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污染土修复技术简介

393 2020-05-28 15:01:48


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摘要:土壤遭受污染的途径非常多,既有工业领域中的污水排放,也有农业种植中的农药、化肥的渗透,以及大气中的一些重金属的成效和堆积。在一些工矿企业周边,土壤的污染最为严重。且随着时间的推移,土壤的污染程度会因重金属的积累而不断加剧。本文对污染土修复技术选择进行了概述,以供参考。

关键词:土壤污染;修复;重金属;农药


前言:随着工业生产领域的发展,铅,汞,骨等重金属的排放也会不断增加。另外在工业领域中的一些粉尘,废水,废渣。农业中的农药,化肥都流入到土壤中。使土壤的组成成分发生了改变。这些有毒物质及重金属在不同情况下进行慢慢积累,最终形成对环境的严重污染。有的重金属还容易在农作物中进行富集吸收,然后再通过食物的产业链来危及人民的健康以及环境。根据国土资源部的分析统计来看,我国至少有10%的耕地面积,已经受到了较为严重的污染。每年农作物因土壤污染而减产至少1000万吨。另外,因为受到污染而不能食用的粮食也达到了1200万吨,给整个社会带来的直接经济损失可达200亿元。





1、当前土壤污染成因及危害分析


1.1利用重金属污水进行农业灌溉

城市的污水含有较多的重金属成分。而城市污水成为当前近郊农业进行灌溉的主要来源。利用污水进行灌溉,使得土壤中的各类重金属含量不断增加。另外,随着现代有色金属以及工业园区的发展,对应的工业废水排放下游的土壤重金属含量不断提升,使得土壤污染的范围进一步增大。

1.2大气中各类重金属的沉降

人们在日常的生活和生产中会产生较多的粉尘,废气。而这些粉尘,废气在融入到空气环境是之后。通过降雨过程使得重金属形成了自然沉降而进入到土壤中,从而导致土壤的重金属污染。对公路以及公园区进行沙尘样品的取样分析后发现,除了少数的重金属含量低于背景值之外,多数的重金属元素含量都超出了土壤正常的金属含量。这就表明,我国的多数区域都受到不同程度的重金属污染,在重金属的大气沉降检测方面,国外也有着较为准确的数据分析。

1.3农业施肥带来的土壤污染

在当前的农作物种植中,普遍使用有机肥、污泥或者是垃圾堆肥进行农作物营养的供给。而在污泥以及垃圾堆肥中,必定含有不同程度的重金属。另外,在有机肥中也存在对土壤污染的一些物质。研究表明,通过对土壤施加磷肥,其土壤中的Cd含量会从基本的0.13毫克/千克上升到0.32毫克/千克。

1.4重金属废弃物在土壤环境中堆积

重金属的分布比较广。在一些废弃物中,经过长期的风吹雨淋,废弃物中的重金属就会发生位置移动,向其所在区域的水体土壤扩散。这种堆积污染常见于工业级矿业区域内。

2、污染土壤的物理技术修复


2.1对土壤成分进行更换

对于土壤中已经形成污染的部分进行土壤品质的替代,是一种对污染土壤的物理修复技术。能够通过改变土壤的成分来实现其利用的条件。在实施上,首先是通过没有污染的土壤与形成污染的土壤进行多次的餐盒覆盖,降低土壤中的金属含量,提升土壤的安全性。另外就是对污染的土壤进行传布更换。对重金属污染的区域表层的土壤进行彻底的更换,把出现污染的土壤买到地带的深处,降低重金属对土壤的影响。最后就是通过深耕形式进行污染土壤的修复,这种技术存在修复上的难度,还会带来二次污染。

2.2通过热解析法对污染土壤进行修复

这与物理修复技术主要是针对化工,医药以及石油等旧址进行的土壤改良。他借助特殊的设备对污染区域的土壤进行蒸汽和红外辐射的热解析。让被污染的土壤通过加热升温,使一些汞,钾等重金属得到挥发,然后再对土壤进行回收利用。

2.3通过冰冻法进行污染土壤的修复

冰冻法主要是借助特殊的冷冻剂对受污染的土壤进行冷冻封锁。通过这种方式来使土壤中的汞等重金属有效的扩散。但实际上,这种物理修复技术对污染程度的降低非常小,且可行性不强。

