力學修復常用的技術包括低溫原位加熱與高溫原值加熱兩項工藝。其中,低溫原位加熱工藝適用于揮發(fā)性有機物或非溶性的高濃度液態(tài)物質等;高溫原值加熱工藝適用于含有半揮發(fā)性有機物的污染土壤,例如多氯聯苯或高密度的非水液體有機物。

1.1.3 蒸汽浸提技術 蒸汽浸提技術是指通過物理手段降低土壤的空氣蒸氣壓,使污染物以蒸汽形式脫離土壤,技術工藝包括異位土壤蒸汽浸提、多相浸提與原位蒸汽浸提等。大量實踐研究表明,蒸汽浸提技術在高揮發(fā)性化學污染土壤中的修復作用顯著,例如四氯乙烯、苯等污染物積聚的土壤。

1.2 污染土壤化學修復技術 當前在污染土壤化學修復技術中主要是通過向污染土壤中加入化學改良劑的方式對其中的污染物進行沉淀、還原、溶解和吸附。在具體的修復過程中可以分為四種方式:其一,為化學脫鹵修復方式,這種修復方式時間短,但是如果與水作用會引起化學反應,增加修復成本;其二,為穩(wěn)定固定修復方式,土壤修復成本低,同時形成的物質毒性弱,但是在修復過程中需要的設備比較多;其三,浸提淋洗修復方式,這種修復方式有利于提升污染物的除去效率,但是需要的水比較多,因此提升修復成本;其四,氧化還原修復方式,對于無機污染的處理效果比較好,但是容易使土壤的生態(tài)結構受到影響。

1.3 污染土壤生物修復技術 污染土壤生物修復方面主要是通過生物體的代謝活動降低土壤中的污染物濃度,幫助土壤恢復到原來狀態(tài)的一種修復方式。主要可以分為三種修復方式:第一是利用動物進行修復,其成本低,對土壤的生態(tài)性影響不大,但是會受到動物環(huán)境適應能力的影響,而且需要的修復時間長;第二是利用微生物進行修復,這種修復方式需要的成本低,有利于預防土壤的二次污染,同時可操作性強,但是對污染物的敏感性低,修復工作開展路徑窄,容易受到環(huán)境約束;第三,植物修復方式,這種修復方式需要的成本不高,有利于避免土壤二次污染,防止造成土壤結構破壞,同時有利于對環(huán)境的美化,但是植物修復的周期長,種類單一。

2 污染土壤修復技術研究發(fā)展趨勢

2.1 聯合土壤綜合修復趨勢 在工業(yè)與農業(yè)生產技術創(chuàng)新的過程中,工業(yè)生產排放的污染物與農藥污染物種類均有所增加,污染土壤的復雜性有顯著提升,加大了污染土壤的污染程度。同時,土壤中的污染物在成分、性質與危害方面有所不同,單一的修復技術難以有效清理污染土壤中的污染物。因此,在未來的污染土壤修復技術研究中,研究學者需開展聯合土壤綜合修復技術的研究,整合污染土壤生物、化學與物理修復技術,通過多種技術的配合應用,強化污染土壤的修復效果,實現保護生態(tài)環(huán)境的目標。例如,在污染土壤的生物修復技術中,修復人員可以在污染土壤中種植多種植物或在土壤中投放不同的微生物,降解不同的污染物;在污染土壤的物理修復中,修復人員可將物理分離與蒸汽浸提技術配合應用。

2.2 環(huán)境友好發(fā)展趨勢 在構建環(huán)境友好型社會的發(fā)展趨勢下,研究人員以無公害為目標研發(fā)污染土壤修復技術,避免污染土壤修復技術在處理土壤污染物時,對生態(tài)環(huán)境造成破壞,顧此失彼。基于環(huán)境友好發(fā)展的目標,研究人員可從現有修復技術的優(yōu)化與新修復技術的研發(fā)2個方面入手。在現有修復技術的優(yōu)化過程中,研究學者需要根據修復技術的原理,分析其適用的污染土壤,實現污染土壤與修復技術的有效對應,避免其他有害物質的出現,實現無公害污染土壤處理;在新修復技術的研發(fā)中,技術人員可引入太陽能或生物工程技術。例如,通過太陽能集熱裝置,進行太陽能的收集,將其作為熱源,實施熱力學修復技術,處理污染土壤中的苯系物或石油等污染物質;通過黏土或生物炭等材料,進行新型納米材料的研發(fā),將其用于污染土壤中,可有效固定污染土壤中的鹽基陽離子,提升污染土壤的p H值,使其轉變?yōu)榭筛鞯霓r田,推動農業(yè)發(fā)展。

2.3 促進多項修復技術聯合發(fā)展 生物聯合技術因其成本低等特點,是當前應用比較廣泛的技術。但是因為單項修復技術存在一定的局限性,使得聯合技術中仍舊存在很多問題,技術推廣方面就受到一定的制約。在對已有的聯合修復技術研究中發(fā)現,多項技術聯合存在一些問題,如何解決這些問題成為未來研究的重點,同時也是研究發(fā)展的突破重點。在植物參與聯合修復中,重點內容在于對植物的選擇,探尋出生存能力強,去污染效果好、生物量大的植物;微生物參與聯合修復的重點在于,要根據其厭氧和好氧的特點,研究分析微生物與環(huán)境機制等。

3 結束語

利用科學的手段對污染土壤進行修復,不僅能夠提高其原有生態(tài)動力的功能,促進去恢復生產力,同時也能夠與有效避免二次污染現象。以此加強對土壤污染修復技術的研究,加強土壤污染防控管理措施,才能更好的促進修復技術產業(yè)化的發(fā)展。