当前位置:无忧公文网 >范文大全 > 征文 > 土壤污染修复技术研究现状与趋势

土壤污染修复技术研究现状与趋势

时间:2022-04-13 08:13:06 浏览次数:

[摘 要] 土壤是人类生存之本,是生活中必不可少的物质基础。但是,随着工业产业的不断发展以及城市化进程的加快,土壤受到了严重污染,这是不合理的环境管理方法以及工业废物处理不到位所导致的。修复受污染的土壤是当前农业发展的首要任务,也是我国可持续发展的必然之路。对污染土壤修复技术进行研究具有重要意义。本文主要是对污染土壤的修复技术进行研究,具体分析主要的污染土壤修复技术,叙述土壤修复技术的发展趋势,以此供相关人士参考。

[关键词] 土壤污染;物理-化学修复技术;生物修复技术;工程修复技术

[中图分类号] X53 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909(2018)32-121-2

土壤是人类赖以生存的天然物质之一,可以说,没有土壤,人类衣食住行中的“食”将难以得到保证。因此,人类的生产生活与土壤有着很大的关联。最近几年,我国城市化进程加快,工业飞速发展,使得土壤污染面积不断扩大,土壤污染问题日益严峻,食品安全受到严重威胁,重金属含量超标食品将对人体健康造成极大伤害。因此,对土壤污染修复技术的研究是当今社会所关注的重要课题。在国外,许多国家都非常重视土壤的修复,在修复技术方面投入了大量的人力、物力、财力,也取得了一些成果。对于我国而言,由于地理环境复杂,受污染土壤种类繁多,急需进行针对性修复,做到有的放矢。

1 土壤污染修复技术研究现状

环境的污染种类繁多,有空气污染、水污染、土壤污染等。土壤由固相、液相和气相三相物质组成,结构复杂,一旦污染,不仅修复成本大,而且周期长。除此之外,再次污染的可能性也较大。在这种情况下,对污染土壤进行修复就显得尤为重要。当前,土壤修复技术有多种,本文主要介绍了物理-化学修复技术、生物修复技术以及工程修复技术等。

1.1 物理化学修复技术

物理化学修复技术主要是指利用污染物的物理和化学特性,对污染物进行破坏、分离、固化,从而实现对污染土壤的修复。这种修复技术具有修复时间短、可处理各种污染物等优点,得到了较为广泛的应用。这项技术主要包括土壤淋洗技术、热处理技术[1]、土壤固化稳定化技术、氧化还原技术、电动力学修复技术和土壤性能改良技术[2]等。

1.1.1 土壤淋洗技术。土壤淋洗技术主要是利用溶剂溶解土壤中的污染物,随后用水的压力推动清洗液,分离出含污染物的液体。这种技术可以分为原位和异位淋洗技术。常使用的淋洗剂有氧化剂、酸或碱溶液等。土壤淋洗技术关键在于选择淋洗剂,淋洗剂不仅要将土壤污染物提取出来,还要保证不破坏土壤结构。

1.1.2 热处理技术。热处理修复技术是一种物理修复技术,原理是借助热交换来加热土壤中的污染介质以及有机污染物,最终将有机污染物分离出土壤,使土壤得到净化。热处理包括低温技术和高温技术。实际上,这项技术在工业企业场地较为常见。如果污染物是重金属或腐蚀性有机物,那么此技术并不适用,一般适用于农药或半挥发性有机污染物。

1.1.3 固化稳定化技术。固化稳定化技术在污染土壤修复技术中是较为普遍的一种快速控制修复技术。原理是固定污染介质中的污染物,使其处于一种稳定狀态。该技术又可分为原位和异位稳定固化修复技术。前者对于重金属污染土壤的修复是比较适用的,而对于有机污染物土壤的修复一般并不适用;后者通常适用于处理无机污染物质,对于半挥发性有机污染物和农药杀虫剂污染土壤的修复并不适用。该处理技术费用并不是很高,可大大降低一些非敏感区的污染土壤的污染治理成本。其中较为常见的固化稳定剂有飞灰、石灰、沥青和硅酸盐水泥等,而其中应用得最为广泛的是水泥[3]。但设备用得较多,如螺旋转井、混合设备、集尘系统和大型储存池等。除此之外,污染物埋藏深度、土壤pH值和有机质含量等因素会影响该技术的应用及有效性。

