张文辉 王宁
摘 要:现阶段,我国人口数量显著增多,经济发展和工业化进程越来越快,导致农业发展环境问题越来越严重,农产品质量问题日益严重,对人们的身体健康造成了极大的威胁。对此,大力研究土壤问题,探寻科学合理的防治措施具有重大意义,为之后更好地开展理论研究以及实践工作提供了重要参考。
关键词:污染土壤;修复;技术
1土壤修复技术
1.1土壤蒸汽浸提取修复技术
该技术在使用过程中,通过降低土壤空气中的蒸汽压,将土壤中的污染物转化成蒸汽,进而排出到外部。土壤蒸汽浸提修复技术在使用时,是在污染土壤的内部引入清洁的空气产生驱动力,这时使用土壤固相、液相以及气相之间的浓度梯度降低气压,转化为气态的污染物排出土壤。在使用过程中较为简单,对土壤结构的破坏力较小。然而,该技术只能处理不饱和的土壤,无法处理饱和土壤和地下水。
1.2玻璃化修复技术
该技术在使用过程中主要是利用热能在高温下将固态污染物融化为玻璃状,主要应用于原位处理,不适用于异位处理。原位玻璃化是指在污染土壤中插入电极,对土壤固体组分施加2000 ℃的高温,使得有机污染物和部分的无机污染物挥发,进而从土壤中去除。熔化物冷却之后会形成玻璃体,将无机污染物进行包裹,失去了迁移性,原位玻璃化技术在使用时可用于破坏去除污染土壤、污泥等。在实施过程中需要控制尾气中的有机物和挥发性的重金属,再进一步地处理玻璃化后的残渣,避免二次污染。
1.3固化稳定化处理技术
该方法在运作时是通过物理或化学方法将土壤中的有害污染物进行固定,进而形成化学性质稳定的状态,阻止其在环境中进行迁移扩散,能够有效地降低污染物的毒害程度。该方法可以使用在重金属或者是放射性物质污染土壤中,能够进行后续的修复和固化,全面发挥该技术的净化能力。该技术一般需要三至六个月左右,具体情况应该根据修复目标,而且需要重点分析待处理土壤的体积、污染物浓度、地下土壤特性等。
1.4原位化学氧化技术
该方法是指将化学氧化剂注入到土壤中,氧化其中的污染物质,使污染物降解转化成无毒或者是低毒产物的方法。化学氧化技术不需要将污染土壤全部挖出来,只是在固定的污染区域进行钻井,通过泵将氧化剂注入到土壤中,发生化学反应,并将废液进行抽提,且氧化剂废液可以循环使用。除此之外,该技术还可以修复严重污染的场地,对于污染物浓度较轻的区域,则该技术经济性不好。
1.5 生态修复方法
生态修复一般包括植物修复和微生物修复土壤污染物的方法。目前,生态修复方法是众多学者较为提倡的一种土壤污染物修复方法。陈蕊将生态植物修复技术应用到土壤修复中,通过植物提取、挥发、吸收、钝化和根系微生物活动修复被污染的土壤。张瑶等对降解菌修复柴油污染土壤的方法进行了详细综述,并对该技术进行了进一步展望。郭伟等[14]研究了生物修復方法对土壤稀土污染治理的效果,探讨了菌根修复技术对植物吸收稀土元素应用前景。关红飞等研究了粉煤灰对土壤的改良效果,粉煤灰施加可提高土壤养分,有利于作物产量的提高。刘义富等利用蓖麻进行铅锌尾矿土壤中重金属污染物的修复试验,结果表明,蓖麻对土壤Zn和Cd的吸附效果最为显著。李紫兰等利用微生物修复重金属污染土壤,结果表明,部分细菌对Cu的吸附效果十分显著。李双丽等研究了施加稻壳炭对土壤重金属污染吸附效果的影响,结果表明,施加稻壳炭能有效提高土壤p H、有机质和有效磷含量,但对Pb和Cr污染土壤的修复效果不佳。
1.6 联动修复治理技术
单一的污染土壤修复技术虽然具有各自的优点,但往往存在一定的局限性,难以达到高效率、低能耗、低投入的修复效果。针对于此,许多学者开展了联合修复技术在污染土壤的应用与研究,并取得了一定进展。
