纳米零价铁在污染土壤修复中的应用研究

2017-03-09魏邦亿李宗硕

绿色环保建材 2017年8期

关键词：零价金属元素污染物

魏邦亿李宗硕

新疆新能源集团环境发展有限公司

纳米零价铁在污染土壤修复中的应用研究

魏邦亿李宗硕

新疆新能源集团环境发展有限公司

经济体系的完善，绿色经济发展模式逐渐构建，政府相关部门不断开展土壤修复工作，提升我国生态改良与环境污染控制能力，满足社会生产以及居民生活过程中，对生态环境的客观要求。文章以纳米零价铁作为研究核心，在相关理论原则的指导下，从纳米零价铁运作原理分析、应用方式以及发展展望等几个角度出发，将污染土壤修复工作与纳米零价铁进行有机结合，为后续污染土壤修复工作的开展提供了必要的参考。

污染土壤修复；纳米零价铁；应用；展望

1 前言

纳米零价铁作为一种新的污染治理技术体系，与传统技术相比，其具有粒子表面积大以及还原性强的特点，因而在实际应用的过程中，表现出量子效应、表面效应以及体积效应等，因此纳米零价铁在使用过程中，对无机物、有机物以及重金属等污染粒子有着较好的去除能力。近些年来，随着纳米零价铁技术的日益成熟，纳米零价铁的应用范围以及频率日益提升，成为现阶段我国污染治理工作的主流，为了切实有效地推动纳米零价铁在污染土壤修复工作中的科学高效应用，文章立足于纳米零价铁技术机理出发，对其应用方式进行全面优化，提升污染土壤修复工作的有序开展，满足绿色经济发展对于生态环境的客观要求。

2 纳米零价铁分析

纳米零价铁（Nanoscale zero-valent）粒子半径为1-100nm，与传统污染物处理技术相比，其还原性较强，增强粒子反应效率，并且在一定环境条件下，表现出较为明显的催化以及吸附功能，这种性能优势使得纳米零价铁在进行污染处置的过程中，被广泛地应用于污染治理之中，从实践情况来看，纳米零价铁在过往地下水污染修复工作中得到了较好的应用，对无机物、重金属元素等污染物具有较强的净化能力。例如我国专家学者王新新教授借助于纳米零价铁技术实现了对泥底中Cr以及VR污染的有效治理，由于纳米零价铁的表面积较大且还原性较强，在与Cr以及VR等污染物进行反应的过程中，能够借助于化学反应生成无害沉淀并借助吸附能力，使得微小沉淀凝聚，最终实现Cr以及VR污染物的科学高效配排除。因此零价铁技术对于泥底Cr以及VR污染物具有较高的净化能力，占泥底比重1%的纳米零价铁粉在15d的处理周期内，其对于Cr的去除率高达98.4%。因而为了进一步提升污染土壤修复能力，增强现阶段我国污染生态环境，需要相关政府部门以及技术人员，对纳米零价铁的应用方式进行分析，实现纳米零价铁在污染土壤修复中的科学高效应用。

3 纳米零价铁在污染土壤修复中的应用

3.1 污染土壤重金属元素的修复

土壤中的重金属元素移动性较差、停滞周期较长且无法被有机物分解，这些重金属元素一旦在人体内集聚，将会引发癌症乃至遗传基因缺陷。例如Cr作为现阶段我国主要的土地污染物，无法被生物体分解，因此一旦在人体内富集，将会对人体的健康带来极大地威胁。在利用纳米零价铁对污染土壤中重金属元素修复的过程中，要充分体现科学性的原则，只有从科学的角度出发，对污染土壤修复的相关内容、纳米零价铁处理技术工作的定位以及具体职能，进行细致而全面的考量，才能够最大限度地保证纳米零价铁处理技术能够满足污染土壤修复工作的客观要求，只有在科学精神、科学手段、科学理念的指导下，我们才能够以现有的技术条件与操作方式为基础，确保纳米零价铁处理技术在污染土壤修复工作中的科学高效实现。基于这种考量，技术人员要根据污染区域土壤重金属元素的种类以及污染程度，进行全面分析，采取有效的应对方案，借助于纳米零价铁的技术优势，对各类重金属元素进行必要的还原，实现污染土壤的高效修复。例如针对于土壤中存在浓度为100mg·kg-1Cr的重金属元素，技术人员可以使用0.25 g·kg-1的纳米零价铁进行修复，使得其转化为无害无毒状态，并且削弱了重金属元素的迁移性，实现污染土壤的安全修复。

3.2 污染土壤无机物的修复

污染土壤中的无机物主要为硝酸盐以及亚硝酸盐两种主要类型，这两种无机无物一旦进入到人体，就会与人体内的物质发生还原反应，生成亚硝酸盐，最终导致人体内氧浓度降低，造成伤害。为了实现对硝酸盐以及亚硝酸盐的处理，技术人员在明确其反应机制的基础上，遵循相关原则的指导，由于污染土壤修复工作内容多样，信息数据繁多。为了适应这一现实状况，确保纳米零价铁在污染土壤修复中的有效应用，就要尽可能的增加纳米零价铁应用方案的兼容性，减少复杂冗环节据对污染土壤修复中纳米零价铁应用活动的不利影响。因此纳米零价铁以及相关技术应用流程必须进行简化处理，降低操作的难度，提升纳米零价铁应用方案的实用性能。政府相关部门以及技术人员在实际操作的过程中，需要以实用性原则为指导，采取必要的应用手段，对土壤中的无机物处理环节进行必要的优化，避免冗余操作环节对于修复工作的不利影响，并在这一过程中，对无机物的环境、ph值等进行全分析，使用合理浓度的纳米零价铁，增强反应动力，实现硝酸盐高效脱硝处理，对无机物进行修复。

3.3 污染土壤有机物的修复

纳米零价铁在对土壤有机污染物进行修复处理的过程中，主要是对PCB、TCE等有机物进行脱氯处理，因此在实际操作的过程中，需要根据土壤自身的特性，分析土壤的流动性，采取必要的修复措施，对有机物进行降解以及吸附，提升现阶段土壤污染中有机物的修复能力。同时重视温度因素对于有机污染物降解作用的影响，在实际修复的过程中，营造起科学化的修复条件，推动土壤污染物修复工作的顺利进行。