淺議如何修復(fù)污染場地的土壤環(huán)境
2019-10-12 17:26:52
小沐管家
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摘要：我國大部分污染場地是工業(yè)生產(chǎn)或礦業(yè)活動(dòng)所致。當(dāng)前，我國污染場地種類較多，此情況的出現(xiàn)與我 國工業(yè)企業(yè)和礦業(yè)的建設(shè)時(shí)間及其生產(chǎn)歷史有緊密聯(lián)系。其中，部分污染場地屬于歷史遺留問題，部分是近 幾年產(chǎn)生的。當(dāng)前，我國污染場地土壤修復(fù)尚處于初級(jí)階段，修復(fù)技術(shù)和修復(fù)制度都需要不斷完善。本文探 討了當(dāng)前污染場地出現(xiàn)的主要原因，分析了當(dāng)前我國污染場地的主要類型，并尋找有效措施來修復(fù)土壤環(huán)境， 在恢復(fù)我國生態(tài)環(huán)境、提升人們生活質(zhì)量的同時(shí)，有效促進(jìn)污染場地土壤環(huán)境修復(fù)行業(yè)的健康發(fā)展。關(guān)鍵詞：污染場地；土壤環(huán)境；修復(fù)措施；污染類型我國大部分污染場地都處于城區(qū)范圍內(nèi)，生態(tài)敏感區(qū)域內(nèi)也存在少部分污染場地。由于工業(yè)和礦業(yè)是導(dǎo)致污染場地出現(xiàn)的最主要原因，所以礦區(qū)和重污 染行業(yè)所在地是污染場地最為密集的地區(qū)，如石油化工、冶金、機(jī)械加工、電鍍、制造、印染、有色金屬礦區(qū)、黑色金屬礦區(qū)、垃圾填埋場、加油站、金屬礦渣堆場、廢物回收場和電子垃圾處理場等區(qū)域 [1]。若 不及時(shí)地修復(fù)治理場地污染，那么勢必會(huì)給人們工作、 生活帶來很大的影響，也會(huì)阻礙社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展， 污染的治理迫在眉睫。化學(xué)中相對密度不低于 5.0 的金屬元素被劃歸為 重金屬元素，一般而言，重金屬并無嚴(yán)格的定義。當(dāng) 前，其中包括 Zn、Ge、Mn、Cu 等 45 種金屬元素，而 由于 As 屬性與金屬元素相似，因此其被歸類為重金屬 元素，同時(shí) As 也是導(dǎo)致場地污染的重金屬元素之一 [2]。 一般而言被污染的場地土壤，較為常見的重金屬元素 為 As、Ni、Hg、Cu、Zn、Cd、Cr、Pb 等， 而 這 八 種 重金屬元素在日常的化學(xué)原料以及冶金業(yè)、皮革相關(guān)制品行業(yè)、蓄電池制造業(yè)等多種行業(yè)都較為常見 [3]。
有機(jī)物污染場地形成的主要原因是對土壤造成 污染的有機(jī)物能夠進(jìn)入場地土壤中，并且產(chǎn)生相應(yīng)的 污染性。此類有機(jī)物包括持久性有機(jī)污染物、農(nóng)藥、 多環(huán)芳烴以及石油類污染物，其主要源自油漆、農(nóng)藥 生產(chǎn)以及石油化工等行業(yè) [4]。
重金屬和有機(jī)污染物共同污染的場地，被稱為 復(fù)合污染場地，這也是當(dāng)前工業(yè)方面所形成的場地土 壤污染的主要形式。其具體形式較為多樣，大致分為 不同種金屬之間的復(fù)合污染、不同有機(jī)化合物之間的 復(fù)合污染以及不同重金屬與不同有機(jī)化合物之間的復(fù) 合污染 [5]。當(dāng)前，我國污染場地中土壤中的污染物主 要是重金屬類、農(nóng)藥以及石油類的復(fù)合污染，復(fù)合污 染物一旦污染土壤，其多種污染物的共同作用會(huì)持續(xù)、 快速地影響土壤及地下水環(huán)境，使得后期的場地修復(fù) 存在較大的困難。傳統(tǒng)污染土壤的修復(fù)技術(shù)并不成熟，普遍是采 取換填法，挖出被污染的土壤，并將其置換成干凈的 土壤，其治標(biāo)不治本。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的快速 發(fā)展，污染土壤的修復(fù)處理技術(shù)也逐漸成熟。
微生物修復(fù)實(shí)質(zhì)上是借助微生物來降解被污染 場地土壤中的有機(jī)物，由微生物將土壤中的有機(jī)物作 為食物來源，對其進(jìn)行分解，最終形成二氧化碳和水。 生物修復(fù)技術(shù)以處理方式進(jìn)行區(qū)分，可以分為異地微 生物修復(fù)和就地微生物修復(fù)兩種技術(shù)。
簡而言之，該技術(shù)是指挖出污染場地土壤，將 其轉(zhuǎn)移到其他地方接觸微生物進(jìn)行處理。如果以泥漿 態(tài)形式進(jìn)行處理，則需要把場地土壤和水進(jìn)行混合， 使得其成為泥漿狀態(tài)，隨后合理借助微生物修復(fù)技術(shù)， 將土壤中的有毒有機(jī)污染物分解成無毒化合物，此類 方法在半揮發(fā)和非揮發(fā)有機(jī)物、燃料、PCP、PCBs 等 有機(jī)化合物的處理方面能達(dá)到較好的效果；以固態(tài)微 生物形式處理，則需要在容器或盒子中放入污染場地土壤，并且將水、微生物及其所需營養(yǎng)物質(zhì)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(jī) 污染物 [6]。