1.1.4 氧化还原修复技术。土壤氧化还原技术是通过污染物的氧化还原反应来实现土壤的修复和净化,具体操作是向土壤中投加氧化剂或还原剂。用化学还原法处理对还原作用敏感的有机污染物是当前土壤修复技术的研究热点之一。例如,纳米级粉末零价铁的强脱氯作用已经被接受和运用于土壤与地下水的修复。但是,目前零价铁还原脱氯降解含氯有机化合物技术的应用,存在诸如铁表面活性的钝化、被土壤吸附失效等问题,需要新的催化剂和表面激活技术来解决。土壤光催化降解技术是一项深度土壤氧化修复技术,这项技术是新兴的,对于农药等污染土壤的修复比较适用。影响光催化氧化有机污染物的因素有多种,包括土壤质地、粒径、氧化铁含量、土壤水分、土壤pH值和土壤厚度[4]。

1.1.5 电动力学修复技术。电动力学修复是通过集中和分离污染物来实现对土壤的修复,但在这个过程中,需要利用电化学和电动力学的复合作用来驱动污染物富集到电极。研究发现,影响修复效果的诸多因素有土壤pH值、缓冲能力、土壤组分及污染金属种类等。目前,国外科研人员已经对多种土壤电动修复技术进行了开发,其中包括Lasagna TM技术、Electro-Klean TM电动力学分离技术,并成功应用于污染土壤的修复[5]。

该技术具有许多优点,如不需要投入化学药剂,修复过程对环境几乎没有负面影响,修复速度较快以及成本较低,对于小范围的、黏质的多种重金属污染土壤和可溶性有机物污染土壤的修复非常适用。但电动力学修复技术对缺乏电荷的非极性有机污染物并不适用,不溶性有机污染物易产生二次污染,需要化学增溶[6]。

1.1.6 污染土壤性能改良技术。改良剂具有许多作用,如可以有效降低污染物的水溶性、扩散性和生物有效性,也可以减轻对生态环境的危害。土壤改良技术的关键是以土壤物化特性、污染物的类型作为选择改良剂的根据。比较常见的改良剂包括石灰性物质、有机物质、离子拮抗剂以及化学沉淀剂。

1.2 生物修复技术

1.2.1 微生物修复技术。微生物修复技术是利用微生物的分解作用即代谢过程分解土壤中的污染物,实现污染土壤的修复。在这个过程中污染物会被转化或者分解成无害物质,一般都是将其转化为水、二氧化碳等。这种技术在石油泄漏污染、废弃物堆置场的修复中较为常见。微生物修复技术有着一定的限制,如不能将土壤中的污染物全部去除。微生物修复技术有待进一步研究。

1.2.2 植物修复技术。这种方法需要利用具有吸收修复和转化能力的植物。可修复的污染物包括重金属和农药等。国内外都在不断深入研究植物吸收修复技术。这种技术常见于农田土壤污染物的消除[6]。

2 土壤污染修复技术发展趋势

首先,目前我国尚未建立规范的土地污染评价和修复效果评价标准,导致修复后不达标、无人管护等问题频发,因此需要针对我国土地污染现状构建土地污染修复标准体系。其次,由于单项修复技术存在局限性,需要积极推进联合修复技术。但目前大部分联合修复技术仍处于实验室模拟阶段,需进一步研究复杂情况下联合修复技术的应用。最后,目前我国土地污染防治立法尚不完善,使土地污染现象没有从根本上得到遏制,因此需要完善土地污染修复的制度保障及立法体系。

3 结语

人类生存生活离不开环境的支持,对环境进行保护和治理如污染土壤的修复有着极其重要的意义。污染土壤修复技术的相关研究虽然取得了一些成果,但是仍需要进一步研究,在研究修复技术时要注重我国污染土壤的特点。

参考文献

[1]王连超.污染土壤修复技术研究现状与趋势[J].环境与发展,2017(5):68-69.

[2]赵金艳,李莹,李珊珊,等.我国污染土壤修复技术及产业现状[J].中国环保产业,2013(3):53-57.

[3]郝汉舟,陈同斌,靳孟贵,等.重金属污染土壤稳定/固化修复技术研究进[J].应用生态学报,2011(3):816-824.

[4]骆永明.污染土壤修复技术研究现状与趋势[J].化学进展,2009(2/3):558-565.

[5]杨丽琴,陆泗进,王红旗.污染土壤的物理化学修复技术研究进展[J].环境保护科学,2008(5):42-45.

[6]莫日根.污染土壤修复技术研究现状及趋势[J].工程技术:全文版,2016(11):224-224.

[7]胡清华.污染土壤修复技术的研究现状及趋势[J].科教导刊,2017:273.

推荐访问: 土壤污染 技术研究 修复 现状 趋势