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近年(nián)來(lái),順應土(tǔ)壤環境保護的現實需求和土(tǔ)壤環境科(kē)學技術(shù)的發展需求,科(kē)學技術(shù)部、國(guó)家自(zì)然科(kē)學基金委、中國(guó)科(kē)學院、環境保護部等部門(mén)有計(jì)劃地部署了一些土(tǔ)壤修複研究項目和專題,有力地促進和帶動了全國(guó)範圍的土(tǔ)壤污染控制與修複科(kē)學技術(shù)的研究與發展工作(zuò)。

《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》指出,目前我國(guó)土(tǔ)壤修複工作(zuò)的關鍵在于摸清情況,試點示範先進适用技術(shù),爲規模化開展修複工作(zuò)提供依據。目前我國(guó)大(dà)量土(tǔ)壤修複技術(shù)研究成果還(hái)處在從(cóng)實驗室開發向規模化實用的過度階段,多數修複工作(zuò)面臨體(tǐ)系不完善,技術(shù)水準低,處理(lǐ)效果不理(lǐ)想,适用标準缺乏等問(wèn)題,在中國(guó)環保産業協會重金屬污染防治與土(tǔ)壤修複專業委員(yuán)會成立大(dà)會上,北京大(dà)學環境科(kē)學與工程學院劉陽生(shēng)教授對我國(guó)土(tǔ)壤污染修複技術(shù)進行了盤點。

劉陽生(shēng)介紹說(shuō),“适用性的土(tǔ)壤修複技術(shù),一般要經曆從(cóng)實驗室概念設計(jì)、問(wèn)題識别、模拟性控制實驗,小規模場地實驗,到技術(shù)示範,積累工程經驗,最後形成實用性技術(shù)的管理(lǐ)等幾個階段”。目前我國(guó)重金屬污染土(tǔ)壤治理(lǐ)技術(shù)主要有:

客土(tǔ)置換法,是将污染土(tǔ)壤挖走,對其進行固化穩定化處置和揮發性重金屬熱(rè)氣化,治理(lǐ)幹淨的土(tǔ)壤可(kě)用于回填。劉陽生(shēng)指出,一方面用于置換的幹淨土(tǔ)壤數量有限,另一方對于完全采用客土(tǔ)置換的修複方式,需要将移走的污染土(tǔ)壤需要填埋場地,所以該法一般适用于嚴重污染的小規模場地修複。對于采用客土(tǔ)稀釋方式進行修複的場地,需要控制重金屬的下滲,防治對地下水的污染。

電動力學修複,是将污染物濃縮在陰極或者陽極附近,通過泵将污染水體(tǐ)抽出,經過處理(lǐ)後再補充地下水,土(tǔ)壤中污染物便通過這種方式被洗滌出來(lái)。該技術(shù)隻能處理(lǐ)溶解在水中的重金屬離(lí)子;而對土(tǔ)壤中衆多不溶解的重金屬,則需通過調整土(tǔ)壤pH呈酸性或者加入大(dà)量的有機(jī)螯合劑以使重金屬離(lí)子溶解進入水溶液。劉陽生(shēng)介紹,該修複法由于技術(shù)複雜、受土(tǔ)壤環境的影(yǐng)響較大(dà),成本也相(xiàng)對較高,目前尚處于實驗室研究階段。

重金屬熱(rè)解法,該技術(shù)适于汞和砷等揮發性強的重金屬污染工業場地土(tǔ)壤的修複,但(dàn)要注意重金屬回收和廢水的處理(lǐ)。經過熱(rè)處理(lǐ)的土(tǔ)壤,其含有的微生(shēng)物和有機(jī)物被分(fēn)解,導緻土(tǔ)壤基本功能的喪失和沙化,因此不适合于農田土(tǔ)壤的修複。

土(tǔ)壤淋洗法是将污染土(tǔ)壤挖掘後篩分(fēn)洗滌,清潔土(tǔ)壤再回填,這一過程産生(shēng)的廢水、污泥要進行處理(lǐ)。該技術(shù)對水溶性重金屬去(qù)除效率很高,可(kě)快(kuài)速修複污染土(tǔ)壤;其适合于低污染土(tǔ)壤,通過化學淋洗可(kě)以使土(tǔ)壤重金屬濃度接近或達到土(tǔ)壤的使用标準要求;尤其适用于小面積污染場地(輕質土(tǔ)或砂質土(tǔ))。但(dàn)是這種方式對淋洗劑的要求較高,要選擇環境友好性洗滌劑;另外,除了水溶性重金屬外,對其它形态的重金屬去(qù)除效率較低。因此尚不能大(dà)規模應用于重金屬污染土(tǔ)壤的修複。

