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土壤修复技术效果评价研究进展论文(共4篇)

发布时间:2017-06-29 12:32

 

 第1篇:土壤重金属污染及修复效果评价研究进展


  引言


  在进行土壤重金属污染修复的过程中,土壤本身的特性也会随之变化,土壤中重金属污染物的减少,并不意味着土壤从生态学的角度就是清洁的和安全的。因此,重金属污染的土壤经修复后能否够达到我们对于修复效果的预期、土壤的生态功能能否最大限度的恢复,我们就需要通过科学的方法进行评价,从而确定修复后的土壤能否达标,能否从根源消除土壤污染对人类健康和生态系统产生的威胁。


  1土壤重金属污染评价方法


  主要的土壤重金属污染评价方法包括单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、潜在生态风险指数法,具体方法如下:


  1.1单因子污染指数法


  该方法是基于单因子污染指数法对土壤中各种重金属做单一污染评价,其公式如下:


  Pi=Ci/Si


  式中:Pi为土壤中污染物i的环境质量指数;Ci为污染物i的实测质量分数(mg·kg-1);Si为污染物i的评价标准(mg·kg-1)[1],一般取二类标准。


  1.2内梅罗综合污染指数法


  该方法是综合考虑个重金属的污染情况,从而更加全面反应重金属的联合污染程度,同时突出某一种严重污染的重金属的危害,其公式如下:


  P综=■


  式中:P综为某地区的综合污染指数;(Ci/Si)max为土壤污染物中污染指数最大值;(Ci/Si)av为土壤污染物中污染指数平均值。P综>1表示污染,P综


  1.3潜在生态风险指数法


  该方法是将重金属的含量、生态影响及毒性特点综合在一起考量的,其公式如下:


  式中:T■■为重金属i的毒性相关系数;P■■为重金属i的污染参数;E■■为重金属i的单因子潜在风险,能反应各种金属的风险程度;Ri为重金属综合因子潜在生态风险指数,能反应多重重金属的综合风险。


  2土壤重金属污染修复效果评价方法


  主要的土壤重金属污染修复效果评价方法包括形态分析评价、植物毒性评价、陆生无脊椎动物评价、土壤微生物评价,具体方法如下:


  2.1形态分析评价


  该方法通常采用连续提取来描述土壤中重金属形态的分布。连续提取法主要分为分步提取法和BCR法。土壤中重金属的形态分为可交换态、有机结合态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态和残渣态为主。而BCR连续提污染土壤修复的过程中,对修复后的土壤进行观察,并结合科学的方法及土壤进行诊断和评价。可以明确判断修复后的土壤是否达到我们预期,以及是否消除土壤重金属污取法通常将土壤中重金属的形态分为氧化还原态、酸溶态、残渣态,其中氧化还原和酸溶态的重金属形态容易被植物吸收利用,而可氧化态和残渣态比较稳定,不易被植株吸收利用,采用ICP-MS测定土壤修复前后重金属形态含量的变化来判断土壤重金属污染的修复效果。


  2.2植物毒性评价


  该方法是通在修复后在土壤中栽种植物,结合植物的生长状况、出苗率,以及生物量使植物体内酶活性的变化和植物体内重金属的量富特征,来表征经过土壤修复后重金属在土壤中毒性的变化,其原理是大多数重金属离子与外源物质结合后,就具备了在土壤中迁移和被植物吸收的可能。而植物在土壤中的形态变化特征可以通过肉眼观察,以及通过分子或细胞水平上对植物毒性评定,从而判断土壤重金属污染的修复效果,该法具有测定灵敏度高、测定周期较短的优点。


  2.3陆生无脊椎动物评价


  该方法是将不同的陆生无脊椎动物或对土壤具有敏感指示的动物作为研究的对象,将它们投放在经修复的重金属污染的土壤中,通过记录经修复的土壤对这些动物的危害影响程度来评价对重金属污染修复效果。


  2.4土壤微生物评价


  该方法是结合土壤中蕴含的大量且种类繁多的微生物,由于微生物直接或间接的能够参与土壤中的气体交换和降解土壤肥料等。因此可以通过检测经修复土壤中微生物的相关参数,从而来判断来判断土壤重金属污染的修复效果。


