污染土壤修复技术研究现状与趋势
2020-04-09梁照东
摘要:生态保护工作的发展包括环境保护和污染治理两个方面,为了保证生态环境的健康发展,必须要同时做好这两方面工作。在污染治理过程中土壤修复是重要的治理内容,也是污染治理的重要研究方法。本文主要对污染土壤修复技术研究现状进行分析,并对其未来的发展趋势进行预测。
关键词:污染土壤;修复技术;研究现状;趋势
中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)02-00-02
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.02.045
Abstract:The development of ecological protection includes two aspects: environmental protection and pollution control.In order to ensure the healthy development of the ecological environment,both aspects must be done well.Soil remediation in the process of pollution control is an important governance content and an important research method for pollution control.This article mainly analyzes the research status of contaminated soil remediation technology and predicts its future development trend.
Key words:Contaminated soil;Remediation technology;Research status;Trends
1 污染土壤修复技术研究现状分析
从我国污染土壤修复技术的研究情况来看主要可以分为三个方面,分别为物理修复技术、化学修复技术以及生物修复技术。不同的修复技术都有各自的优势和不足。
1.1 污染土壤物理修复技术
物理土壤修复技术指的是通过挖掘、翻耕、电动以及热解吸等物理手段对土壤中污染物进行分离处理修复方式。物理土壤修复方式的应用范围广,操作方式便捷,同时土壤的修复时间短,但是成本高,而且容易存在修复不彻底导致二次污染的情况。比如在电修复技术中,能够保证土壤生态环境的完好性,提升土壤的经济效益,但是在修复过程中必须要保证土壤的含水量达到100%,否则将会产生丙酮等有害物质;换土以及焚烧方式,操作方式简单,应用范围广,效率高,但是这种方式的耗能高、成本高,而且如果处理不当还容易导致二次污染;蒸汽法,可操作性比较强,而且不会导致土壤结构被破坏或者造成二次污染,但是花费的成本比較高;热脱技术具有设备移动灵活、处理范围广以及土壤利用率高等优势,但是需要的设备成本比较高[1]。
1.2 污染土壤化学修复技术
当前在污染土壤化学修复技术中主要是通过向污染土壤中加入化学改良剂的方式对其中的污染物进行沉淀、还原、溶解和吸附。在具体的修复过程中可以分为四种方式:其一,为化学脱卤修复方式,这种修复方式时间短,但是如果与水作用会引起化学反应,增加修复成本;其二,为稳定固定修复方式,土壤修复成本低,同时形成的物质毒性弱,但是在修复过程中需要的设备比较多;其三,浸提淋洗修复方式,这种修复方式有利于提升污染物的除去效率,但是需要的水比较多,因此提升修复成本;其四,氧化还原修复方式,对于无机污染的处理效果比较好,但是容易使土壤的生态结构受到影响。
1.3 污染土壤生物修复技术
污染土壤生物修复方面主要是通过生物体的代谢活动降低土壤中的污染物浓度,帮助土壤恢复到原来状态的一种修复方式。主要可以分为三种修复方式:第一是利用动物进行修复,其成本低,对土壤的生态性影响不大,但是会受到动物环境适应能力的影响,而且需要的修复时间长;第二是利用微生物进行修复,这种修复方式需要的成本低,有利于预防土壤的二次污染,同时可操作性强,但是对污染物的敏感性低,修复工作开展路径窄,容易受到环境约束;第三,植物修复方式[2],这种修复方式需要的成本不高,有利于避免土壤二次污染,防止造成土壤结构破坏,同时有利于对环境的美化,但是植物修复的周期长,种类单一。
2 污染土壤修复技术研究发展趋势
2.1 环境友好型发展趋势
