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我國(guó)大部分污染場地都處于城(chéng)區範圍内,生(shēng)态敏感區域内也存在少部分污染場地。由于工(gōng)業(yè)和礦業(yè)是導緻污染場地出現的最主要原因,所以礦區和重污 染行業(yè)所在地是污染場地最為(wèi)密集的地區,如石油化工(gōng)、冶金、機(jī)械加工(gōng)、電(diàn)鍍、制造、印染、有色金屬礦區、黑(hēi)色金屬礦區、垃圾填埋場、加油站、金屬礦渣堆場、廢物(wù)回收場和電(diàn)子垃圾處理場等區域 [1]。若 不及時地修複治理場地污染,那麽勢必會(huì)給人們工(gōng)作、 生(shēng)活帶來很大的影響,也會(huì)阻礙社會(huì)的可持續發展, 污染的治理迫在眉睫。
1 當前場地土(tǔ)壤污染的主要類型
1.1 重金屬污染場地
化學中相(xiàng)對密度不低(dī)于 5.0 的金屬元素被劃歸為(wèi) 重金屬元素,一(yī)般而言,重金屬并無嚴格的定義。當 前,其中包括 Zn、Ge、Mn、Cu 等 45 種金屬元素,而 由于 As 屬性與金屬元素相(xiàng)似,因此其被歸類為(wèi)重金屬 元素,同時 As 也是導緻場地污染的重金屬元素之一(yī) [2]。 一(yī)般而言被污染的場地土(tǔ)壤,較為(wèi)常見(jiàn)的重金屬元素 為(wèi) As、Ni、Hg、Cu、Zn、Cd、Cr、Pb 等, 而 這 八 種 重金屬元素在日常的化學原料以及冶金業(yè)、皮革相(xiàng)關制品行業(yè)、蓄電(diàn)池制造業(yè)等多(duō)種行業(yè)都較為(wèi)常見(jiàn) [3]。
1.2 有機(jī)物(wù)污染場地
有機(jī)物(wù)污染場地形成的主要原因是對土(tǔ)壤造成 污染的有機(jī)物(wù)能(néng)夠進入場地土(tǔ)壤中,并且産生(shēng)相(xiàng)應的 污染性。此類有機(jī)物(wù)包括持久性有機(jī)污染物(wù)、農藥、 多(duō)環芳烴以及石油類污染物(wù),其主要源自(zì)油漆、農藥 生(shēng)産以及石油化工(gōng)等行業(yè) [4]。
1.3 複合污染場地
重金屬和有機(jī)污染物(wù)共同污染的場地,被稱為(wèi) 複合污染場地,這也是當前工(gōng)業(yè)方面所形成的場地土(tǔ) 壤污染的主要形式。其具體形式較為(wèi)多(duō)樣,大緻分為(wèi) 不同種金屬之間的複合污染、不同有機(jī)化合物(wù)之間的 複合污染以及不同重金屬與不同有機(jī)化合物(wù)之間的複 合污染 [5]。當前,我國(guó)污染場地中土(tǔ)壤中的污染物(wù)主 要是重金屬類、農藥以及石油類的複合污染,複合污 染物(wù)一(yī)旦污染土(tǔ)壤,其多(duō)種污染物(wù)的共同作用會(huì)持續、 快速地影響土(tǔ)壤及地下(xià)水(shuǐ)環境,使得後期的場地修複 存在較大的困難。
2 污染場地土(tǔ)壤的修複措施
傳統污染土(tǔ)壤的修複技(jì)術(shù)并不成熟,普遍是采 取換填法,挖出被污染的土(tǔ)壤,并将其置換成幹淨的 土(tǔ)壤,其治标不治本。近年(nián)來,随著(zhe)科學技(jì)術(shù)的快速 發展,污染土(tǔ)壤的修複處理技(jì)術(shù)也逐漸成熟。
2.1 微生(shēng)物(wù)修複
微生(shēng)物(wù)修複實質上(shàng)是借助微生(shēng)物(wù)來降解被污染 場地土(tǔ)壤中的有機(jī)物(wù),由微生(shēng)物(wù)将土(tǔ)壤中的有機(jī)物(wù)作 為(wèi)食物(wù)來源,對其進行分解,最終形成二氧化碳和水(shuǐ)。 生(shēng)物(wù)修複技(jì)術(shù)以處理方式進行區分,可以分為(wèi)異地微 生(shēng)物(wù)修複和就(jiù)地微生(shēng)物(wù)修複兩種技(jì)術(shù)。
