土壤修復(fù)技術(shù)

環(huán)境修復(fù)網(wǎng)訊:本文介紹了集中土壤修復(fù)技術(shù)，全文如下：

1.土壤淋洗技術(shù)

原位淋洗技術(shù)

在田間直接將淋洗劑加入污染土壤，經(jīng)過(guò)必要的混合，使土壤污染物溶解進(jìn)入淋洗溶液，而后使淋洗溶液往下滲透或水平排出，最后將含有污染物的淋洗溶液收集、再處理的技術(shù)。原位淋洗技術(shù)是為數(shù)不多的可從土壤中去除重金屬的技術(shù)之一。

影響技術(shù)有效性的重要因素是土壤的性質(zhì)，其中最重要的是土壤質(zhì)地和陽(yáng)離子交換量。最適于砂粒和礫石占50%以上的、陽(yáng)離子交換量低于10cmol/kg的土壤。淋洗劑對(duì)于促進(jìn)污染物從土壤的解吸并溶入溶液是不可缺少的。淋洗劑應(yīng)是高效的、廉價(jià)的、二次污染風(fēng)險(xiǎn)小的。常用的淋洗劑有水和化學(xué)溶液。溶液通常包括稀的酸、堿、螯合劑、還原劑、絡(luò)合劑以及表面活性劑溶液等。

1987～1988年間，在荷蘭曾采用該技術(shù)（原位土壤淋洗技術(shù)）對(duì)一個(gè)鎘污染土壤進(jìn)行處理。他們用0.001mol·L-1HCl對(duì)6000m2的土地上大約30000 m3的砂質(zhì)土壤進(jìn)行了處理。經(jīng)過(guò)處理，土壤鎘濃度從原來(lái)的20mg·kg-1以上降低到1mg·kg-1以下，處理費(fèi)用大約50英鎊·m-3。

2011年10月16日，工人把摻雜了化學(xué)試劑的受污染土壤埋入淋洗池中，析出重金屬污染物

甘肅白銀市曾是我國(guó)西北重要的工業(yè)基地，20世紀(jì)60年代以來(lái)，生產(chǎn)銅、鉛、鋅的工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的污水沿白銀東大溝下排，使東大溝沿線河溝、土壤遭遇重金屬污染。根據(jù)環(huán)保部門(mén)的檢測(cè)，污水、污泥和被污染的土壤中含有砷、鎘、汞、銅、鉛、鋅等，溝里淤積的含有各種重金屬的淤泥的厚度大約在50厘米到120厘米之間。白銀市政府2011年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全市1000多畝重金屬污染土地已棄耕。2005年開(kāi)始，白銀市在環(huán)保部、甘肅省的支持下開(kāi)始著力治理重金屬污染，累計(jì)投入已超過(guò)26億元。包括企業(yè)生產(chǎn)技能改造、重金屬污染土地“清洗”和植物修復(fù)等。2013年3月開(kāi)始，白銀市開(kāi)始對(duì)東大溝7.62公里河溝的重金屬污染進(jìn)行治理，總投資3908萬(wàn)元。目前治理已初見(jiàn)成效，但與東大溝38公里的總長(zhǎng)度和全市6688畝被重金屬污染的耕地來(lái)說(shuō)，治理工作依然任重道遠(yuǎn)。

異位淋洗技術(shù)

將污染土壤挖掘出來(lái)，用水或其他化學(xué)溶液進(jìn)行清洗使污染物從土壤分離開(kāi)來(lái)的一種化學(xué)處理技術(shù)。質(zhì)地較輕的土壤適合于本技術(shù)，黏重的土壤處理起來(lái)比較困難。一般認(rèn)為，黏粒含量超過(guò)30%～50%的土壤不宜采用本技術(shù)。

有機(jī)質(zhì)含量高的土壤處理起來(lái)也很困難，因?yàn)楹茈y將污染物分離出來(lái)。土壤清洗技術(shù)適用于各種污染物，如重金屬、放射性核素、有機(jī)污染物等。美國(guó)的新澤西州，曾對(duì)19000t重金屬污染的土壤和污泥進(jìn)行了異位清洗處理。處理前銅、鉻、鎳的含量均超過(guò)10000 mg·kg-1，處理后土壤中鎳的平均濃度是25 mg·kg-1，銅的平均濃度是110 mg·kg-1，鉻是73 mg·kg-1。

2.原位化學(xué)氧化技術(shù)

主要通過(guò)混入土壤的氧化劑與污染物發(fā)生氧化反應(yīng)，使污染物降解成為低含量、低移動(dòng)性產(chǎn)物的技術(shù)。

在污染區(qū)的不同深度鉆井，利用泵將氧化劑注入土壤，從另一個(gè)井可將氧化劑抽提出來(lái)。含有氧化劑的廢液可以重復(fù)使用。原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)適用于被油類(lèi)、有機(jī)溶劑、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥以及非水溶性氯化物所污染物的土壤。常用的氧化劑有K2MnO4、H2O2和O3，溶解氧有時(shí)也可以作為氧化劑。