該技術(shù)是指通過壓力設(shè)備把氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)通過井口壓入污染場地土壤中，或者是把營養(yǎng)物質(zhì)平鋪 在污染場地土壤表面，由其自行滲透到土壤中。對于 各種油類污染物的處理，此技術(shù)能夠取得較好的效果。
2.2 化學(xué)方式修復(fù)技術(shù)
化學(xué)方式修復(fù)主要是借助氧化還原反應(yīng)對污染 場地土壤中所存在的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，使其向低 毒無毒化合物方向轉(zhuǎn)化，或者向化學(xué)穩(wěn)定性更高、遷 移向更弱者新的化合物方向轉(zhuǎn)化。當(dāng)前，氯化物處理 和脫氯作用是其中較為常用的兩種方式。物理分離修復(fù)技術(shù)是指采取物理方式來剔除污 染場地土壤中中的污染物，達(dá)到土壤恢復(fù)的目的。一 般來說，其分為就地水溶液沖洗、異地水溶液沖洗、 熱氣注入、熱脫附法、電動(dòng)力學(xué)以及土壤蒸汽提取等 技術(shù)。 以熱脫附法為例，其通過熱能提高污染物揮發(fā) 性，使得其從污染場地土壤中分離，同時(shí)，所揮發(fā)出 的污染物可以對其進(jìn)行處理收集 [7]。一般而言，熱脫附系統(tǒng)分為熱解吸模塊和廢氣處理系統(tǒng)兩個(gè)部分，熱解吸部分分為高溫和低溫?zé)崦摳絻煞N類型。熱脫附技 術(shù)本身存在設(shè)備便于移動(dòng)、修復(fù)后突然可再利用、污 染物處理種類廣泛等優(yōu)勢，其對于 PCBs 等含氯有機(jī) 物的處理方面，其屬于非氧化燃燒，能夠大大降低二 噁英的生成；水溶液沖洗方面，普遍需要借助表面活 性劑，在沖洗的過程中能夠取得極佳的去污效果。此 外，隨著當(dāng)前生物工程技術(shù)的快速發(fā)展，表面活性劑 開始向生物方向發(fā)展，其去污效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)的表 面活性劑，同時(shí)降解更為容易。對于部分由于農(nóng)藥導(dǎo)致的場地污染，有機(jī)溶劑能夠取得較好的去污效果。
此修復(fù)方式主要是借助植物來吸收、轉(zhuǎn)移、降 解土壤中的污染物。植物修復(fù)技術(shù)涵蓋植物提取技 術(shù)、植物穩(wěn)定技術(shù)、植物揮發(fā)技術(shù)等。它主要是指大 量種植能夠吸收和積累重金屬與有機(jī)物的植物，對土 壤中的重金屬與有機(jī)物進(jìn)行富集，使得土壤中的重金 屬和有機(jī)物逐漸轉(zhuǎn)移到植物體內(nèi)，隨后對已經(jīng)趨近于 飽和的食物進(jìn)行收割和處理，這樣能夠有效降低土壤 中的有機(jī)物與重金屬含量，達(dá)到改善土壤、促進(jìn)土壤 恢復(fù)的目的；植物穩(wěn)定技術(shù)是借助部分植物的根系及 相關(guān)微生物，有效地沉淀土壤中的重金屬和有機(jī)物， 避免其隨著水分的下降而向地下滲透，最終污染其他 動(dòng)植物或地下水，間接導(dǎo)致有機(jī)物和重金屬損害人體 健康；植物揮發(fā)技術(shù)主要是借助植物本身對污染物進(jìn) 行吸收、積累和揮發(fā)，最終達(dá)到降低土壤中重金屬和有機(jī)物含量的目的 [8]。此類處理形式側(cè)重應(yīng)用于面積 廣闊、土壤污染程度較低的場地，植物修復(fù)技術(shù)成本 較低，同時(shí)易于實(shí)現(xiàn)，但如果未能妥善處理植物落葉， 會(huì)對其他地方形成二次污染。
當(dāng)前，最為常用的高溫處理修復(fù)技術(shù)是焚燒法， 按照焚燒地區(qū)不同，分為異地焚燒和就地焚燒兩種類 型，這兩種方式都是通過超過 1 000℃的高溫?zé)峤夥?毀土壤中污染物中的鹵代化合物以及其他較難溶解的 有機(jī)物，促進(jìn)其揮發(fā)。人們可以利用高溫處理的修復(fù) 技術(shù)來處理污染土壤，其本身需要具有較高的操作工 藝水平，但是只要能夠合理操作，就可有效去除超過 99.99% 的土壤污染物，所以高溫處理修復(fù)技術(shù)在未 來屬于較為理想的污染場地土壤修復(fù)技術(shù)。
近年來，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，但是土壤環(huán)境污染問題仍然十分嚴(yán)峻，各類污染場地土壤的修復(fù) 項(xiàng)目逐年增多。盡管其具有極為廣闊的發(fā)展前景，但 是人們需要客觀認(rèn)識(shí)到其發(fā)展過程中存在諸多問題。 當(dāng)前的修復(fù)項(xiàng)目側(cè)重工業(yè)污染場地、具有較大開發(fā)價(jià) 值的土地以及一線和省會(huì)城市，整體偏重工業(yè)污染場 地。我國作為農(nóng)業(yè)大國，由于化肥及農(nóng)藥的濫用，有 很大一部分耕地也處于待恢復(fù)狀態(tài)，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)高 度重視，積極創(chuàng)新發(fā)展能夠用于不同場地條件、不同 污染類型、修復(fù)成本較低的修復(fù)技術(shù)體系，促進(jìn)各類 污染場地土壤的修復(fù)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
編輯：君君.環(huán)評(píng)互聯(lián)網(wǎng)