  3展望


  土壤重金属污染及修复评价过程中,涉及多门学科的相互交叉,其中包括生态学、环境科学、土壤学、地理学、生态毒理学、灾害学等,而整体的评价又是一个复杂的过程,无论是对于基础的理论研究还是在实践的工作都存在着较大的不足,因此,需要我们在以后的研究工作不断地深入和完善评价方法,才能使评价结果更为切实有效。


  作者:张博

  第2篇:水稻秸秆用于修复CrVI污染土壤的研究


  Cr(VI)是重金属污染元素。主要源于冶金、金属加工、电镀、制革等行业产生含铬废水、废渣和仪器设备缓慢腐蚀产生的渗漏,对土壤和地下水造成严重污染。土壤铬主要以Cr(VI)和Cr(III)的化合物存在,Cr(III)毒性约为Cr(VI)毒性的1/100,在土壤和自然水体中主要以溶解度小的Cr(OH)3存在,迁移能力差,而Cr(VI)主要以HCrO-4和CrO-24存在,溶解性好、迁移能力强、毒性大。


  目前土壤中Cr(VI)的污染治理主要有两种思路[1-3]:一是将Cr(VI)还原为Cr(III)的原位修复,降低其在土壤中的利用度;二是将铬从土壤或沉积物中清除的移出修复法[4-5]。移出修复法需要大量土壤的挖掘和运输,成本高且易引起二次污染。原位修复法应用较多的是还原法和微生物修复法或多种方法协同作用。陈勇等[6]采用FeSO4还原和水泥固化煅烧稳定相结合;张岩坤等[7]采用柠檬酸、十二烷基苯磺酸钠和pH调节剂对铬污染土壤进行原位和异位修复,类似修复Cr(VI)污染土壤的方法较多。这些修复的共同点都采用试剂把Cr(VI)还原为Cr(III),在土壤复杂的环境下还原剂的利用率较低,修复成本较高,可能会改变土壤环境,引起二次污染等。孟庆恒等[8]用土著微生物—玉米联合修复铬污染土壤,刘增俊等[9-11]采用了生物质槲皮素粉、银杏叶、甘蔗渣等生物质修复Cr(VI)污染土壤,刘雪等[12]采用腐殖酸和葡萄糖降解Cr(VI)污染土壤。这些生物质修复Cr(VI)污染土壤较化学还原剂有许多优势,但这些生物质的来源较窄量较小或成本偏高等;杨剑梅等[13]研究了稻草秸秆对水中Cr(VI)的去除效果,结果表明pH值2.0的稻草秸秆对Cr(VI)的吸附效果最好,其他对Cr(VI)去除效果的影响在pH值2.0的条件下进行,而pH值2.0不是自然水体和土壤水环境,不适合水生生物和植物的生长。本文在土壤自身pH环境下研究水稻秸秆修复Cr(VI)污染土壤,用2份加入125ppmCr(VI)模拟污染土壤与2份电镀车间Cr(VI)污染土壤,探讨水稻秸秆对4份污染土壤的修复状况。


  1材料与方法


  1.1主要仪器和试剂


  A3原子吸收分光光度计(铬空心阴极灯);ZDJ5自动滴定仪(铂电极和饱和甘汞电极);FC204型电子天平;BT457系列电子天平;电热恒温水浴锅;SHZD(III)循环水式真空泵;ZN400A型高速万能粉碎机;DB1V型不锈钢电热板;50mL聚四氟乙烯坩堝;10目、20目、60目和100目筛子;希波氏13mm0.45μm水系针式过滤器;希波氏50mm0.45μm水系圆片微孔滤膜;10mL和25mL比色管,多种规格容量瓶和试剂瓶。


  优级纯试剂:HCl,HNO3,HF,HClO4;分析纯试剂:H2SO4,FeSO4·7H2O,NH4Cl,K2HPO4·3H2O,KH2PO4,NaOH,Na2CO3,MgCl2,K2Cr2O7。实验用水为超纯水。


  0.1mol/LFeSO4溶液(1000mL含20mL浓H2SO4);0.5mol/LK2HPO4-0.5mol/LKH2PO4混合溶液;0.5mol/LNaOH–0.26mol/LNa2CO3混合溶液;0.4mol/L(1/6K2Cr2O7)(1000mL含500mL浓H2SO4);0.1000mol/L(1/6K2Cr2O7)标准溶液;1000mg/LCr(VI)标准贮备液;250mg/L和10.0mg/LCr(VI)标准工作液;pH4.00、6.86、9.18的标准缓冲溶液。


