含氰土壤污染治理技术综述

2021-04-12

智能城市 2021年3期

（赣州市云程环境科技有限公司，江西赣州 341000）

氰化物是一种广泛应用在化工生产中的重要原材料，使用频率、使用规模均较大。随着大量氰化物的使用，对土壤造成了严重的氰化物污染。由于含氰土壤会由风化、风吹污染空气，通过降水污染地表水、地下水，造成规模更大、污染更为严重的长久污染。氰化物是剧毒物质，被人体吸收，将会造成难以想象的严重后果。为了控制含氰土壤污染不进一步恶化，采取有效的方法进行治理至关重要[1]。

1 含氰土壤污染治理技术

相比于大气污染、水污染，土壤污染具有一定程度的隐蔽性与潜伏性，短时间内无法察觉出是否被污染[2]。若土壤被污染，会直接破坏当地的环境资源。加强土壤污染治理，关系到人类生活是否安全、食品质量是否得到保证、人们健康是否得到有效的防护，是极其重要的技术性问题[3]。

1.1 化学法

含氰土壤修复最常见的使用方法是化学法，即利用化学物质的特性，对土壤中的污染物进行有效清除或不同程度降低污染。针对污染程度不同的污染，选择适合的清除剂种类及添加比例，可以彻底清除干净或降低其在土壤内的浓度。相比于其他的土壤污染修复技术，化学修复发展较早，技术相对完善，是比较常规的清除手段[4]。

1.1.1 土壤淋洗法

按照特定比例配置的化学试剂，对含氰污染土壤进行淋洗，使土壤中的污染物进行有效溶解或溶于化学试剂，再通过过滤分离等物理溶液分离技术，将溶解污染物的化学试剂与净化后的土壤进行有效分离，实现被污染的土壤修复到正常使用水平[5]。

1.1.2 光照法

通过紫外线超强的氧化效果，实现将氰化物污染的土壤净化的目的。由于获取紫外线光照的成本相比其他化学原材料的获取成本高，小规模的土壤污染较有成效，大规模使用应考虑经济成本与实际利益间的差距，进行利弊权衡。

1.1.3 臭氧氧化法

利用臭氧的强氧化作用，使土壤中的氰化物含量大幅度降低。有专业性试验证明，将被氰化物污染的土壤放入臭氧曝气系统中，对系统进行封闭化处理，同时进行臭氧氧化处理，氰化物去除率接近99%，对去除土壤中的氰化物有较好的作用。

1.1.4 废水解毒法

用一定酸碱度的石灰水对污染土壤进行有效的淋洗，土壤中的氰化物去除率可以高达92%。淋洗后的废水可以利用漂白粉溶液对其进行无害化处理，处理好的土壤完全符合正常标准下的污染物浓度。

化学法对土壤中残留的氰化物去除效果较明显，但如果大规模使用化学法处理会提高处理成本，可能由于操作不当或溶液配比不当，试验中产生的复合型有毒无机盐，导致土壤的二次污染，甚至相比原本氰化物对土壤的污染程度更为严重。化学法具有明显的局限性和不可大规模推广性，需要另一种可以替代化学法处理的有效方法。

1.2 生物法

相比发展时间早，但无法得到大规模推广的化学法，生物法发展时间短，但具有稳定的推广前景，同时成本廉价，能够有效避免土壤二次污染的情况发生。

1.2.1 微生物法

微生物在自然界扮演了生产者-消费者-分解者中最重要环节，即分解者。除去一些难以被自然界分解的独特物质外，人类生产生活产生的废物与杂质均会由分解者分解。微生物修复技术是利用细菌、真菌、小型的原生生物、微型藻类等微生物对土壤中的氰化物起到去除作用。利用对氰化物降解代谢最有效果的四种降氰酶，对氰化物进行水解、氧化、还原与转移、取代，效果较为明显，且获取成本较低，大幅度降低了含氰土壤污染的治理成本。

1.2.2 植物法

植物在生长过程中需要大量的营养物质，需要土壤作为生长基础。含氰污染土壤是完全具备植物生长的所需条件，植物可以将氰化物作为生长所需的营养物质，通过吸收、代谢等作用，在自身的成长过程中将氢化物转化为自身储存的无毒代谢物。可以通过植物固定土壤的发达根系，实现含氰土壤污染的修复作用。与化学处理相比，植物修复技术具有价格低廉、工程量小的特点，可以有效避免二次污染，得到了近年研究学者的广泛认可，并得到了大规模的推广使用。

