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常见的重金属污染土壤修复技术包括哪些?

发布时间:2020-05-19     浏览次数:1273

我国人口基数大,粮食需求高。土壤是农业产业发展的根本,也是满足我国人民基本物质生活需求的基础。若土壤被污染,农作物质量、产量均会受到不利影响。随着经济的发展,重金属污染土壤情况愈加严重,对此国务院关于印发土壤污染防治行动计划,希望到2020年,全国土壤污染加重趋势得到初步遏制,土壤环境质量总体保持稳定,农用地和建设用地土壤环境安全得到基本保障,土壤环境风险得到基本管控。到2030年,全国土壤环境质量稳中向好,农用地和建设用地土壤环境安全得到有效保障,土壤环境风险得到全面管控。到本世纪中叶,土壤环境质量全面改善,生态系统实现良性循环。

一、我国土壤重金属污染的现状

重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。重金属的分布范围非常广泛,大气、水源、土壤等等。金属污染主要是由于人们在生产活动中的不合理操作所导致生活环境中的重金属含量超出正常水平。从而产生一些有害物物质,影响到人类的生活环境和身体健康。

目前,我国遭受重金属污染的土壤面积较广,但是针对重金属污染土地的治理效果不佳。如前几年媒体报道的镉大米事件,就是土壤遭受了重金属镉的污染,而导致污染的土壤中种植的水稻因时间的推移而累积,就形成了著名的镉大米事件,人们食用有毒的镉大米在体内累积到一定的程度,就会造成中毒现象,引起骨痛病,严重影响了人的健康。

另外,我国土壤污染主要地区为矿区污染,特别是云贵高原地区,虽然各种金属矿产资源丰富,但是也成为土壤重金属污染较为严重的区域。西北地区的石油、天然气资源是我国重工业发展的重要能源物质,这些能源物质的过度开发,会使土壤的土质结构层发生改变,影响土壤本身的结构组成,也是土壤污染的表现形式之一。我国是铅矿资源较为丰富的国家,同时也是生产与消费大国,铅是一种对机体危害较为严重的重金属,特别是儿童,对铅的敏感性较高,容易导致儿童血铅超标的问题。因此,我国提出多种预防土壤的重金属污染的措施,如重金属污染防治的“十三五规划”,力争解决我国土壤重金属污染严重的问题。

二、土壤重金属污染的成因分析

一般情况下,土壤中会存在少量的重金属,这种少量的存在不会对环境产生污染。我国的重金属污染土壤主要来自于人类活动的影响,如工业生产产生的废渣、城市生活污水的随意排放等,其中,工业生产对土壤中重金属的累积作用非常明显,如矿质资源的开采、化工生产等。

目前,矿质资源的开采与冶炼是产生重金属废弃物排放与污染的重要途径,它不但影响了开采区域周边的环境,而且通过扩散作用进一步会扩大影响面积,造成非常严重的重金属污染,而且大部分重金属的污染较难治理,土壤也无法消化或降解重金属污染物,导致土壤重金属污染程度随着矿质资源的开采与冶炼活动的频繁进一步提升。化工生产的废弃物主要表现在固体废弃物、液体废水与化工生产过程产生的废气污染三方面,固体废弃物会直接通过堆积传送到土壤中,造成土壤污染。化工生产过程产生的废气污染主要是通过气体沉降,附着于地表,直接渗入或通过一段时间的附着渗入到土壤中,并在土壤中累积导致重金属污染的发生。液体废水主要是通过直接排放到环境中的形式,渗入到土壤中,或是通过农田灌溉导致土壤吸收化工生产排放废水中的重金属离子,从而导致污染的发生。

三、当前土壤重金属污染的主要修复技术

就目前来看,污染土壤修复的技术原理为:(1)改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式,降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性;(2)降低土壤中有害物质的浓度。以下小编总结了几种主要的重金属污染土壤修复技术:

1.     堆肥法

利用传统的堆肥方法,堆积污染土壤,将污染物与有机物,稻草、麦秸、碎木片和树皮等、粪便等混合起来,依靠堆肥过程中的微生物作用来降解土壤中难降解的有机污染物。



2.热解吸修复技术

以加热方式将受有机物污染的土壤加热至有机物沸点以上使吸附土壤中的有机物挥发成气态后再分离处理。



3.植物修复

运用农业技术改善土壤对植物生长不利的化学和物理方面的限制条件,使之适于种植,并通过种植优选的植物及其根际微生物直接或间接吸收、挥发、分离、降解污染物,恢复重建自然生态环境和植被景观。 

4.     土地填埋法

将废物作为一种泥浆将污泥施入土壤通过施肥、灌溉、添加石灰等方式调节土壤的营养、湿度和pH值保持污染物在土壤上层的好氧降解。

5.     化学淋洗

借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化学/生物化学溶剂在重力作用下或通过水头压力推动淋洗液注入到被污染的土层中,然后再把含有污染物的溶液从土壤中抽提出来,进行分离和污水处理的技术。

6.     焚烧法

将污染土壤在焚烧炉中焚烧,使高分子量的有害物质依托于挥发性和半挥发性的性质,分解成低分子的烟气经过除尘、冷却和净化处理使烟气达到排放标准。  

7.     渗透反应墙

这是一种原位处理技术,在浅层土壤与地下水,构筑一个具有渗透性、含有反应材料的墙体,污染水体经过墙体时其中的污染物与墙内反应材料发生物理、化学反应而被净化除去。