  1.2土壤样本和水稻秸秆的处理


  1#土壤原样采自校园,2#土壤原样采自某水稻田,3#和4#采自某电镀厂车间地面下20~100cm。风干,按NY/T1121.1—2006[14]制备土壤样品。


  水稻秸秆:采集青绿的叶和茎晒干后粉碎,备用。


  标准土壤样品:GBW07458(ASA7)有机质(34.5±1.3)g/kg土,GBW07459(ASA8)有机质(12.7±0.5)g/kg土(中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所)。


  1.3Cr(VI)污染土壤的修复培育处理


  1#和2#土壤Cr(VI)本底含量很低,分别称取100g放入250mL烧杯中,分别加入50.00mL250mg/L的Cr(VI)标准溶液获得Cr(VI)模拟污染土壤,即含125ppmCr(VI)。称取土壤样品放入250mL的烧杯中,加入一定量的水稻秸秆得到污染土壤和水稻秸秆的不同质量比(见表1),加入一定量的超纯水使液面超过土壤3~5mm,土壤含水率在30%~60%。室温培育不同的时间,中途搅拌多次,风干处理得到修复土壤样品。


  1.4溶液制备


  1.4.1土壤Cr(VI)检测液的制备


  准确称取60目的土壤样品(精度0.0001g)2.5g放入250mL的烧杯中,按HJ687—2014[15]“7.3”节标准加入各种固体和溶液,用天平称其总质量(精度0.1g),按“7.3”处理完毕后冷却至室温,再用1∶1硝酸调节pH值至9.0±0.2。称其质量补水至加热前的总质量。用0.45μm滤膜抽滤,滤液静止过夜,测定前再用0.45μm针式过滤器过滤。同时做试剂空白得空白溶液,样品和空白均平行3份。


  1.4.2总铬溶液的制备


  根据HJ491—2009[16]土壤总铬的测定“6.2.1全消解法”制备总铬溶液,同时做试剂空白得空白溶液。


  1.4.3火焰原子吸收分光光度法测定铬的分析液制备


  采用标准加入法测定“1.4.1”节和“1.4.2”节制备液中铬浓度。在4支10mL比色管中,分别加入VmL铬制备液,另外4支加入VmL空白溶液,分别加入10.0mg/LCr(VI)标准溶液0、1.00、2.00、3.00mL,用超纯水定容至10mL刻度,混匀,得到土壤铬制备液和空白溶液的分析液。根据土壤中的Cr(VI)和总铬含量的高低,V在1.00~5.00mL范围。


  1.5分析方法


  1.5.1原子吸收分光光度法测定铬


  仪器工作条件:测定波长357.9nm,灯电流4.0mA,光谱带宽0.4nm,燃烧器高度8.0mm,乙炔流量2500mL/min。空气压力固定在0.28MPa。


  1.5.2pH值测定


  按NY/T1121.2—2006[17]测定pH值。


  1.5.3有机质测定


  按NY/T1121.6—2006[18]测定土壤原样和修复培育后土壤样品中的有机质,滴定采用ZDJ5自动滴定仪完成。每批消解带2个标准土壤和3个空白。


  2结果与讨论


  2.1原子吸收分光光度法测定铬的方法学考察


  2.1.1线性关系考察


  按文献[15]“8.2”标准曲线的绘制,配制0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、6.0、8.0mg/LCr(VI)标准溶液,按“1.5.1”节仪器工作条件测定溶液的吸光度。Cr(VI)浓度在0.5~8.0mg/L,Cr(VI)浓度c与吸光度A之间有良好的线性关系,线性回归方程为A=-0.0033+0.0348c(mg/L)(γ=0.9994)。


  由于Cr(VI)测定的提取液加入了大量的强电解质,离子强度大,使溶液的物理性质与文献[15]“8.2”标准曲线溶液的物理性质有较大差异。采用标准加入法可以消除物理性质差异的影响。本文总铬和Cr(VI)测定均采用标准加入法定量,溶液制备按“1.4.3”节进行。