1.2.3 动物法

蚯蚓、线虫等低等动物可以将土壤进行吸收、转化、分解，治理被氰化物污染的土壤。由于当地动物可以使土壤中的化学成分发生变化，从而达到治理土壤的需求。由于蚯蚓数量众多，利用蚯蚓进行土壤污染治理已是动物法研究的趋势。蚯蚓可以对氰化物起到良好的富集作用，其排泄物可以促进周边植物吸收氰化物。将蚯蚓放入被污染的土壤中，使其充当化学法中关键的“添加剂”作用，相较常规的生物修复技术效率，有明显的提高[6]。

1.2.4 生物联合治理

单一的氰化物污染较易处理，在实际情况中，氰化物大部分与重金属、其他污染物混合，共同造成了复杂的土地污染。由于污染的复杂程度严重，单一的修复技术无法达到较好的效果。在发挥生物修复环保、经济适用的优点时，应结合其他手段，形成生物联合治理修复技术。联合微生物与植物，利用微生物与植物的协同效果，对复杂情况下的土壤氰化物污染有较强的降解效果。目前已经有多家生物公司将传统治理方法与现代微生物技术相结合，对今后土壤治理有一定的推动作用。

1.2.5 生物基因工程

针对具体的土壤污染程度与污染物类型，对其进行深入分析，得到有效的数据后，对适合当地气候条件生长的处理土壤污染植物做基因工程处理。将具有高效处理土壤污染的人工基因代替植物的部分基因，使其在处理具体的土壤污染有更加明显的针对性与契合性。积累大量数据的资源库会对今后遇到的土壤污染进行更加详细的分析，得到成效更为突出的生物基因片段。将这些基因片段进行大量的复制与移植，以明确未来的土壤治理方向。

2 含氰土壤污染治理技术的未来发展趋势

含氰土壤污染治理是一项十分复杂且需要多方面考虑的综合性工作，针对不同土壤，需要对氰化物种类进行针对性的评估，采取合适的治理技术，对土壤污染、环境恶化、经济成本、未来的土壤可重复利用有一个综合性的考量。

化学法处理是一项短期内可以见到成效的速成方法，但是较为高昂的使用成本、可能会对土壤、水资源、空气、周围环境的二次污染潜在风险，因此，需要谨慎考虑。拥有诸多缺点的化学法难以进行大规模的推广及使用，限制了化学法在处理含氰土壤污染治理道路的发展。如何利用化学法处理氰化物污染土壤，选择绿色、无公害、污染少、价格低廉的原材料，与其他有机技术相结合，发展更加符合环境及绿色无污染的方法，是化学法未来发展的主要方向。

微生物法对被氰化物污染的水资源治理有较好的成效，当土壤与废水有明显的差异时，被污染的土壤中存在极端情况，使微生物在具体应用层面上无法达到实验室中最佳的状态。在挑选具有高氰化物降解能力的微生物时，需要加强其在复杂、恶劣的环境中超强的适应力与生存能力。

动物法对于土壤治理有至关重要的作用，可以配合当地土壤的具体环境，分析活跃生长在这片土地的蚯蚓、甲螨等类生物。对其进行大规模的培养，投放进自然环境中。利用其对于土壤的恢复能力与消化物促进植物的吸收氰化物的能力，对被污染土壤有明显的效果。由于生物生存需要一定的环境要求，无法适应重污染和复杂变化的恶劣土壤环境。在具体使用层面上具备一定程度的局限性，使用时需要综合考量。

植物法虽然具备使用成本低、使用方法简单等多种优点，已经成为大型矿场修复当地生态环境的主要技术，但植物地区特性无法将一个在某地表现良好的具体品种换为其他地区，使其仍然具备高效的降解氰化物能力。因此，筛选出合适当地生长的耐氰植物需要大量的前期投入工作。利用基因工程技术对植物进行定向、有目的性的培养，是植物修复的另一个发展方向。

联合修复对具体的复杂土壤情况有较强的适应性，对含氰土壤污染治理有明显的效果，会成为未来土壤污染治理的发展方向与发展主流。配合当地实际情况，选择合适的技术进行有效处理，实现复杂情况下的氰化物土壤污染治理，效果较好。