萃取分(fēn)離(lí)法包括一級萃取、二級萃取和離(lí)心分(fēn)離(lí)等,此方法萃取劑的選擇、分(fēn)離(lí)和土(tǔ)壤特性的保護非常重要。污染土(tǔ)壤經過萃取和離(lí)心分(fēn)離(lí)後,重金屬通過沉澱得(de)到去(qù)除,幹淨土(tǔ)壤可(kě)進行原位回填。該技術(shù)能夠快(kuài)速修複重金屬污染的土(tǔ)壤,但(dàn)關鍵在于找到環境友好的萃取劑,既移除土(tǔ)壤中重金屬,又有不污染土(tǔ)壤,可(kě)以應用于工業場地和農田土(tǔ)壤的修複。

原位化學穩定化修複是目前應用最廣的一項修複技術(shù),在國(guó)内外的應用比較成熟,工程實施比較容易,成本可(kě)以接受。該法主要通過在土(tǔ)壤中施加改性藥劑,經氧化還(hái)原反應、礦化作(zuò)用和沉澱反應将不穩定重金屬形态轉化爲重金屬的單質、矽鋁酸鹽、矽酸鹽和磷礦石等,将其穩定在自(zì)然環境中,不再被雨(yǔ)水浸出和治污根系所吸收。

植物修複法是利用某些植物能忍耐和超量積累某種重金屬的特性來(lái)清除土(tǔ)壤中的重金屬,主要有植物提取、植物揮發和植物固定三種修複方式。但(dàn)是由于超富集植物個體(tǐ)矮小,生(shēng)長緩慢(màn),富集量小,所以修複周期很長;并對重金屬具有較強的選擇性和拮抗性;加之富集植物需要播種、培育和收割,廢棄物要妥善處置;目前已經發現的重金屬超富集植物多屬于野生(shēng)植物,異地引種将對當地的生(shēng)物多樣性構成潛在威脅。該方法一般很少用于農田土(tǔ)壤修複。

微生(shēng)物修複法是利用土(tǔ)壤中的某些微生(shēng)物對一種或多種重金屬具有吸收、沉澱、氧化和還(hái)原等作(zuò)用來(lái)降低土(tǔ)壤重金屬的毒性或者通過微生(shēng)物來(lái)促進植物對重金屬的吸收。主要包括生(shēng)物固定技術(shù)和生(shēng)物氧化還(hái)原技術(shù)。該修複方式具有成本低、工程量小的優點;但(dàn)是微生(shēng)物修複的專一性強,其活性與溫度、水分(fēn)、氧氣、pH值等土(tǔ)壤環境條件(jiàn)緊密相(xiàng)關,因此,很難同時修複多種複合重金屬污染土(tǔ)壤;此外,這種方法應用難度大(dà),目前尚未獲得(de)突破性進展,仍停留在實驗室研究階段。

“在以上幾種技術(shù)的基礎上衍生(shēng)出了一系列新的方法新型組合技術(shù)”,劉陽生(shēng)介紹道,如(rú)化學改性增溶——植物提取法、微生(shēng)物改性增溶——植物提取法、化學氧化——萃取法等等。

整體(tǐ)而言,劉陽生(shēng)指出,重金屬原位化學穩定化在國(guó)内外已有許多成功的應用案例。修複速度快(kuài),可(kě)大(dà)規模采用。化學改性增溶植物提取法以及微生(shēng)物增溶植物提取法可(kě)以降低土(tǔ)壤重金屬濃度,關鍵在于如(rú)何大(dà)幅縮短(duǎn)修複時間以及增強植物對多種重金屬的同時富集能力。化學氧化——萃取法可(kě)以快(kuài)速降低土(tǔ)壤重金屬濃度。如(rú)果能有效控制土(tǔ)壤修複成本,則具有非常好的應用前景。

基于這些技術(shù)研究成果,目前一些國(guó)外的先進技術(shù)也在逐漸進入引進、消化和吸收階段,加強技術(shù)突破和工程示範,将成爲今後土(tǔ)壤修複工作(zuò)的關鍵,使污染修複成爲我國(guó)環保産業發展的重要機(jī)遇。

時間:2018-5-23 15:27:28    浏覽: 次

 

類别: 行業資訊
标簽: 關鍵,發展,突破性,盤點
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