  2.1.2精密度考察


  取试剂空白溶液和某一土壤溶液,连续进样6次测定吸光度A,计算吸光度的标准偏差s,结果以A±s表示。空白溶液吸光度为0.0067±0.0002,土壤溶液吸光度为0.0709±0.0009,相对标准偏差(RSD)分别为3.0%和1.3%。测定结果表明仪器的精密度良好。


  2.1.3稳定性试验


  连续监测1份低浓度Cr(VI)和1份高浓度Cr(VI)4d,测定结果以x±s表示,分别为(14.1±0.7)mg/L和(341±16)mg/L,相对标准偏差RSD均小于5%。结果说明无论是仪器的稳定性还是制备液的稳定性均好。


  2.1.4重复性试验


  对某两份土壤样品分别平行提取4份,测定吸光度。吸光度的相对标准偏差(RSD)分别为3.2%和2.5%。结果表明用该方法提取和原子吸收分光光度法测定土壤中的Cr(VI)重复性较好。


  2.1.5回收率试验


  称取某土壤样品8份,其中4份分别加入80.0ppmCr(VI),平行提取和测定吸光度,计算Cr(VI)的平均含量分别为78.0ppm和157.4ppm,RSD分别为3.3%和2.1%(n=4),平均加标回收率为99.25%。


  2.2分析结果


  原始土壤样品的理化性质如表2所示,2个模拟污染土壤1#和2#以及电镀厂污染土壤3#和4#分别培育修复不同时间的有机质、pH值和Cr(VI)含量,如图1至图4所示。


  由表2和图1、图2可知,1#和2#本底Cr(VI)无法检出,模拟污染土壤时分别加入125ppmCr(VI)。同等条件处理后,空白对照土壤Cr(VI)的含量较加入值125ppm有下降,且稻田土壤2#较1#校园土壤下降更多。有两方面的原因,一是2#土壤的有机质含量较1#土壤高,二是2#为稻田土壤的微生物较1#校园土壤的微生物丰富。本研究的修复原理主要利用水稻秸秆的还原性物质,把毒性大的Cr(VI)还原为毒性小的Cr(III)并生成溶解度小的Cr(OH)3,微生物的作用可能会加剧该反应的进行。1#和2#土壤的pH值显示为弱酸性,通过培育修复后土壤pH值略有增加,但仍为弱酸性。加入4%的水稻秸秆经过45d的培育修复,125ppmCr(VI)的1#和2#土壤的降低率达99%以上。随着修复时间和水稻秸秆量的增加,土壤Cr(VI)的量显著降低,最后趋于零的背景值,且土壤的有机质明显增加。


  由表2和图3、图4可知,3#和4#电镀厂地面土壤Cr(VI)污染严重且为弱碱性,经水稻秸秆培育修复后,土壤的pH值略有降低,土壤有机质含量均有明显提高。3#土壤741ppmCr(VI)加入4%水稻秸秆45d后,Cr(VI)减少近65%;4#土壤363ppmCr(VI)加入3%的水稻秸秆45d后,Cr(VI)降低92%。且随着水稻秸秆含量和培育时间的增加,Cr(VI)的含量均明显降低。


  3结论


  水稻秸秆用于修复Cr(VI)污染土壤,将水稻秸秆还田与修复Cr(VI)污染土壤有机结合,解决了因水稻秸秆焚烧造成的严重空气污染,增加土壤有机质,改善土壤pH,该修复周期短,修复效果好,水稻秸秆来源广,成本低,无二次污染,可操作性强等。克服化学试剂还原修复可能改变土壤pH值环境,不适合土壤微生物和植物的生长,成本高,修复操作复杂等问题。水稻秸秆修复Cr(VI)污染土壤的机理主要利用秸秆中的有机质将Cr(VI)还原为Cr(III),土壤微生物可能会加剧还原反应的进行,Cr(III)以难溶Cr(OH)3方式存在,使土壤溶液中的Cr(VI)浓度很低达到修复Cr(VI)污染的作用。


