污染土壤修复技术及发展趋势探索

(整期优先)网络出版时间:2023-07-03
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污染土壤修复技术及发展趋势探索

张亚斌1,李雪强2,何懿恒3

1浙江科环环境工程技术有限公司 浙江 杭州 310000

2浙江一龙环保科技有限公司 浙江 杭州 310000

3浙江本正环保科技有限公司 浙江 杭州 310000

摘要:如今,土壤污染问题已经成为影响社会长远发展的重要因素,其不仅严重影响土壤质量,还会危害人体健康,影响社会发展。因此,要加大土壤污染防治力度,加强对土壤修复技术的研究与应用,确保农产品品质可靠,改善生态环境,促进社会经济发展。

关键词:污染土壤修复技术发展趋势

引言

在修复污染土壤的具体过程中,应用到的技术有很多,比如物理技术、化学技术、生物技术等,还有各种修复技术的联合应用。不同的修复技术各有其独特的优势与适用范围,因此,在污染土壤修复技术的具体选择与应用中,相关单位与技术人员应根据被污染区域的实际情况及修复需求,进行合理地选择与应用。

1污染土壤的危害性

当污染物进入到土壤中并对土壤造成污染之后,土壤原有的机能便会遭到破坏,从而对土壤中的植物生长和繁殖造成一定程度的不利影响。当植物将土壤中的污染物成分吸收之后,这些污染物成分便会累积在植物体内,再被食用这些植物的动物体吸收,从而对动物体的代谢机能和遗传特征造成破坏。在这样的情况下,土壤中的污染物会随着食物链进入人体,并在人体内逐渐累积,进而对人体的消化机能及新陈代谢产生很大程度的不良影响,甚至会导致人类患癌的风险大幅度增加。另外,土壤中的污染物还可能进入到周边的水体中,或在风力作用下进入到空气中,从而对自然环境和生态环境造成污染,并引发各种生态问题。由此可见,污染物的土壤对于动植物、人类、自然与生态环境等都会造成较大危害,所以相关单位和工作人员应加大力度对其修复技术进行研究,使各种修复技术在具体处理中得以良好应用,以有效降低和消除污染物土壤的危害性。

2污染土壤修复技术的应用分析

2.1物理修复技术

2.1.1土壤置换修复技术针对重金属污染土壤可以采用土壤置换修复技术达到治理目的。土壤置换法是指把已经污染的土壤与未污染的土壤相结合,从而实现土壤交换。在采取土壤置换法时要注意最大化选择相似的土壤结构,使污染的土壤质量在置换法的实施下得到较大提升。另外,还可以把深层的未污染的土壤置换到地表,减少重金属对地表土的影响。由于深层土壤中所含的有机质较少,在农业生产中需要加大有机肥的使用,提升土壤肥力,为作物的生长打好基础。

2.1.2玻璃化修复技术

玻璃化修复技术也被称为熔融固化技术,利用这项技术可以使污染土壤中的重金属以固化的形式分离出来,从而达到修复目的。玻璃化修复技术借助高温使土壤变为玻璃体,然后利用玻璃的致密结构把重金属固化。这一技术对修复重金属污染土壤有很好的效果,可以有效降低重金属在土壤中的迁移或者转化。但是由于这项技术的应用需要投入较高的成本,而且工程量较大,制约了这项物理修复技术在更大范围内的应用。由此可见,玻璃化修复技术比较适用于情况较为严重,且急需进行修复的重金属污染土壤的治理中。

2.2化学修复技术

2.2.1光催化降解技术

光催化降解技术的主要原理是,在半导体材料所吸收的光能达到或超过其禁带宽度的情况下,电子将会从半导体价带跃迁至导带,从而生成活性很高的电子,而原来的价带上将会有一个空穴形成。因为空穴的得电子能力极强,所以其氧化性也非常强。在这样的情况下,空穴便会和水组成羟基自由基,从而使有机物直接被降解。目前,在污染物土壤的修复中,NiO、WO、CdS、TiO2、CaP、ZnO等是常用的半导体催化剂。通过光催化降解技术的应用,可让土壤中的污染物得到快速、高效地降解。但是,由于光源的覆盖范围仅限于土壤表面,且土壤内部的颗粒物也会对照射产生阻挡,所以此技术仅仅在土壤表层污染物降解中适用。