污染土壤修复技术应用中需要充分利用自然可再生资源,比如太阳能资源,提升土壤中微生物资源的修复能力,进而实现土壤的自我修复,这也是当前土壤污染修复的重要的方式和主要发展方向。如果耕地土壤受到污染,为了提升土壤的修复能力,需要对农作物生产中的外在元素进行消除,使土壤功能得到保障,防止造成二次污染的情况。因此相关部门需要提升无公害土壤修复技术的重视,加大资金以及人力等方面的投入,充分发挥土壤污染的修复优势,并降低成本目标。在常规生物修复研究中,需要保证修复技术生物种类以及品种的合理性,针对不同土壤污染情况采取合理的修复方式,并将其作为污染土壤修复的重要研究方向。在这些技术的研究中,可以采用细胞工程、生物酶工程等多种工程技术方式,保证土壤修复效率,为污染土壤修复提供有利条件。
2.2 联合土壤综合修复发展趋势
污染土壤中涉及到的污染物非常多,而且造成的污染类型也比较多,因此造成的污染程度不同。通过对当前土壤类型的分析可知,土壤种类多,性质以及生物结构不同,部分土壤的污染程度大,范围广,如果随着土壤污染物渗透到水中,将使污染的范围扩大,土壤修复难度也会加大。由此可知,在污染土壤修复中,单项修复技术的优势发挥难度会加大,随着联合土壤修复技术的发展和应用,有效解决单项修复技术难题。在综合土壤修复工作中可以采用多种植物组合的综合修复方式。
2.3 原位土壤修复发展趋势
如果原有土壤受到污染,需要将这些被污染的土壤挖掘出来,向其他地方转移并进行净化。这种技术形式是一种离场异位修复方式,但是在修复过程中需要的成本比较高,而且主要用于对表层土壤和水的修复,对于深层土壤和水的修复能力弱[3]。针对这种情况可以采用原位修复技术进行,实现对不同污染程度的土壤进行修复。比如可以采用原位纳米零价铁技术、稳定化技术或者生物修复技术等。在这些技术中需要以原位生态修复技术为核心,为土壤修复工作提供有效的技术支持。
3 污染土壤修复技术研发注意事项
3.1 我国土壤污染情况分析
从我国土壤当前污染情况来看,整体污染情况比较严重,特别是国民经济发展水平比较高的地区,虽然农业发展呈现出良好的发展形势,但是由于农作物土壤中重金属以及农药残留等污染,导致农作物的安全受到威胁,直接影响人们的生命财产安全。特别是矿区附近的土地更容易受到污染,使周围人群以及农作物食用人群出现一些罕见的疾病。此外,生态湿地的污染物,工业生产的废弃物排放等都会导致污染进一步扩大,污染物的种类也不断增多,导致土壤污染呈现混合型和综合型特点。
随着污染的扩展,土壤污染逐渐由城市向农村进行转移,由局部向整体发展,使我国土壤受到大面积污染,出现土壤毒害或者营养过剩的情况,威胁粮食以及人们生命财产安全。因此需要结合相关部门对土壤管理和控制要求,将土壤污染治理工作作为环境治理的重要内容。
3.2 土壤污染修复技术需要注重自主研发
我国在污染土壤修复技术的研发过程中,主要的目的是为了解决农业生产方面以及生态湿地和重工业污染等方面的问题,为工农业发展提供有效的技术支持。但是传统土壤修复技术已经无法满足当前土壤修复要求,国外土壤修复技术引进成本高,因此我国需要加大对土壤修复技术投入力度,包括技术研发、设备以及成本等多方面的投入,保证土壤修复技术能够满足要求,同时做好对技术成本以及设备等方面的研发工作。保证土壤修复技术的普适性,充分发挥土壤修复技术的价值。特别是针对化学药物、重金属以及农药等方面的土壤污染问题,研发部门需要加大研发技术开发力度,降低土壤修复成本,提升土壤修复效益,保证在土壤修复的过程中不会影响正常生产,在保证农业经济效益的情况下提升农业生产的安全性,同时为粮食的安全生产以及人们的身体健康提供保障机制。对于矿区等污染土地污染比较严重的地区,必须要采取针对性的土壤修复方式和设备,保证土壤修复的科学性、规范性。
4 结语
综上所述,我国在污染土壤修复研究方面主要分为物理修复、化学修复以及生物修复三种修复形式,对生态环境的恢复以及工农业的健康发展具有重要作用。同时通过对土壤修复研究现状来看,任何一种修复方式都具有一定的不足,难以广泛推广和应用,因此在未来的研究过程中,还需要加大研发力度,投入更多的人力、物力,保证土壤修复工作的普适性,促进修复技术的发展,为社会的健康可持续发展奠定基础。
参考文献
[1]谢再顺.生物修复治理技術在污染土壤中的实施[J].资源节约与环保,2019(10):34.
[2]何佳乐.污染土壤修复技术研究[J].绿色科技,2019(16):176-177.
[3]余中美.土壤污染修复技术及管理模式研究[J].节能与环保,2019(8):69-70.
收稿日期:2019-11-13
作者简介:梁照东(1985-),男,汉族,研究生学历,工程师,研究方向为环境保护及检测。