  作者:王豪吉等

  第3篇:污染土壤修复多重视角的探讨


  1引言


  随着《土壤污染防治计划》(国发[2016]31号)[1]颁布实施、《场地环境调查技术导则》(HJ25.1-2014)[2]和《工业企业场地环境调查评估与修复工作指南》(试行)(环境保护部2014)[3]的相继推出,使得污染土壤修复产业这一新兴产业从摸索阶段走向发展阶段。因此,已被污染的场地的管理及土壤修复产业的持续发展,在已经探索出的经验及国外同行已有的先进经验基础上,必将引导土壤修复这一新兴产业走向规范与成熟。管理好已被污染的场地,对土壤修复产业的持续发展,是保护土壤这一不可再生资源的重要课题,也是广大环境保护工作者为之奋斗的价值所在。


  任何一个产业的发展都离不开管理层面与资金层面。管理层面为产业的持续发展提供政策性的导向,资金层面为产业的发展盈利提供市场的参与行为,土壤修复这一新兴领域也离不开这两个层面。


  2污染土壤修复的管理视角


  目前,工业场地土壤、矿山土壤及农业用地土壤三大土壤类型污染事件频现,引起管理层的高度重视,先后出台了多份土壤防治及污染土壤治理的指导性文件、法律、法规。以保护土壤环境,保护广大国民的身体健康为目的,也就加强了管理层的这项重要任务。


  管理层从顶层设计入手,从政策的高度明确污染土壤治理的责任主体。责任主体明确归为以下4类。


  (1)按照“谁污染、谁治理”的原则,造成场地污染的单位和个人承担场地环境调查评估和治理修复的责任。


  (2)造成场地污染的单位因改制或者合并、分立等原因发生变更的,依法由承担其债权、债务的单位承担场地环境调查评估和治理修复的责任。


  (3)若造成场地污染的单位已将土地使用权依法转让的,由土地使用权受让人承担场地环境调查评估和治理修复的责任。


  (4)若造成场地污染的单位因破产、解散等原因已经终止,或者无法确定权利义务承受人的,由所在地县级以上地方人民政府依法承担场地环境调查评估和治理修复的责任。


  从污染场地管理流程来看,北京、上海、重庆、广州等经济发达城市先后摸索出成熟的管理经验,制订出


  ①场地环境调查和风险评估备案制度;②污染场地修复实施工程备案制度;③修复工程的修复效果的竣工验收环保备案制度。


  分别从污染场地环境调查和风险评估、污染场地修复实施工程及修复工程竣工环保验收等作好污染场地的管理工作,让污染场地修复的相关信息公开透明地呈现给民众,引导民众对污染场地的良性看待,还民众一个健康的生存空间,同时也为污染场地的再开发利用提供指引。


  3场地污染责任主体视角


  随着我国经济的快速发展、各行各业的转型升级以及广大国民环保意识的逐渐提高,促使人们越来越重视赖以生存的土壤环境的重要性,逐渐意识到牺牲环境发展经济具有不可持续性和不可逆转性。场地环境责任主体已从污染环境发展经济代价较小的误区逐步清醒,纷纷在建设项目上马之时作好充分的环境影响评价,并依环境影响评价将相应的环保措施进行落实。投资主体更愿进行低污染高回报的高新产业的投入,倒逼责任主体从土壤污染防治源头做起。另一方面,环保政策的效力逐渐呈现,倒逼责任主体承担污染场地修复治理的相关责任,让土壤回归给人类提供生存和发展的安全属性。因此,责任主体的视角有两个方面:①环保政策实施及政策落实到位的严格执行对自身的震慑作用;②污染场地再开发利用的价值提升促使其愿承担这一责任的动力[4]。


  4土壤修复各从业企业视角


  污染土壤修复产业相关的从业企业众多,包括前期的调查评估企业、分析检测企业;中期的修复方案设计企业、修复工程实施企业、修复工程环境监理企业;后期的修复工程验收单位以及修复场地的再开发利用企业等。如何使上下游相关从业企业聚集、责任捆绑、创建风险分担机制,保障项目开展具有稳定的现金流量等这些问题的解决,是整个土壤修复产业发展壮大的优选条件。


  污染场地修复产业的蓬勃发展,需谋划好项目的基本收益保障和风险的最优分配方案。


  首先,项目的财务可持续性,是从业企业进行项目运转的前提条件。需要通过对项目现金流进行预测和测算分析,以判断项目自身的收入能否覆盖所有的支出并实现基本的回报要求,否则就需要通过政府补贴或捆绑其它权益的方式使得项目现金流达到预期水平。