2.2.2固化/稳定化修复技术

固化/稳定化修复技术是通过加入固化或稳定化药剂,使土壤中污染物得以固化或稳定化,从而阻滞和减缓土壤中污染物释放的技术。固化/稳定化修复技术需要采用多种药剂,对复合污染土壤的修复效果不显著,这主要是因为土壤pH会影响重金属的生物有效性,容易诱发一系列二次污染问题。

2.2.3化学淋洗修复技术

污染土壤的化学修复技术中利用化学淋洗药剂进行修复是一种重要的方式。在土壤中加入淋洗药剂可以促进土壤中的金属物质进入到淋洗液中,然后通过淋洗达到土壤治理的目的。此种技术是污染土壤化学修复技术的一次创新,具有较好的应用效果。基于这种修复技术的原理和操作,其更适用于砂石土壤中。淋洗液有不同的类型,应对污染土壤中不同种类的重金属,具有不同的修复作用。

2.3生物修复技术

2.3.1动物修复技术的应用

蚯蚓等动物会在土壤中不断蠕动,让土壤具有更好地透气效率,给好氧降解菌提供良好的生存环境,对好氧微生物的生长、繁殖和代谢都十分有利。在这样的情况下,土壤中的污染物会被更好地降解,从而实现污染物土壤的良好修复。另外,土壤中含有的污染物也能进入到一些土壤动物的消化系统和肠道中,随着代谢和吸收而被降解,这样也可以达到良好的土壤修复效果。

2.3.2微生物修复技术

微生物修复技术在污染土壤的修复中,可依托有微生物代谢活性的有益菌实现对土壤中重金属离子的含量、毒性的有效降解,让污染土壤中原本有毒、有害的物质进一步转化成无毒、安全的物质,最终在修复污染土壤的过程中取得良好的效果。微生物有各式各样的形态、种类,诸如一些藻类、硫酸盐还原菌、蓝细菌等,该部分微生物通过新陈代谢可生成多糖、糖蛋白等化合物,这些化合物可进一步吸附污染土壤中的重金属离子,并生成一些络合物,从而大大降低重金属离子的毒性,甚至失去毒性,最终达到吸收土壤中重金属离子的效果。除此之外,污染土壤中的重金属离子在与微生物反应生成络合物之后,还可以有效吸附土壤中的其他重金属污染物,进一步完成对重金属污染土壤的修复。

2.3.3新型综合生物修复技术

新型综合生物修复技术是综合利用多种生物修复技术,以更好地发挥出土壤修复技术的作用。例如,植物-微生物联合修复技术可以利用微生物刺激植物根系不断吸收土壤污染物,其常常被应用在含高浓度游离重金属离子土壤的修复中;多菌株修复技术即在污水处理厂活性污泥中提取降解程度较高的菌株,将其投入污染土壤中,能迅速降解污染物,达到治理土壤的目的。此外,生物修复技术还可以与物理、化学修复技术联合应用,大幅增强修复效果。例如,采用化学-芦竹联合生态修复技术,不仅可以降解土壤污染物,调控土壤肥力,而且在收获芦竹后获得生物质能。

结束语

综上所述,如果土壤遭到了污染物,便会对自然环境、生态环境、动植物和人体健康造成严重的危害。因此,污染物土壤的修复已成为社会关注的重点。在对污染物土壤进行修复的过程中,可选择的修复技术有很多种。具体工作中,相关单位与技术人员一定要明确各种技术的主要原理、应用方法和适用条件等,从而实现修复技术的合理选择与应用。通过这样的方式,才可以确保污染物土壤的修复效果,进而给自然资源、生态环境与人体健康提供更好地保障。

参考文献

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