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淺議(yì)如何修複污染場地的土壤環境
浏覽:1863 發布日期:2019-09-19 06:50:58

我國大(dà)部分污染場地都處于城(chéng)區(qū)範圍内,生态敏感區(qū)域内也(yě)存在少部分污染場地。由于工(gōng)業和(hé)礦業是導緻污染場地出現(xiàn)的最主要原因,所以礦區(qū)和(hé)重污 染行業所在地是污染場地最爲密集的地區(qū),如石油化工(gōng)、冶金(jīn)、機械加工(gōng)、電鍍、制造、印染、有色金(jīn)屬礦區(qū)、黑色金(jīn)屬礦區(qū)、垃圾填埋場、加油站(zhàn)、金(jīn)屬礦渣堆場、廢物回收場和(hé)電子垃圾處理(lǐ)場等區(qū)域 [1]。若 不及時(shí)地修複治理(lǐ)場地污染,那麽勢必會(huì)給人們工(gōng)作(zuò)、 生活帶來(lái)很(hěn)大(dà)的影響,也(yě)會(huì)阻礙社會(huì)的可持續發展, 污染的治理(lǐ)迫在眉睫。

1 當前場地土壤污染的主要類型

1.1 重金(jīn)屬污染場地

化學中相對(duì)密度不低(dī)于 5.0 的金(jīn)屬元素被劃歸爲 重金(jīn)屬元素,一般而言,重金(jīn)屬并無嚴格的定義。當 前,其中包括 Zn、Ge、Mn、Cu 等 45 種金(jīn)屬元素,而 由于 As 屬性與金(jīn)屬元素相似,因此其被歸類爲重金(jīn)屬 元素,同時(shí) As 也(yě)是導緻場地污染的重金(jīn)屬元素之一 [2]。 一般而言被污染的場地土壤,較爲常見的重金(jīn)屬元素 爲 As、Ni、Hg、Cu、Zn、Cd、Cr、Pb 等, 而 這(zhè) 八 種 重金(jīn)屬元素在日常的化學原料以及冶金(jīn)業、皮革相關制品行業、蓄電池制造業等多種行業都較爲常見 [3]。 

1.2 有機物污染場地 

有機物污染場地形成的主要原因是對(duì)土壤造成 污染的有機物能(néng)夠進入場地土壤中,并且産生相應的 污染性。此類有機物包括持久性有機污染物、農(nóng)藥、 多環芳烴以及石油類污染物,其主要源自(zì)油漆、農(nóng)藥 生産以及石油化工(gōng)等行業 [4]。 

1.3 複合污染場地 

重金(jīn)屬和(hé)有機污染物共同污染的場地,被稱爲 複合污染場地,這(zhè)也(yě)是當前工(gōng)業方面所形成的場地土 壤污染的主要形式。其具體形式較爲多樣,大(dà)緻分爲 不同種金(jīn)屬之間的複合污染、不同有機化合物之間的 複合污染以及不同重金(jīn)屬與不同有機化合物之間的複 合污染 [5]。當前,我國污染場地中土壤中的污染物主 要是重金(jīn)屬類、農(nóng)藥以及石油類的複合污染,複合污 染物一旦污染土壤,其多種污染物的共同作(zuò)用(yòng)會(huì)持續、 快(kuài)速地影響土壤及地下(xià)水(shuǐ)環境,使得後期的場地修複 存在較大(dà)的困難。

2 污染場地土壤的修複措施 

傳統污染土壤的修複技術并不成熟,普遍是采 取換填法,挖出被污染的土壤,并将其置換成幹淨的 土壤,其治标不治本。近年來(lái),随着科學技術的快(kuài)速 發展,污染土壤的修複處理(lǐ)技術也(yě)逐漸成熟。 

