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重金屬污染土壤治理技術解析

發布時間:2020-07-08編輯:閱讀量:36

當前我國部分地區的政府及相關部門對重金屬污染土壤治理工作重視程度較弱,長期以來受到傳統治理理念的影響,沒有及時對相關的重金屬污染土壤治理技術進行及時的更新,不能很好的適應當前重金屬污染土壤治理的實際情況,政府部門對重金屬污染土壤治理技術的資金投入力度有限相應的重金屬污染土壤治理技術相對落后,缺乏專業的研究技術人員,重金屬污染土壤治理機制不健全,不利于重金屬污染土壤治理技術的順利發展。由于重金屬污染土壤具有隱蔽性,發現土壤重金屬污染需要的時間較長,對人類生產生活的影響不易察覺,當修復工作開展時,已經對人類的健康發展帶來了影響。我國當前重金屬污染土壤治理的相關政策法律法規不完善,相關的管理部門之間的溝通協作能力有限,缺乏必要的重金屬污染土壤預防機制,對土壤污染的監督管理力度有限,不利于重金屬污染土壤治理工作的順利進行。

重金屬污染土壤治理技術解析

2重金屬污染土壤修復技術探析


2.1化學修復技術


化學修復技術是利用化學的原理,利用各種土壤改良劑加入到被重金屬污染的土壤中,使之與重金屬發生化學反應,形成化學性質穩定,對環境沒有危害或危害程度較低的化合物的一種技術。淋洗法是利用淋洗液沖洗被重金屬污染的土壤,使土壤中的有害重金屬通過淋洗系統,形成具有溶解性的金屬離子或絡合物,淋洗結束后對各種成分進行繼續回收與處理,使土壤恢復健康狀態。該方法的關鍵是淋洗液的選擇,淋洗液種類較多,包括酸、堿、鹽、螯合劑等,總體包括無機和有機兩類,不同類別的淋洗劑進行針對性的淋洗處理。土壤的淋洗按技術手段又可劃分為原位與異位修復,異位修復又包括場外與異地兩種。該技術的優點是縮小污染的范圍、不出現技術人員密切接觸的現象,使土壤得到凈化處理。化學穩定固法是利用固化劑的特性,通過固化處理來改變土壤中重金屬的性質,結合沉淀、吸附等技術來降低土壤重金屬污染的嚴重程度。化學修復技術是改善土壤污染狀況的有效技術,該技術在土壤修復中的利用具有較大的發展空間,并且,土壤污染物利用該技術轉化的物質也可能導致土壤二次污染的發生。


2.2物理修復技術


物理修復技術主要包含土壤的置換(客土技術)、翻土技術(土壤深耕)、土壤固化等。土壤置換是將清潔土壤加入到被污染土壤,從而降低污染土壤的重金屬濃度,實現土壤的無害化或危害降低的效果。翻土技術即土壤深耕技術,是通過深翻土壤的方式,使淺表層的重金屬含量較高的土壤被分散到深層土壤中,從而降低了土壤淺表層的重金屬危害,該技術主要的應用范圍是土壤層較深的區域,或污染較小的土壤區域。雖然該技術不受土壤類型的限制,但該技術應用過程中投入較大,也會有二次污染發生的可能,因此使用受到限制。固化技術是通過固化劑的混合使用,使土壤中的重金屬與固化劑之間形成穩定的低滲透性的混合結構,從而達到降低土壤重金屬污染的目的。


一般可以用作固化劑的物質需要具有較強的穩定性,如石灰、硅酸鹽等,固化后的成分來可以被回收再利用。但該技術需要的固化劑用量較大,投資成本高,也會造成土壤的結構破壞,因此推廣效果不佳。


2.3生物修復技術


生物修復技術是較為環保的一種修復技術,治理土壤重金屬污染效果好,操作簡單,是目前推廣利用最多的一種土壤修復技術。動物修復技術主要是利用土壤中現有的各種小動物,如蚯蚓等。土壤中的動物本身對于所生存環境中的重金屬具有一定的消解能力,可以先利用動物對污染土壤進行一段時間的凈化,再利用灌溉等方法將其從土壤中強制驅趕出來,并進行集中處理,這使原來動物生存的土壤中的重金屬含量會有一定程度的下降,實現了土壤自潔的效果。植物修復是通過植物吸收與植物降解兩方面來實現土壤修復的目的。它通過植物對土壤重金屬的積累能力,來降低土壤中重金屬的含量。或者利用部分植物根部的分泌功能,使分泌物增加土壤中的養分含量,從而提升土壤中耗氧生物的生存與繁殖,加速微生物分解重金屬的能力與速度,從而達到重金屬含量與毒性降低的目的。或通過植物吸收重金屬轉化為可揮發的無害形態,主要是通過植物分泌相關的酶類來吸收與分解重金屬,排放出對大氣無污染的二氧化碳或氧氣。或是通過植物提取重金屬,將其轉移到地表部分,從而對地表轉化的污染物質進行降解處理,達到土壤環境改善的目的。微生物修復技術是利用微生物對重金屬的強吸附能力,通過吸附將其轉化為低毒產物,或將重金屬離子通過細胞中的富集,使之發生氧化還原反應形成有機絡合物來降低毒性,從而減輕土壤重金屬污染程度。微生物對重金屬的降解與轉化不是直接進行的,而是通過改變其物理化學性質,從而使重金屬在土壤中的遷移與轉化受到影響,達到土壤修復的目的。


3未來防治方向展望


3.1嚴格執法、加強宣傳,提高全民保護意識


現階段土壤的污染很大程度上來源于原監管漏洞。筆者認為,應通過宣傳教育等軟手段及強制執法等硬手段,提高全民保護意識。在進行末端治理的同時應重視源頭消減效應,加快制定適合我國國情的化肥、飼料等產品重金屬限量標準;嚴格制定各行業可進行污水灌溉的污水類型及重金屬指標,規范危險廢物的處理處置措施及運輸措施,采取職能部門負責,全民監督的方式控制重金屬對土壤的輸入。


3.2加強技術研發


土壤修復技術各有優劣。筆者認為,生物修復以其可操作性強、效率高、適用性好、無二次污染、重金屬資源可回收至地球循環系統等優點,應集中研發力量加大推廣及應用,成為未來土壤修復的主要技術。研發的方向應重點在以下幾個方面:(1)加強土壤及重金屬富集生物的重金屬檢測技術及檢測設備的研發,迅速有效的獲取重金屬富集及處理效率;(2)針對不同的重金屬污染土壤探求修復周期短、重金屬富集能力強、生命力強且對人類生命無害的生態物種,并將研發技術從實驗室搬出來,形成可推廣的適用性較高的生物處理手段;(3)按照各類重金屬污染的特點編制有效的可富集生物類型及土壤修復技術操作流程清單,以利于操作者有針對性的高效實施修復操作作業;(4)探索重金屬富集生物的綜合利用途徑,最大程度的將富集后的可用資源送回至地球循環系統。


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