  其次,需要按照“最优风险分配原则”对项目风险在各相关主体间进行分配,保证土壤修复相关从业企业的收益与风险相匹配。最理想的结果就是项目公司能获得相对可预期的稳定现金流。所谓最优风险分配原则,是指由最有能力控制该风险的一方承担该风险,同时确保该方享有与所担风险相对等的收益。合理的风险分担,对于专业的社会投资人而言,其实就是一套行之有效的激励机制,通过发挥其专业优势对风险进行有效管控,从而获得与风险水平相匹配的收益。


  再次,构建良好制度环境,是各从业企业以法的角度敢于为土壤修复这一新型产业的创新发展铆上劲。如PPP法律体系的完善,PPP管理机构的设立和能力建设,与法律配套的条例、指南、示范合同的制定,政府契约精神和诚信体系的构建,建立与PPP项目全生命周期相适应的财政预算管理体制等。


  最后,政府有效监管,敢于做各从业企业的坚强后盾。政府监管主要分为事前准入监管,保证有资质有能力的从业企业从整个从业企业中脱颖而出,从而起到示范带头作用;事中过程监管,保证从业企业依法依规做好相关工作,将偷工减料工作降到最小;事后绩效监管,从场地污染的情况较好地规划好污染场地的再开发利用类型。


  5土壤修复产业金融视角


  污染土壤修复产业的发展壮大离不开资金的支持,污染土壤的修复所需资金量巨大[5],单靠场地污染责任主体及国家的财政拨款资金远远不够。因此需探讨国家建立专门的土壤污染修復基金、鼓励保险行业、私人资本等参与到土壤修复产业之中,也可通过投融资模式解决在这方面的困境,作好相关资金运作的制度性工作。从资金的来源,可从以下几个方面考虑:①政府环保投入,由政府的财政进行投入;②建立吸引社会资本投入生态环境保护的市场机制,如PPP、政府采购环境服务等;③设立环境保护基金,强化社会资本投入引导,推行环境污染第三方治理等;④模式创新,采用银政投、土地资本运作、融资担保模式、租赁模式、招投标模式、修复开发模式等。


  6结语


  我国污染土壤修复产业是一个新兴产业,人员、技术和装备仍处在初期阶段,污染土壤修复技术[6]的研发和应用还处在试验阶段,土壤修复的标准[7]与法规也处在不断完善中,像众多其他行业一样,必经成长、成熟阶段,顺应事物的发展规律,方能抓住机遇,开创污染土壤修复事业的未来。


  作者:叶梦西等

  第4篇:浅析污染土壤修复的技术再造及展望


  土壤是植物生长过程中不可或缺的生态环境,也是人类生存发展必不可少的重要资源。但是,随着人类进入工业时代以来,各类工厂如雨后春笋般层出不迭,给自然环境带来了许多危害。土壤也受到污染,重金属、有机磷等化学物质的堆积严重改变了土壤的原生态质,危害到植物的生長。并且通过自然界存在的食物链关系,污染物进入到人体,损害人类的身体健康。本文以此为前提,简要介绍并分析了几种土壤修复技术,以期在土壤污染治理上起到一点帮助。


  目前,在全世界范围内,已有的土壤修复技术大致可以归纳为三种,一是物理修复技术,二是化学修复技术,三是生物修复技术。


  1物理修复技术


  1.1换土法


  换土法顾名思义是用新鲜无污染的土壤全部或部分替换掉已污染土壤,它的技术原理是通过增加干净土壤来降低污染物浓度,以此达到修复目的。换土法可分为换土、去表土、客土以及翻土。换土法适用于小范围具有放射性污染源或难降解污染物的土壤,操作方法简单,即直接用新鲜无污染土壤替换掉已污染土壤。但是在处理污染土壤时要注意,以免造成二次污染。去表土适用于污染浅的土壤,直接将已污染的表层土壤移走就可得到干净土壤。客土适用于不易直接进行处理的土壤,在其表面撒上厚厚一层干净土壤,使植物在扎根时能直接接触到干净土壤,以此降低污染程度。翻土法适用于较厚土层的污染情况,这种方法是通过将表层受污染土壤翻到最底层,类似于农活中的“翻新”,以达到稀释污染物浓度的目的,从而降低污染程度。


