浅析土壤污染修复技术及实用措施
2016-05-30吴德富
摘 要:近些年来环境问题日益突出,越来越多的学者及科研人员投身到生态研究中,而土壤污染作为其中一项重要内容,也逐渐受到人们的关注和重视。文章首先介绍了土壤污染的特点及其危害,其次对土壤污染修复技术进行了重点分析探究,最后提出了防治土壤污染的几个实用措施。
关键词:土壤污染;修复技术;措施
众所周知,土壤自身通常具备一定的自净能力,然而近些年来,人类频繁的工农业活动导致土壤中存在了大量的重金属等污染物,严重破坏了土壤环境的生态平衡,而且对某些局部生态系统以及人类健康造成恶劣影响。土壤污染主要来源于污水灌溉、大气沉降、固体废弃物污染、农药化肥施用、以及工业生产场地污染等五个方面。在我国工业化、城市化进程快速推进的过程中,土壤污染问题日渐暴露,该类问题直接影响到土地资源的安全性以及再利用功能。因此,加强土壤污染的防治工作,采取科学合理的技术来修复土壤,其必要性及重要性是显而易见的。
一、土壤污染的特点及危害
重金属污染、有机污染、放射性污染以及病原微生物污染是常见的几类土壤污染物,这些污染物所造成的土壤污染往往具有地域性、累积性、滞后性、隐蔽性及不可逆转性等特点,而且通常难以得到有效的治理。土壤污染的危害主要表现在四个方面:第一、影响农作物生长和农产品质量下降;第二、通过食物链转移或富集危害人体健康;第三、污染地表水和地下水;第四、直接或间接引发其他生态环境问题。
二、土壤污染修复技术
基于土壤污染的危害,因此采取科学有效的土壤污染修复技术,去除土壤中污染物,恢复土壤的活性及质量,是非常有必要的。土壤污染修复即借助物理性、化学性或者生物性手段,降低土壤污染物浓度及毒性,从而达到净化土壤,使其无害化的目的。
(一)物理分离修复技术
土壤污染物理分离修复即采取某种物理手段把土壤中的污染物分离出来的一种技术,该技术具有成本低、易操作的特点。现阶段我国使用的物理分离技术主要有:筛分修复、热力学修复、电动力学修复、固化-稳定化修复、蒸汽浸提修复等。其中,采用筛分修复可分离出土壤中的坚硬块状物,如建筑场周边土壤中混入的废砖瓦石块等;热力学修复主要是通过辐射或者热传导,使土壤中挥发性有机污染物得以去除;电动力学修复原理是在土壤中插入带有直流电压的两个电极,使其离子态污染物在不同电压的作用下移向两个电极端,最终达到去除污染物的目的;固化-稳定化修复即用密实性良好的惰性基材来包裹或者固定土壤污染物,使其稳定化,如对一些受剧毒性物质污染的土壤可采用固化-稳定化法;蒸汽浸提修复即将新鲜空气通过注射井注入污染区域,再利用真空泵产生的负压,促使土壤中具有较高挥发性的有机污染物能够以气态的形式挥发而去除。
(二)化学修复技术
土壤污染化学修复技术主要包括化学氧化修复、化学还原修复、化学淋洗修复以及原位渗透反应墙等。其中化学氧化修复即将氧化剂注入到土壤中,利用其中污染物易被氧化特点达到污染物降解的目的;化学还原修复即将还原剂注入到土壤中,通过还原作用去除土壤中氧化性污染物;化学淋洗修复即在水流作用下,向土壤中注入具有迁移或溶解土壤污染物功能的化学淋洗液,之后再从土壤中抽提出含有污染物的淋洗液,该技术对污染物的去除效果明显,但是需要对产生的废水进行再处理,且对土壤微生物繁殖及植物生长有影响;原位渗透墙技术是在被保护土壤的上游区构筑一个具有渗透性、含有特定反应材料的墙体,含污废水流经墙体时其中的污染物与墙体内的反应材料发生物理、化学反应,从而起到滞留或者降解污染物的作用。
(三)生物修复技术