1997年，在美國(guó)的阿拉巴馬州，曾采用原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)對(duì)一個(gè)受到高密度非液相液體污染的黏質(zhì)土壤進(jìn)行處理。

3.溶劑提取技術(shù)

溶劑提取技術(shù)是一種異位修復(fù)技術(shù)。

在該過(guò)程中，污染物轉(zhuǎn)移進(jìn)入有機(jī)溶劑或超臨界液體，而后溶劑被分離進(jìn)一步處理或棄置。溶劑提取技術(shù)使用的是非水溶劑，因此不同于一般的化學(xué)提取和土壤淋洗。處理之前首先準(zhǔn)備土壤，包括挖掘和過(guò)篩。過(guò)篩的土壤可能要在提取之前與溶劑混合，制成漿狀。被溶劑提取出的有機(jī)物連同溶劑一起從提取器中被分離出來(lái)，進(jìn)入分離器進(jìn)行進(jìn)一步分離。在分離器中由于溫度或壓力的改變，有機(jī)污染物從溶劑中分離出來(lái)。溶劑進(jìn)入提取器中循環(huán)使用，濃縮的污染物被收集起來(lái)進(jìn)一步處理，或被棄置。干凈的土壤經(jīng)過(guò)濾和干化，可以進(jìn)一步使用或棄置。干燥階段產(chǎn)生的蒸氣應(yīng)該收集、冷凝，進(jìn)一步處理。

在美國(guó)加利福尼亞北部的一個(gè)島上，曾采用此法對(duì)多氯聯(lián)苯含量高達(dá)17～640 mg·kg-1的污染土壤進(jìn)行處理。該處理系統(tǒng)采用了批量溶劑提取過(guò)程，采用的溶劑是專(zhuān)利溶劑，以分離土壤的有機(jī)污染物。整個(gè)提取系統(tǒng)5個(gè)提取罐、1個(gè)微過(guò)濾單元、1個(gè)溶劑純化站、1個(gè)清潔容積存儲(chǔ)罐和1個(gè)真空抽提泵系統(tǒng)組成。處理每噸土壤需要4L溶劑。處理后的土壤中多氯聯(lián)苯的含量降到大約2 mg·kg-1。

化學(xué)修復(fù)技術(shù)存在哪些問(wèn)題

原位化學(xué)淋洗：耗資大，需要大量的沖洗助劑，而且沖洗助劑本身或許對(duì)生物有毒、對(duì)環(huán)境有害。

溶劑浸提：對(duì)于含水量較高的土壤．土壤與溶劑不能充分接觸，需要烘干土壤，因此增加處理的費(fèi)用；使用的有機(jī)溶劑在處理后的土壤中有一定的殘留，因此有必要對(duì)使用的溶劑的生態(tài)毒性進(jìn)行事先考察。PCBs的去除取決于土壤有機(jī)質(zhì)和含水量。高的有機(jī)質(zhì)含量影響DDT的溶劑浸提效率，因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)對(duì)DDT有強(qiáng)烈的吸附作用。

聚合化學(xué)修復(fù)：在實(shí)際應(yīng)用中則比較難以調(diào)控，采用這一方法的費(fèi)用也很昂貴。

化學(xué)脫氯：高濃度污染物（＞5%）、高的含水量（＞15%）、低土壤pH以及堿性反應(yīng)金屬的存在是限制乙二醇處理有效性的因子；分散在油中的金屬鈉與水發(fā)生反應(yīng)。限制了在土壤修復(fù)中的應(yīng)用；在100～200℃溫度范圍內(nèi)對(duì)污染物進(jìn)行熱解吸修復(fù)能導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)的破壞?；瘜W(xué)脫氯修復(fù)過(guò)程在反應(yīng)速率上受到土壤水溶液極大的不良影響，在實(shí)際應(yīng)用中還涉及極為復(fù)雜的操作過(guò)程。

利用氧化-還原過(guò)程進(jìn)行的化學(xué)修復(fù)：隨著化學(xué)還原劑或氧化劑的加入，在降低土壤污染物毒性或降解土壤污染物的同時(shí)，或許形成毒性更大的副產(chǎn)物，并降低土壤有機(jī)質(zhì)的水平。

土壤性能改良：石灰等土壤修復(fù)劑，或許起臨時(shí)的固定作用，需要在一定的時(shí)間內(nèi)重復(fù)應(yīng)用，以保證土壤pH在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。這些物質(zhì)的加入，對(duì)土壤自然過(guò)程產(chǎn)生影響。如石灰物質(zhì)的加入，有固定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用，這或許降低土壤的微生物活性。有機(jī)質(zhì)的加入，則增加了硝酸鹽向環(huán)境的淋失。土壤性能改良過(guò)程相應(yīng)的可逆反應(yīng)以及參合化學(xué)劑改良劑的農(nóng)業(yè)耕作，會(huì)影響著技術(shù)的有效性并帶來(lái)土壤侵蝕等副作用。

污染土壤的化學(xué)修復(fù)今后的工作將主要針對(duì)上述問(wèn)題的解決開(kāi)展研究。

原標(biāo)題:土壤修復(fù)技術(shù)