2.1 微生物修複 

微生物修複實質上(shàng)是借助微生物來(lái)降解被污染 場地土壤中的有機物,由微生物将土壤中的有機物作(zuò) 爲食物來(lái)源,對(duì)其進行分解,最終形成二氧化碳和(hé)水(shuǐ)。 生物修複技術以處理(lǐ)方式進行區(qū)分,可以分爲異地微 生物修複和(hé)就地微生物修複兩種技術。 

2.1.1 異地微生物修複技術

簡而言之,該技術是指挖出污染場地土壤,将 其轉移到(dào)其他(tā)地方接觸微生物進行處理(lǐ)。如果以泥漿 态形式進行處理(lǐ),則需要把場地土壤和(hé)水(shuǐ)進行混合, 使得其成爲泥漿狀态,随後合理(lǐ)借助微生物修複技術, 将土壤中的有毒有機污染物分解成無毒化合物,此類 方法在半揮發和(hé)非揮發有機物、燃料、PCP、PCBs 等 有機化合物的處理(lǐ)方面能(néng)達到(dào)較好(hǎo)的效果;以固态微 生物形式處理(lǐ),則需要在容器或盒子中放(fàng)入污染場地土壤,并且将水(shuǐ)、微生物及其所需營養物質拌入土壤 中,使得微生物最終徹底降解污染場地土壤中的有機 污染物 [6]。 

2.1.2 就地微生物修複技術

該技術是指通過壓力設備把氧氣和(hé)營養物質通過井口壓入污染場地土壤中,或者是把營養物質平鋪 在污染場地土壤表面,由其自(zì)行滲透到(dào)土壤中。對(duì)于 各種油類污染物的處理(lǐ),此技術能(néng)夠取得較好(hǎo)的效果。 

2.2 化學方式修複技術 

化學方式修複主要是借助氧化還原反應對(duì)污染 場地土壤中所存在的污染物進行轉化處理(lǐ),使其向低(dī) 毒無毒化合物方向轉化,或者向化學穩定性更高(gāo)、遷 移向更弱者新的化合物方向轉化。當前,氯化物處理(lǐ) 和(hé)脫氯作(zuò)用(yòng)是其中較爲常用(yòng)的兩種方式。

2.3 物理(lǐ)分離修複技術 

物理(lǐ)分離修複技術是指采取物理(lǐ)方式來(lái)剔除污 染場地土壤中中的污染物,達到(dào)土壤恢複的目的。一 般來(lái)說,其分爲就地水(shuǐ)溶液沖洗、異地水(shuǐ)溶液沖洗、 熱氣注入、熱脫附法、電動力學以及土壤蒸汽提取等 技術。 以熱脫附法爲例,其通過熱能(néng)提高(gāo)污染物揮發 性,使得其從(cóng)污染場地土壤中分離,同時(shí),所揮發出 的污染物可以對(duì)其進行處理(lǐ)收集 [7]。一般而言,熱脫附系統分爲熱解吸模塊和(hé)廢氣處理(lǐ)系統兩個部分,熱解吸部分分爲高(gāo)溫和(hé)低(dī)溫熱脫附兩種類型。熱脫附技 術本身存在設備便于移動、修複後突然可再利用(yòng)、污 染物處理(lǐ)種類廣泛等優勢,其對(duì)于 PCBs 等含氯有機 物的處理(lǐ)方面,其屬于非氧化燃燒,能(néng)夠大(dà)大(dà)降低(dī)二 噁英的生成;水(shuǐ)溶液沖洗方面,普遍需要借助表面活 性劑,在沖洗的過程中能(néng)夠取得極佳的去污效果。此 外(wài),随着當前生物工(gōng)程技術的快(kuài)速發展,表面活性劑 開(kāi)始向生物方向發展,其去污效果遠遠高(gāo)于常規的表 面活性劑,同時(shí)降解更爲容易。對(duì)于部分由于農(nóng)藥導緻的場地污染,有機溶劑能(néng)夠取得較好(hǎo)的去污效果。 