陈绩等发现有机物料和交流电场的共同作用可以极大地促进东南景天对镉的吸收积累。安茂国等以济南市某典型铬污染场地土壤作为研究对象,采用“化学还原+固化稳定”的方法修复铬污染土壤,总铬的生物可利用系数由0.439 8降低至0.0017,修复后的土壤Cr(Ⅵ)含量介于0.315~0.501mg/kg,Cr(Ⅵ)被还原率>99.5%。尹静玄等研究表明,电动-微生物联合修复中耐镉细菌的加入能增强电渗和电泳作用,相比于传统电动修复蜡样芽孢杆菌Bacillus cereus strain与电动技术联用时,总Cd去除率可达30.77%。
2土壤修复工程分析
2.1加快实验区域土壤污染防治和修复工程建设
我国的农田土壤污染和土壤酸化情况比较普遍,同时还存在农产品污染物超标的问题,这些问题在部分地区已经非常严重,对这些地区应当实施区域土壤分类措施,并进行综合治理。在进行分类和治理前,应当针对区域现有情况制定全面的治理方案,才可以更好地利用新技术提升农田土壤质量。
在进行土壤治理时,应当建立起一个科学合理的土壤修复技术体系,以便更好地运用配套修复材料。并采用科学高效的技术、先进的设备与系统,对土壤污染情况进行严格把控。
在实际的土壤治理过程中,应当综合开发利用工程化技术,这样可以起到示范性的作用,妥善解决土壤重金属污染问题。要立足于根本并进行综合治理,这样才可以保障农产品的安全性。所以实施土壤污染修复工程,应当制定出一套完善的、科学的、系统的、综合的治理方案。
2.2加快科技平台建设和科技成果转化
在土壤治理过程中,为了加强土壤污染修复,应当制定完善的修复计划。其重点是支持土壤污染防控,加强修复技术,使污染地得到修复。同时,还要建立工程实验室,其作用是不断完善相关的治理工作,改善土壤环境,做好观察和研究,为土壤修复创造出更好的条件。在实际工作中,相关工作人员不仅要建立实验室,还要建立观察研究站,从而更好地进行污染治理工作。
为了更好地治理土壤污染,要充分发挥示范区的作用。当前,可持续发展理念受到广泛重视,在此基础上我国建设了许多示范区和农业科技园区,在土壤污染防治与修复方面起到了示范作用,构建出更为合理的治理办法,使科技成果得到了有效的转化。目前,国家已经建立了土壤污染治理平台,不仅推动了土壤修复产业的发展,也使得土壤环境得到了很好的治理。
2.3加快建立监管机制
要加强对土壤污染的调查和研究,需对调研对象的情况进行准确地评估,这样才可以更好地进行土壤修复。所以,建立一个良好的质量监督管理体系,是保证土壤修复的基础,更能促进土壤修复行业的发展。同时,科学完善的行业监督管理体系为进一步完善和规范土壤修复工作打下了坚实基础,所以必须重视监督的作用。
2.4应当加强对植物的修复
在土壤污染治理和土壤修复工程中应当加强对植物的修复,通过对植物的修复,可以使污染物有效降解、挥发,从而将各种有毒有害的污染物转化成为无毒无害的物质,这也是最根本的治理方法,可以很好地恢复土壤功能。
3结语
目前,土壤污染状况日益严重,土壤污染修复治理技术发展到多种修复技术联合使用,以克服单一修复技术的局限性。相比传统的单一修复技术,协同联合修复技术具有高效、经济等优势,已成为土壤污染修复研究的重要课题,寻求适用于不同污染土壤的高效、稳定、低成本的协同联合修复技术具有广阔的研究和应用前景。
参考文献:
[1]刘义,刘庆广,黄永凤.土壤修复技术研究进展[J].德州学院学报,2019,35(06):47-51.
[2]侯愷.污染土壤修复技术综述[J].江西化工,2019(04):26-29.
[3]董晋明.污染场地土壤修复技术与修复效果评价[J].山西化工,2019,39(03):195-199.