在自然界中,一些生物自身具备对有毒有害物质分解的功能,而土壤污染生物修复技术就是借助生物代谢活动的这一功能来治理污染、修复土壤的。其中较为常见的生物修复技术有三类:一是植物修复,即利用某些植物吸收重金属或放射性等污染物后,通过回收处理;二是动物修复,如利用蚯蚓、线虫等土壤动物对特定有机污染物具有分解作用,达到净化目的;三是微生物修复,即利用微生物对土壤环境中大分子有机污染物等进行分解治理。需要引起注意是,为了确保生物修复技术的有效应用,事先须对土壤的温度、湿度、粘度、PH值、营养元素含量、污染浓度等物化性质进行调查,把握生物修复应用的可行性和必要条件。
三、土壤污染防治的相关实用措施
一方面,对于未被污染的土壤,要采取措施加强其监控管理,防止该类土壤遭受污染;另一方面,对于已经被污染的土壤,要通过有效的办法防止其继续恶化,同时积极治理该类土壤。
(一)预防土壤污染
造成土壤污染的罪魁祸首是工业排放的废水、废气、废渣;此外,农业生产中大量使用化肥农藥也会对土壤造成严重污染。因此,要想搞好土壤污染的防治工作,首先在各类建设项目中要坚持科学的环境影响评价,预防为主、保护优先,从源头上加强污染源的控制,严格执行国家污染物排放标准,杜绝有毒有害物质的污染;在农业生产中,科学合理施用化肥农药、推广配方施肥,尽可能的把土壤污染程度降到最低;另外,有关环境监测部门,应该将区域土壤环境质量列为常规监控对象,为该区域土壤的环境管理决策提供科学依据。
(二)生物防治措施
在轻度污染土壤中种植黑麦草、苜蓿等植物。研究表明,这类植物能够对砷铅镉等重金属离子有富集作用;能对石油烃、多氯联苯及多环芳烃等有机污染起到一定的分解修复作用,且对富集了重金属的植物方便回收处理;此外,选择驯化相应类型微生物,使其对有机物具有高效吸收分解功能,从而对有机污染土壤进行治理,达到既去除污染又改良土壤的又重功效。
(三)施加有机肥和抑制剂
在土壤中施加有机肥的作用,一是有机肥中含有的大量有机质可以促进土壤肥力的增加,使土壤变得肥沃;二是有机肥中的微生物可以促进土壤中有机物及农药等污染物的吸收转化,使土壤得到一定程度的净化。对于受酸性或重金属等污染的土壤,向土壤中投放石灰等抑制剂,有助于降低酸度及减小重金属污染物的毒性。
(四)重视农田土壤的管理
农作物耕种方式会对农田土壤产生很大的影响。水旱轮作方式能够使土壤的氧化还原电位、pH值等发生改变,从而加快土壤中重金属等有毒污染物的吸收、转化及降解速度。另外,农地作物多样化轮植有利于防止化肥农药的累积效应污染,同时可促进土壤质量的营养平衡,有利于作物的生长。
(五)高温陶化及水泥固定化
如果土壤受到重金属、有毒有害物质及农药的严重污染,为防止进一步危害,可以将污染土壤施加高温使其陶化,这样土壤中的有机污染物受高温作用会发生降解,重金属在陶化中得以固定,经过高温陶化得到的砖瓦可用于建筑材料;此外,还可以将污染严重、毒性大、难恢复的土壤采用水泥混合法加以固化,有效防止其流失飞扬、渗透危害动植物及水源。
四、结语
总而言之,修复受污染的土壤就是对土壤进行控污降毒,使土壤质量得以恢复,从而达到净化土壤的目的。土壤污染修复工程会涉及到大量的人力物力财力,其修复成本高、难度大,而且物理修复、化学修复、生物修复各有利弊。采取置换、水泥固定化、高温烧制砖瓦固化等都是无奈之举,最终都会使土壤这一宝贵资源造成不可逆转的损失!因此,防治土壤污染,意义重大。众所周知,世界万物的生长都离不开土壤,优良的土壤是万物得以生存及发展的前提基础,是人类得以健康生存及繁衍的保障。作为一个拥有十三亿多人口的发展中国家,我们更应该加强土壤污染的防治工作;强化“净土”战略;研究并发展新型土壤污染修复技术;在各种生产经营活动中保护我们赖以生存的土壤,要像爱护生命一样爱护地球上有限的土壤。
参考文献
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作者简介:吴德富,建水县环境监测站。