我國工業汙染場地主要類型及土壤修複技術解析

導讀

從目前的形勢來看,我國的土壤重金屬和有機物的汙染情況已經非常嚴重,這已經受到越來越多國內外學者的關注。本文主要對工業汙染場地土壤修複技術進行研究,希望能夠給相關人員在實踐工作中提供一定的參考依據。

我國工業汙染場地主要類型

1
重金屬汙染

在化學中,重金屬一般主要是指相對密度在5.0或者5.0以上的金屬元素,但是通常來說對其並沒有嚴格的定義,其共有45種重金屬元素,包括Zn、Ge、Mn、Cu等,其中因為As的屬性與重金屬元素的屬性相似,所以,我們也把As視為重金屬元素,該元素也是目前工業場地汙染中重要的重金屬汙染元素之一。

相關的研究表明,工業場地土壤汙染的重金屬元素主要有8種,分別是As、Ni、Hg、Cu、Zn、Cd、Cr、Pb。這8種重金屬主要來源是化學原料和相關製品業、冶煉業、皮革和相關製品業、蓄電池製造業等。

2
有機汙染物

工業場地土壤有機汙染主要是指能夠對土壤造成汙染的有機物進入到工業場地的土壤之中並產生相關的具有汙染性的有機化合物,有機汙染物的種類主要包括POPs(持久性有機汙染物)、農藥、多環芳烴(PAHs),另外還有石油類汙染,這些有機汙染物主要來自於石油化工、油漆、農藥生產等相關行業。

3
複合汙染

複合汙染主要是指重金屬、有機汙染物的複合汙染,這也是工業場地土壤汙染的主要形式,其具體的形式比較多樣化,有不同重金屬之間的複合汙染、不同有機汙染物之間的複合汙染、不同重金屬與不同有機汙染物之間的複合汙染,在目前我國工業場地土壤汙染中主要的汙染物就是重金屬之間的複合汙染、石油類有機汙染物之間的複合汙染、重金屬與農藥等有機汙染物的汙染,一旦土壤被這些複合汙染物所汙染,由於各種汙染物之間存在一定的相互作用,會造成相關土壤環境與地下水環境發生變化,這也給工業場地的修複造成了嚴重的困難。

工業汙染場地土壤修複技術

目前,我國汙染土壤修複技術體係主要由生物和物化修複技術組成,目前國內主要的土壤修複技術有:

1
植物修複技術

在土壤修複過程,具體的植物修複技術主要包括植物提取技術、植物穩定技術、植物揮發技術。首先,植物提取技術主要是指通過種植能夠大量吸收並積累重金屬與有機物的植物來吸收土壤中的重金屬與有機物,從而可以將土壤中的重金屬與有機物含量盡可能地轉移到植物身上,然後對植物進行收割和處理,以達到降低土壤重金屬與有機物含量和改善土壤的技術;

其次,植物穩定技術主要是指利用植物根際相關微生物的分泌屬性,將土壤中的重金屬與有機物進行有效的沉澱或者螯合,從而預防重金屬與有機物繼續往地下滲透而汙染地下水或者其他動植物,而間接地降低重金屬與有機物對人類健康的侵害;最後,植物揮發技術主要是指通過植物本身能夠進行吸收、積累和揮發的屬性,對土壤中的重金屬與有機物進行直接吸收積累與揮發,從而降低土壤重金屬與有機物的含量。

2
微生物修複技術

對於微生物修複技術而言,往往是利用一些微生物的作用進行土壤和水體中汙染物的清理或是進行汙染物無害化處理的過程。在城市的土壤中,往往微生物的數量和種類都相對較大,它們在進行重金屬與有機物無害化處理中發揮的作用是非常不可忽視的。利用微生物進行土壤中重金屬與有機物的毒性的降低或者是吸附積累在土壤中的重金屬與有機物,可以慢慢改變根際微環境,這樣就能增加植物對重金屬與有機物的吸收,揮發及固定的效率。

3
熱化法修複

這種方法就是直接通過加熱,或者是水蒸氣進行加熱,紅外線進行加熱、微波輻射進行加熱,將土壤裏的物質慢慢加熱到一定的溫度,這樣可以使土壤中的一些可揮發性的汙染物迅速氣化,再對這些可揮發性汙染物進行收集工作,就可以有效地降低土壤中汙染物的濃度。這種熱化法對於能耗的要求比較高,這樣一般要求土壤具有一定的滲透性,隻是針對一些可揮發性好的土壤汙染物。

4
固化-穩定技術

將汙染介質中的汙染物進行固定,讓該汙染物處於一個比較穩定的狀態,這種修複技術即是固化-穩定技術。該技術把固化的穩定劑和已經被汙染的土壤進行混合,通過化學以及物理的方法來進行汙染物的物理、化學溶解程度或在環境中的活潑程度的降低。

這種固化-穩定的方法能夠在原位和異位上分別進行,對於原位的固化-穩定技術而言,比較適合那些被有機物汙染的土壤或者是那些重金屬汙染的修複工作;異位固化-穩定化技術通常適用於處理無機汙染物質,不適用於半揮發性有機物和農藥殺蟲劑汙染土壤的修複。

固化-穩定技術可以處理多種複雜金屬廢棄物,形成的固體毒性低,穩定性強,處置費用也較低,較為普遍應用於土壤硬金屬汙染的快速控製,對多種重金屬與有機物複合汙染土壤和放射性物質汙染土壤的無害化處理具有明顯的優勢。此外,汙染物埋藏深度、土壤pH和有機質含量等都會在一定程度上影響該技術的應用以及有效性的發揮。

5
清洗法

在進行清洗法實施的時候往往需要用到一些表麵活性劑,這些表麵活性劑包括很多的類型:非離子性的表麵活性劑﹑陰離子性的表麵活性劑以及陽離子性的表麵活性劑等。利用這些表麵活性劑在進行衝洗的過程中相對於單純的水力衝洗的去汙能力可增強50倍以上,這樣就有了一個極佳的去汙效果。

另外,在當今生物技術不斷發展的時候,生物表麵活性劑也出現了越來越普及的情況,它的去汙效果往往比一些常規的表麵活性劑更加的具有環境親和性,更加易於降解,已經漸漸成為一個未來表麵活性劑的發展方向。對於一些農藥汙染的土壤往往可以采取利用有機溶劑進行清洗的方法達到去汙目的。

6
熱脫附技術

熱脫附的主要工作原理就是運用熱能來增強汙染物的揮發性,從而將汙染物從汙染土壤或沉積物中分離出去,並對這部分汙染物先行集中處理。通常情況下,熱脫附係統包括熱解吸單元廢氣處理係統這兩大模塊,其中,熱解吸過程又分為高溫熱脫附低溫熱脫附

相較於傳統技術,熱脫附技術的優勢明顯,具備超大範圍的汙染物處理能力,其設備可移動、使用靈活,並且經其修複後的土壤可循環再利用尤其適用於PCBs這類含氯有機物的分離處理,可以有效避免二惡英的產生。鑒於熱脫附技術的優勢性能,現階段很多歐美國家已將土壤熱脫附技術工程化,在高度有機汙染土壤的離位和恢複上取得了突破性進展。

但是,受到相關設備價格昂貴、運行成本過高、脫附時間過長等種種因素的限製,熱脫附技術在持久性有機汙染土壤修複中還未得到廣泛應用。

眾所周知,土壤是一種人類賴以生存的不可再生的重要自然資源。我們需要本著一個以預防為主綜合治理的環保方針,在源頭上對汙染源進行控製和消除。


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