2.1.1 異地微生(shēng)物(wù)修複技(jì)術(shù)
簡而言之,該技(jì)術(shù)是指挖出污染場地土(tǔ)壤,将 其轉移到(dào)其他地方接觸微生(shēng)物(wù)進行處理。如果以泥漿 态形式進行處理,則需要把場地土(tǔ)壤和水(shuǐ)進行混合, 使得其成為(wèi)泥漿狀态,随後合理借助微生(shēng)物(wù)修複技(jì)術(shù), 将土(tǔ)壤中的有毒有機(jī)污染物(wù)分解成無毒化合物(wù),此類 方法在半揮發和非揮發有機(jī)物(wù)、燃料、PCP、PCBs 等 有機(jī)化合物(wù)的處理方面能(néng)達到(dào)較好的效果;以固态微 生(shēng)物(wù)形式處理,則需要在容器(qì)或盒子中放(fàng)入污染場地土(tǔ)壤,并且将水(shuǐ)、微生(shēng)物(wù)及其所需營養物(wù)質拌入土(tǔ)壤 中,使得微生(shēng)物(wù)最終徹底降解污染場地土(tǔ)壤中的有機(jī) 污染物(wù) [6]。
2.1.2 就(jiù)地微生(shēng)物(wù)修複技(jì)術(shù)
該技(jì)術(shù)是指通(tōng)過壓力設備把氧氣和營養物(wù)質通(tōng)過井口壓入污染場地土(tǔ)壤中,或者是把營養物(wù)質平鋪 在污染場地土(tǔ)壤表面,由其自(zì)行滲透到(dào)土(tǔ)壤中。對于 各種油類污染物(wù)的處理,此技(jì)術(shù)能(néng)夠取得較好的效果。
2.2 化學方式修複技(jì)術(shù)
化學方式修複主要是借助氧化還(hái)原反應對污染 場地土(tǔ)壤中所存在的污染物(wù)進行轉化處理,使其向低(dī) 毒無毒化合物(wù)方向轉化,或者向化學穩定性更高(gāo)、遷 移向更弱者新的化合物(wù)方向轉化。當前,氯化物(wù)處理 和脫氯作用是其中較為(wèi)常用的兩種方式。
2.3 物(wù)理分離修複技(jì)術(shù)
物(wù)理分離修複技(jì)術(shù)是指采取物(wù)理方式來剔除污 染場地土(tǔ)壤中中的污染物(wù),達到(dào)土(tǔ)壤恢複的目的。一(yī) 般來說,其分為(wèi)就(jiù)地水(shuǐ)溶液沖洗、異地水(shuǐ)溶液沖洗、 熱氣注入、熱脫附法、電(diàn)動力學以及土(tǔ)壤蒸汽提取等 技(jì)術(shù)。 以熱脫附法為(wèi)例,其通(tōng)過熱能(néng)提高(gāo)污染物(wù)揮發 性,使得其從(cóng)污染場地土(tǔ)壤中分離,同時,所揮發出 的污染物(wù)可以對其進行處理收集 [7]。一(yī)般而言,熱脫附系統分為(wèi)熱解吸模塊和廢氣處理系統兩個(gè)部分,熱解吸部分分為(wèi)高(gāo)溫和低(dī)溫熱脫附兩種類型。熱脫附技(jì) 術(shù)本身存在設備便于移動、修複後突然可再利用、污 染物(wù)處理種類廣泛等優勢,其對于 PCBs 等含氯有機(jī) 物(wù)的處理方面,其屬于非氧化燃燒,能(néng)夠大大降低(dī)二 噁英的生(shēng)成;水(shuǐ)溶液沖洗方面,普遍需要借助表面活 性劑,在沖洗的過程中能(néng)夠取得極佳的去污效果。此 外,随著(zhe)當前生(shēng)物(wù)工(gōng)程技(jì)術(shù)的快速發展,表面活性劑 開(kāi)始向生(shēng)物(wù)方向發展,其去污效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高(gāo)于常規的表 面活性劑,同時降解更為(wèi)容易。對于部分由于農藥導緻的場地污染,有機(jī)溶劑能(néng)夠取得較好的去污效果。