3、污染土壤的化学技术修复


3.1对土壤进行淋洗修复

当土壤出现大面积的重金属污染时。可以利用土壤淋洗对其进行修复。首先,把受污染的土壤,按照一定的物理方式进行基础处理,然后将淋洗液撒入到污染的土壤中,使土壤与液体进行充分混合。淋洗液中的化学物质与重金属发生一定的化学反应,最终生成没有污染危害的盐类物质。然后再对土壤进行水稀释实现土壤的修复目的。利用淋洗液进行重金属土壤污染的修复。首先,要必须对污染土壤的重金属类型以及含量进行检测,因为不同的重金属污染物需要的淋洗液是不一样的。同时,如果淋洗液的喷洒过量会导致土壤的二次污染,无法对土壤进行有效的修复。所以利用这种技术进行污染土壤的修复,需要严格的进行土壤成分的分析和鉴定。并根据土壤的重金属含量以及活性进行淋洗液的用量以及性质确定,确保通过化学反应使得土壤得到完全的修复。

3.2对重金属污染区域进行电动土壤修复

这项技术的实施主要是借助没有污染的金属盐类与土壤中的有害物质进行化学置换而降低其污染程度。依据的主要化学原理就是原电池反应。当土壤中的金属物质与电极电解质进行接触时,会因为产生电池反应而使得比较活泼的一些无公害金属失去了其电子成分而被氧化。另外的有害金属责备电子吸附到电极电解的表面,形成游离态的单质,从而达到了降低土壤污染的目的。这项技术的实施对于重金属污染的区域净化有着较强的可操作性,且成本低,效果理想。但在这种技术的实施中,要求土壤应该具有较强的湿度或者是呈溶液状态。同时不适用于北方的干旱重金属污染区域,只是对于江南水乡一些小面积的金属污染区域,能够起到净化修复的作用。

3.3玻璃化污染土壤的修复技术

玻璃化修复技术主要是将被污染的土壤进行1300度左右的高温加热,使土壤中的有毒有机物得到充分的分解和有效的挥发。冷却后的重金属有害物质在玻璃熔体内进行残留,使得重金属无法得到有效的移动,从而降低了土壤中的重金属含量。玻璃化法进行土壤的修复具有非常持久的效果,高效并且稳定。但是当前基于玻璃化进行土壤的修复缺乏较高的高温技术,并且存在较大的能耗。修复技术需要较高的经济成本。所以,这项技术的实施必须是针对较小面积的重金属污染区域进行修复。

4、生态性污染土壤的修复


4.1调节水分含量及PH值进行土壤修复

这项技术主要是考虑到土壤成分中的有毒重金属离子能够与土壤溶液中的酸根发生一定的化学反应而形成无毒害的沉淀物,从而通过对金属污染的土壤实施灌溉,而确保土壤中的沉淀物质得到溶解。

在土壤酸碱度的调节上,可以使得金属与酸根发生化学变化的环境受到破坏,从而抑制污染土壤中有毒物质对农作物的影响。

4.2对农业种植中的化肥农药使用进行控制

现代化的农业生产中,主要是靠机械进行作业。而机械运作中所用的柴油,汽油的跑冒滴漏就会对土壤形成一定的污染。同时,在农业施肥中,化肥以及农药的喷洒也会对土壤中重金属的含量有一定的影响。所以在日常的农业作业中需要及时的对设备进行维修,确保设备能够正常的运转,不会出现油绿的跑冒滴漏。另外,在农药和化肥的实施中,要严格按照农业相关的技术要求进行,合理控制肥料以及农药的用量,并结合农作物的生长规律进行其化肥的施肥,确保农业种植不会给土壤的重金属含量带来影响,实现土壤的有效修复。

4.3通过调整农作物种植来改善土壤的污染程度

根据不同土壤的污染程度,可与对其适应性的农作物进行种植规划。对一些金属污染较为严重的土壤区域,可以选择一些非食用的植物进行栽植。比如观赏类植物或者是花草,使有害物质通过此类植物得到有效的转移,从而实现对重金属污染土壤的有效修复。

5、污染土壤修复的具体技术选择


对受污染的土壤进行修复师齐聚体修复技术的选择,要结合其污染的成因,以及当地的基本情况,最终确定土壤治理的基本目标。在修复前要对土壤以及地下水等进行全面的检验调查,对土壤中各种重金属以及有毒物质的成分含量进行确定。当土壤的基本情况和水环境得到了解之后,再通过分级制定技术实施的途径来根据土壤不同的污染程度进行期修复技术的选择。在土壤污染程度的分类上,主要分为重度,中度和轻度三个污染级别。他们对应着不同的修复目标。