2.4 植物修複技術 

此修複方式主要是借助植物來(lái)吸收、轉移、降 解土壤中的污染物。植物修複技術涵蓋植物提取技 術、植物穩定技術、植物揮發技術等。它主要是指大(dà) 量種植能(néng)夠吸收和(hé)積累重金(jīn)屬與有機物的植物,對(duì)土 壤中的重金(jīn)屬與有機物進行富集,使得土壤中的重金(jīn) 屬和(hé)有機物逐漸轉移到(dào)植物體内,随後對(duì)已經趨近于 飽和(hé)的食物進行收割和(hé)處理(lǐ),這(zhè)樣能(néng)夠有效降低(dī)土壤 中的有機物與重金(jīn)屬含量,達到(dào)改善土壤、促進土壤 恢複的目的;植物穩定技術是借助部分植物的根系及 相關微生物,有效地沉澱土壤中的重金(jīn)屬和(hé)有機物, 避免其随着水(shuǐ)分的下(xià)降而向地下(xià)滲透,最終污染其他(tā) 動植物或地下(xià)水(shuǐ),間接導緻有機物和(hé)重金(jīn)屬損害人體 健康;植物揮發技術主要是借助植物本身對(duì)污染物進 行吸收、積累和(hé)揮發,最終達到(dào)降低(dī)土壤中重金(jīn)屬和(hé)有機物含量的目的 [8]。此類處理(lǐ)形式側重應用(yòng)于面積 廣闊、土壤污染程度較低(dī)的場地,植物修複技術成本 較低(dī),同時(shí)易于實現(xiàn),但(dàn)如果未能(néng)妥善處理(lǐ)植物落葉, 會(huì)對(duì)其他(tā)地方形成二次污染。 

2.5 高(gāo)溫處理(lǐ)的修複技術

當前,最爲常用(yòng)的高(gāo)溫處理(lǐ)修複技術是焚燒法, 按照焚燒地區(qū)不同,分爲異地焚燒和(hé)就地焚燒兩種類 型,這(zhè)兩種方式都是通過超過 1 000℃的高(gāo)溫熱解焚 毀土壤中污染物中的鹵代化合物以及其他(tā)較難溶解的 有機物,促進其揮發。人們可以利用(yòng)高(gāo)溫處理(lǐ)的修複 技術來(lái)處理(lǐ)污染土壤,其本身需要具有較高(gāo)的操作(zuò)工(gōng) 藝水(shuǐ)平,但(dàn)是隻要能(néng)夠合理(lǐ)操作(zuò),就可有效去除超過 99.99% 的土壤污染物,所以高(gāo)溫處理(lǐ)修複技術在未 來(lái)屬于較爲理(lǐ)想的污染場地土壤修複技術。 

3 結語 

近年來(lái),我國社會(huì)經濟快(kuài)速發展,但(dàn)是土壤環境污染問題仍然十分嚴峻,各類污染場地土壤的修複 項目逐年增多。盡管其具有極爲廣闊的發展前景,但(dàn) 是人們需要客觀認識到(dào)其發展過程中存在諸多問題。 當前的修複項目側重工(gōng)業污染場地、具有較大(dà)開(kāi)發價 值的土地以及一線和(hé)省會(huì)城(chéng)市,整體偏重工(gōng)業污染場 地。我國作(zuò)爲農(nóng)業大(dà)國,由于化肥及農(nóng)藥的濫用(yòng),有 很(hěn)大(dà)一部分耕地也(yě)處于待恢複狀态,相關部門(mén)應當高(gāo) 度重視(shì),積極創新發展能(néng)夠用(yòng)于不同場地條件、不同 污染類型、修複成本較低(dī)的修複技術體系,促進各類 污染場地土壤的修複,實現(xiàn)可持續發展。

?來(lái)源:《中國資源綜合利用(yòng)》  作(zuò)者:張慶傑