重金屬土壤污染早在上個世紀(jì)日本就曾出現(xiàn)過,這些年土壤修復(fù)技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)得到長足發(fā)展,但是面臨的問題和困難也層出不窮,土壤修復(fù)行業(yè)還需要不斷能完善。污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究起步于20世紀(jì)70年代后期。在過去的30多年間,歐、美、日、澳等紛紛制定了土壤修復(fù)計(jì)劃,巨額投資研究了土壤修復(fù)技術(shù)與設(shè)備,使土壤修復(fù)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。目前土壤修復(fù)呈現(xiàn)以下幾種方式。
新鮮土壤替換污染土 換土法是用新鮮未受污染的土壤替換或部分替換原污染土壤,以稀釋原污染物濃度,增加土壤環(huán)境容量。換土法又可分為翻土、換土和客土三種方法。翻土就是深翻土壤,使聚集在表層的污染物分散到土壤深層;換土就是把污染土壤取走,換入新的干凈土壤,該方法適用于小面積嚴(yán)重污染土壤的治理,故一般僅適用于事故后的簡單處理;客土法是向污染土壤內(nèi)加入大量的干凈土壤,覆蓋在表層或混勻,使污染物濃度降低。
化學(xué)溶劑清洗重金屬 化學(xué)修復(fù)是借助能促進(jìn)土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移的化學(xué)溶劑,在重力作用下或通過水頭壓力推動淋洗液注入到被污染的土層中,然后再把含有污染物的溶液從土壤中抽提出來,進(jìn)行分離和污水處理的技術(shù)。例如采用合適的絡(luò)合劑清洗土壤中的重金屬元素,用表面活性劑或有機(jī)溶劑清洗土壤中的有機(jī)污染物等。
有資料顯示,用檸檬酸清洗受重金屬污染的土壤,能夠清除受污染土壤里99%的鈾、95%的鉛和其他有毒金屬?;瘜W(xué)修復(fù)法費(fèi)用較低,操作人員不直接接觸污染物。但僅適用于砂壤等滲透系數(shù)大的土壤,且引入的清洗劑易造成二次污染。
利用電場分離污染物 土壤電修復(fù)是一種在20世紀(jì)90年代后才得到重視和發(fā)展的新興土壤修復(fù)技術(shù)。其基本原理是在被污染土壤兩端加上低壓直流電場,利用電場的遷移力,將污染物(如重金屬或有機(jī)污染物)遷移到一端電極室(一般為陰極室),從而使污染物得到分離。電修復(fù)更適合于治理滲透系數(shù)低的密質(zhì)土壤。
加熱蒸發(fā)有害物質(zhì) 熱修復(fù)是利用污染物的熱揮發(fā)性,采用加熱的方法將汞或蒸汽壓大的有機(jī)物從土壤中解吸出來的一種方法。例如,在南京棲霞燕子磯“小南化”(即原南京化工廠等)地區(qū)的“病土”修復(fù)中,曾從美國引進(jìn) GTR修復(fù)技術(shù),首先在土壤適當(dāng)深處埋入管道,然后進(jìn)行加熱,溫度 100℃以上,經(jīng)一定時間后,使土壤中的苯、汞、二英等有害物質(zhì)在較高溫度下被蒸發(fā)出來并配有真空抽離設(shè)施,將逸出的有害氣體物質(zhì)收集起來,再進(jìn)行最后處理。
熱修復(fù)法工藝簡單,可以運(yùn)用現(xiàn)有成熟技術(shù);但該方法能耗過大,操作費(fèi)用高,且只適用于易揮發(fā)的污染物。
微生物修復(fù)很有效
生物修復(fù)技術(shù)包括微生物修復(fù)、動物修復(fù)、植物修復(fù)等。其中微生物修復(fù)技術(shù)主要利用原土壤中的土著微生物,或向污染環(huán)境補(bǔ)充經(jīng)過馴化的高效微生物,在優(yōu)化的操作條件下,加速分解污染物,修復(fù)被污染土壤。
微生物修復(fù)是治理污染土壤較為有效的方法。其成本低于熱修復(fù)及化學(xué)修復(fù);不破壞植物生長所需的土壤環(huán)境;污染物降解比較完全,不會產(chǎn)生二次污染;對低分子量的污染物去除率可達(dá)99%以上;可原地處理,操作簡單。
背景知識
土壤污染類型
土壤污染按照主要污染物的類型來劃分。大致可以分為:重金屬污染、有機(jī)物污染、放射性污染、病原菌污染、固體廢棄物污染等多種類型。其中重金屬污染和有機(jī)物污染是最常見的類型。
重金屬污染主要來自鋼鐵冶煉企業(yè)、尾礦以及化工行業(yè)固體廢棄物的堆存場。代表性的污染物包括砷、鉛、鎘、鉻等。
石油、化工、焦化等產(chǎn)業(yè)污染土壤以有機(jī)物污染為主。污染物以有機(jī)溶劑類如苯系物、鹵代烴為代表。也常復(fù)合有其他污染物,如重金屬等。國內(nèi)曾經(jīng)生產(chǎn)和廣泛使用過的農(nóng)藥如滴滴涕、六氯苯、氯丹及滅蟻靈等,也會對土壤造成有機(jī)物污染。利用蚯蚓吸收土壤中的重金屬。