5.1不同污染土壤的修复目的

重度污染的土壤修复技术是以重度污染的土壤为研究对象,其目的就是有效的降低重金属的。,恢复植被的种植可行性,确保植物覆盖率在80%以上,能够呈现较为良好的生态效果。对于中度污染的土壤,其目的就是使植物能够呈现更好的生长态势,具备能源,观赏以及经济多方面的价值,实现地区土壤维护的综合经济效益。而轻度污染的土壤,其修复的最终目的就是能够让土壤变成粮食性作物的种植区域,并且使所种植的粮食符合食品安全要求,提升本地的农业生产经济效益。

5.2具体修复技术选择

当不同程度的污染土壤在修复目标明确的时候,就可以进行修复技术的选择,同时针对修复技术进行可行性方案的制定。在修复性技术的选择以及方案制定上要注重区域化,不同级别,不同阶段的修复,确保污染土壤得到有效的修复效果。所谓的分区修复,是指根据空间规划进行针对性的土壤修复。而分类修复是根据土壤中的不同金属成分进行针对性的修复。分级修复则是按照土壤受污染的程度进行逐级的修复。分段修复是按照土壤的光谱技术进行难以程度的修复分类,以物理,生物化学多项技术的有机结合来实现土壤成分的改良,达到理想的修复目的。

5.3修复技术的实施

土壤的修复可以分为调理减弱,恢复增效几个阶段。首先,对受污染的区域进行其污染成分的调理,主要借助物理与化学方式进行土地的基础改良。其次,通过物理与生物修复对受污染的区域进行有毒物质含量的减弱,为后期土壤修复创造基础。再次就是对受污染的区域进行修复。在前两个阶段基础上,对污染的环境进行优化,使得各项金属的毒性能够得到有效抑制,并通过植物修复技术来使植被的覆盖率得到提升。最后就是在综合进行土壤修复的基础上实现增效。其增效的目的就是能够使土壤的改良,在经济,生态以及社会方面起到较好的收益。

6、基于污染土壤的修复思考


对污染的土壤进行修复是一项长期复杂的工作,需要政府与当地的科研人员、农民进行全力的支持和配合,能够使污染土壤的修复得到长效性的改善。

6.1污染土壤的修复要坚持以人为本

对受到污染的土壤进行修复,不仅仅是简单的技术实施,更要注重去修复的综合效果。在污染土壤的修复中要对粮食种植安全进行有效的保障。同时,能够从生态文明建设角度对污染的土壤进行修复。将土壤的修复与农田的增效进行结合。污染土壤的修复最终目的就是为了使土地能够增效。通过对修复过程的开展,可以适当的调整农业的产业结构,实现经济的综合发展。让土地修复进行技术市场和政府群众的多方结合,以政府的统筹管理来确保农民进行土壤修复的具体实施。同时通过技术引导和市场规范,使污染土壤的修复工作能够得到顺利的开展,为社会环境塑造良好的土壤条件。

6.2坚持污染土壤修复的绿色可行性

在污染土壤的修复中,要考虑对环境以及经济社会发展的影响。从环境效益角度来说,污染土壤的修复不能只是单纯的污染土地的修复,还要从生态角度进行考虑对污染区域进行的植物种植,不能影响本地的生态平衡。在修复工作中要进行全面的之前实验和安全可行性的分析。从经济效益角度来说,土壤修复最终目的就是为了提升经济效益。如果土壤的修复没有经济可行性和经济效益,那么就失去了意义。所以在进行修复性植物种植时,可以种植一些花卉苗木以及卷草类能够盈利的植物,确保土壤修复中能够有可靠的经济效益。从社会效益来说,对污染土壤的修复最容易让农民担忧,他们会认为,土壤的修复会给他们带来一定的种植损失。所以在土壤修复的开展中,要结合劳务增效,赔偿补偿的形式,让农民吃上放心饭,确保修复工作的顺利实施。对土壤污染进行修复不是一向朝夕就能完成的工作,要从保障食品安全,保障环境安全角度进行全面的实施规划。

7、结语


总而言之,在工业化进程不断加快的过程中,环境污染问题也越来越严重,并且受到了较强的社会关注。由于工业领域农业生产中重金属对土壤形成了一定的污染,所以必须对土壤进行及时的修复。在污染土壤的修复技术选择上,需要明确土壤的种类以及区域面积,污染程度,合理的进行物理,化学,生物等不同污染土壤处理技术的选择。并结合其实施效果和经济可行性,对污染土壤的修复技术进行深入的研究,不断的推出新型的污染处理技术,确保土壤修复的实际效果。

文章来源:科学与技术