2.4 植物(wù)修複技(jì)術(shù)
此修複方式主要是借助植物(wù)來吸收、轉移、降 解土(tǔ)壤中的污染物(wù)。植物(wù)修複技(jì)術(shù)涵蓋植物(wù)提取技(jì) 術(shù)、植物(wù)穩定技(jì)術(shù)、植物(wù)揮發技(jì)術(shù)等。它主要是指大 量種植能(néng)夠吸收和積累重金屬與有機(jī)物(wù)的植物(wù),對土(tǔ) 壤中的重金屬與有機(jī)物(wù)進行富集,使得土(tǔ)壤中的重金 屬和有機(jī)物(wù)逐漸轉移到(dào)植物(wù)體内,随後對已經趨近于 飽和的食物(wù)進行收割和處理,這樣能(néng)夠有效降低(dī)土(tǔ)壤 中的有機(jī)物(wù)與重金屬含量,達到(dào)改善土(tǔ)壤、促進土(tǔ)壤 恢複的目的;植物(wù)穩定技(jì)術(shù)是借助部分植物(wù)的根系及 相(xiàng)關微生(shēng)物(wù),有效地沉澱土(tǔ)壤中的重金屬和有機(jī)物(wù), 避免其随著(zhe)水(shuǐ)分的下(xià)降而向地下(xià)滲透,最終污染其他 動植物(wù)或地下(xià)水(shuǐ),間接導緻有機(jī)物(wù)和重金屬損害人體 健康;植物(wù)揮發技(jì)術(shù)主要是借助植物(wù)本身對污染物(wù)進 行吸收、積累和揮發,最終達到(dào)降低(dī)土(tǔ)壤中重金屬和有機(jī)物(wù)含量的目的 [8]。此類處理形式側重應用于面積 廣闊、土(tǔ)壤污染程度較低(dī)的場地,植物(wù)修複技(jì)術(shù)成本 較低(dī),同時易于實現,但如果未能(néng)妥善處理植物(wù)落葉, 會(huì)對其他地方形成二次污染。
2.5 高(gāo)溫處理的修複技(jì)術(shù)
當前,最為(wèi)常用的高(gāo)溫處理修複技(jì)術(shù)是焚燒法, 按照(zhào)焚燒地區不同,分為(wèi)異地焚燒和就(jiù)地焚燒兩種類 型,這兩種方式都是通(tōng)過超過 1 000℃的高(gāo)溫熱解焚 毀土(tǔ)壤中污染物(wù)中的鹵代化合物(wù)以及其他較難溶解的 有機(jī)物(wù),促進其揮發。人們可以利用高(gāo)溫處理的修複 技(jì)術(shù)來處理污染土(tǔ)壤,其本身需要具有較高(gāo)的操作工(gōng) 藝水(shuǐ)平,但是隻要能(néng)夠合理操作,就(jiù)可有效去除超過 99.99% 的土(tǔ)壤污染物(wù),所以高(gāo)溫處理修複技(jì)術(shù)在未 來屬于較為(wèi)理想的污染場地土(tǔ)壤修複技(jì)術(shù)。
3 結語
近年(nián)來,我國(guó)社會(huì)經濟快速發展,但是土(tǔ)壤環境污染問題仍然十分嚴峻,各類污染場地土(tǔ)壤的修複 項目逐年(nián)增多(duō)。盡管其具有極為(wèi)廣闊的發展前景,但 是人們需要客觀認識到(dào)其發展過程中存在諸多(duō)問題。 當前的修複項目側重工(gōng)業(yè)污染場地、具有較大開(kāi)發價 值的土(tǔ)地以及一(yī)線和省會(huì)城(chéng)市(shì),整體偏重工(gōng)業(yè)污染場 地。我國(guó)作為(wèi)農業(yè)大國(guó),由于化肥及農藥的濫用,有 很大一(yī)部分耕地也處于待恢複狀态,相(xiàng)關部門(mén)應當高(gāo) 度重視,積極創新發展能(néng)夠用于不同場地條件(jiàn)、不同 污染類型、修複成本較低(dī)的修複技(jì)術(shù)體系,促進各類 污染場地土(tǔ)壤的修複,實現可持續發展。
?來源:《中國(guó)資源綜合利用》 作者:張慶傑