我国土壤重金属污染治理修复技术研究进展
2017-01-21彭瑞昊上海胜义环境科技有限公司上海200241
彭瑞昊(上海胜义环境科技有限公司上海200241)
我国土壤重金属污染治理修复技术研究进展
彭瑞昊
(上海胜义环境科技有限公司上海200241)
随着我国工农业的快速发展,土壤污染状况日益严峻,对土壤重金属污染的治理和修复成为我国现阶段发展的重要瓶颈。本文主要探讨分析我国现阶段土壤重金属污染的现状,并分析总结了目前主要的物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术,以期为土壤治理和修复工程提供技术理论参考。
土壤;重金属污染;修复技术;研究进展
1 我国土壤重金属污染现状
随着工业化进程的不断发展,过程中不断累积的环境问题日益恶化,在早期的环境保护工作中,以水污染治理、工业废气污染为重点,然而随着科学技术的不断进步以及借鉴国外的环保经验,发现我国的土壤污染状况也不容乐观。近几年,我国兴起土壤修复的热潮,其中尤以土壤重金属污染为治理修复的重中之重。根据我国在2014年的《全国土壤污染状况调查公报》公布显示,我国大约有548万hm2的土壤处于严重污染的状况,其中主要包含320多个污染区域。可见我国的土壤污染现状尤为险峻,长期下去,将影响到人类的居住环境的安全。在日益严峻的土壤污染情势下,国家环保相关部门开始大力扶持土壤治理和修复行业。2014年,环保部通过了《土壤污染防治行动计划》,主要包含投资10~15亿元用于开展土壤污染修复示范工程基地。2016年,国家环保会议上,提出关于土壤防治与修复的行动计划“土十条”,随着“土十条”的出台,国家土壤污染修复的工程以及研究将不断得到推荐,对于修复技术的研发集成与创新将成为土壤污染修复项目的重要关键核心内容[1]。
2 治理修复技术
土壤污染具有其特有的独特性,与水污染不同的是,其内部累积的重金属等污染成分无法通过时间的推移而逐渐消耗降解,或者通过其自我净化的功能进而改善其污染状况,随着时间的推移,污染状况只会日益恶化,重金属只会不断的堆积,必须通过人工修复的方式进行土壤修复,才能彻底改善土壤污染的恶劣状况。对重金属污染的土壤要进行治理和修复,恢复土壤原有功能一直是国际上的观点、热点研究的课题。当前,对土壤重金属染污的修复技术主要有以下3种:物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术[2,3]。
2.1 物理修复技术
2.1.1 固化稳定化技术:固化稳定的技术主要通过向土壤中投加粘合剂或者稳定剂,使得土壤中的污染物成分与固化稳定剂结合,通过物理或化学反应,改变土壤中污染成分的物理性质,主要改变的是其迁移能力,以及其结构状态,使其最终形成固定稳定的不溶态的迁移能力小的块状固体。该方法虽然在一定的短时间内可以改善污染状况,但是其只是控制了一定时间内污染物的特性。只是限制了污染物对环境的有效性。随着时间的推移,被固定的污染物可能会重新释放出来,对环境造成危害,因此它不具有长期有效性。
2.1.2 客土换土技术:客土技术主要是通过向污染的土壤中加入未被污染的清洁的土壤,从而通过量的堆积,改善污染土壤中污染物物的相对浓度,从而达到降低危害的效果。翻土技术是深翻土壤,让在表层所集中的重金属分散,进入到比较深的层次里,以此达到了稀释的目的。此法有适用范围,主要适用在土层深、厚、污染比较轻的土壤中。且要配合增加施肥量,以弥补根层养分的流失。
2.2 化学修复技术
2.2.1 淋洗技术:通过淋洗液对重金属污染的土壤进行淋洗,从而使得固相的重金属迁移至液相的淋洗液中,进而使得重金属污染得以转移,最后从土壤中把含有污染物的液体抽提出来,进行分离和处理的修复技术。该方法实施起来工作量比较大,操作相对比较复杂,成本比较高,淋洗液可能会破坏土壤的肥力。
2.2.2 改良剂改性修复技术:该技术主要是通过向污染的土壤中投加固定配方的改良剂,进而通过改良剂与重金属之间的吸附作用、氧化还原作用以及拮抗作用,最终得以降低土壤中重金属的生物有效性。目前通常使用的改良剂主要有沸石、石灰、碳酸钙、磷酸盐、硅酸盐和促进还原作用的有机物质。使用改良剂进行重金属改性的方法只能在短期内能够改善和降低土壤中重金属的生物有效性和毒性,但就修复后土壤的长期有效性和生态系统的长期稳定性来说,还缺乏深入细致的研究。
2.3 生物修复技术
生物修复技术主要是通过在污染土壤中种植一些具有强生命力和降解能力的动物、植物、微生物,进而通过他们的自我代谢活动,改善土壤中的重金属形态,以及降低重金属的含量,最终实现净化环境、恢复生态效应的生物措施。生物修复技术具有安全、经济、对土壤结构干扰小、不会造成二次污染等特点,受到人们的关注,得以实施、应用和推广。微生物修复技术就是利用土壤中某些微生物对污染土壤中的重金属进行氧化还原、吸附、沉淀的作用,从而降低重金属的毒性。植物修复技术是指利用植物以及根际微生物体系提取、挥发、吸收、转化、降解或固定土壤中重金属的一种修复技术。
3 展望
土壤污染状况的日益恶化,重金属污染的复杂多样性,对其治理和修复需要综合权衡污染物成分的特性,土壤的性质及条件等因素,因地制宜,选择在经济上和效果上最佳的改良方案,从而达到高效、节约及彻底解决土壤污染的目的。结合物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术,进行联合组合创新,开拓出环保经济高效的修复技术,成为治理土壤重金属污染修复的未来发展趋势。
[1]张宝贵.环境化学[M].武汉:华中科技大学出版社,2009.
[2]周东美,郝秀珍,薛艳,等.污染土壤的修复技术研究进展[J].生态环境学报,2004,13(2):234-242.
[3]任旭喜.土壤重金属污染及防治对策研究[J].环境保护科学,1999,25(5):31-33.