  1.2热修复法


  热修复法主要针对含有易挥发污染物的土壤,此方法可以通过蒸汽、射频、红外辐射等加热方法对污染土壤进行加热,对挥发出来的污染气体进行统一收集、处理,效果良好、可操作性强,属于物理修复的一种。热修复法可以根除土壤中的易挥发污染物质,并且气体由专业设备进行收集,可以防止造成二次污染。但是目前该方法的适用范围比较局限,对于常见重金属污染土壤并不适用,除此以外,其能量消耗与操作成本都相对较高,可操作性一般。该技术还需进行进一步发展与研究。


  1.3玻璃化技术


  该方法适用于受重金属污染严重的土壤。重金属难降解、危害大,一般物理方法很难根除,并且通过食物链传到人体体内的重金属甚至可以给人造成致命性伤害,所以对重金属污染土壤的治理显得尤为重要。而玻璃化技术是对重金属污染土壤进行高温高压处理,以使重金属凝固在玻璃态土壤中,并根除二次污染。该方法效率高,并且可以根除重金属污染,但是工序复杂,成本较高,所以适用范围比较局限。


  1.4电修复法


  该方法和玻璃化法的适用范围一样,都是针对重金属污染土壤。该方法是利用金属良好的导电性,在污染土壤中通入低压直流电,使金属中电子定向迁移,从而达到修复目的。这种方法不仅可以治理土壤污染,还可以对重金属进行收集和再次利用。除此之外,该方法成效快、工艺简单,并且价钱低廉,所以应用范围较广泛。另外,电修复法还可用于对有机物污染土壤的治理上。


  2化学修复法


  2.1淋洗法


  淋洗法是指用淋洗液来冲洗土壤空隙介质中的污染物,操作简单并且安全。适用淋洗法之前要了解到需要修复土壤的土质特性。对粘性差的砂质一般只能进行初步淋洗,因为这种土质特性没办法对污染物进行有效吸附。当然对于粘性效果好的土壤就要进行二次修复过程了。二次修复选择的淋洗液一般是根据土质特性进行专一修复的无机溶液或有机溶液。第一次进行淋洗时,通常选择清水作为淋洗液,以免造成二次污染。对特殊土壤的处理也有用到无机溶液和有机溶液的,具体选择哪一种要根据土壤类型判断。


  2.2提取法


  该方法与物理修复法搭配起来用,成效很好。该法就是借助于化学反应,使土壤中很难直接分离出的污染物变成易分离的溶解性络合物。之后从提取液中用物理或化学方法进行分离。提取液中富含丰富的可利用的离子,形成循环利用。该方法同样适用于重金属污染土壤的修复与治理,然而我国目前对这一块儿的技术研究还不够成熟,理论基础尚未完善,这一条路仍旧任重道远。


  3生物修复法


  3.1生物通气法


  该方法适用受到易降解有机物污染的土壤,借助气体处理装置往污染土壤中通入氧气或空气,并抽走易挥发有机物,以利于微生物的繁殖,加快降解速度。在使用该方法之前,先在污染土壤里打三四口井(视具体污染面积而定),并在通入空气之前先通入适量的氮气(不可通入过多,以免抑制微生物的繁殖),以此作为进行降解的氮源。


  3.2植物修复法


  该方法可用于修复重金属污染土壤和低浓度有机物污染土壤。其作用原理是用植物或者植物根系含有的特异微生物和多种酶来吸收土壤中的重金属,通过萃取或络合反应将重金属提取出来,以此达到修复效果。此方法的优点是用植物酶降低了重金属的活性,防止其通过扩散作用污染到地下水。国外植物修复技术发展已成熟,但是国内相关技术的发展还处于初级阶段,应用最多的是借助植物根系微生物作用修复被低浓度有机物污染的土壤。


  4结束语


  污染土壤修复技术是环保工程重点研究的课题之一,由于要考虑到土壤的土质类型、所处的生态环境以及周边环境等因素的影响,土壤修复工作变得困难起来。虽然我国在这方面已经取得了一些成效,但是仍旧有很多内容亟待进行开发与研究。除此之外,缺乏统一的评价污染土壤修复技术的标准规则也对修复技术的进一步深入带来不良影响。所以相关部门要尽早建立针对大部分污染土壤类型都适用的评价标准规则,并且要定期检验修复效果,以实现污染土壤修复工作的准确性、实用性以及科学性。


  作者:刘金虎

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