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重金屬汙染場地土壤修複技術選擇

發(fā)布時間:2019-11-14 16:28人氣:

土壤是我國重要的生態資源之一,其關係到農業生產和人們健康(kāng)。而當前我國生(shēng)態環境破壞嚴重也導致出現了土壤汙染問題,其中最關鍵的汙染為重金屬汙染問題。國土資源發展規劃部門應重視對土壤進行保(bǎo)護,尤其要(yào)針對重金屬汙染(rǎn)土壤探尋更為有(yǒu)效的治理技術。本文在對重金屬汙染場地土壤修(xiū)複進行探討時(shí),主要(yào)從汙染場地土壤風險評估和具體的土壤修複技術兩個方麵進行全麵的分析。

重金屬汙染場(chǎng)地土壤修複(fù)技術(shù)選擇(圖1)

重金屬汙染(rǎn)是當(dāng)前環境汙(wū)染的主要表現之一,導致(zhì)土壤出現重金屬汙染的原因則可見(jiàn)於長期的礦山開采與工(gōng)業發展。在(zài)基本的生(shēng)態構成要素中,土壤也是重金屬汙(wū)染的主要(yào)場地,一旦土壤出(chū)現重金屬汙染,就會表現出隱蔽性、長期性和(hé)不可逆轉性。土(tǔ)壤重金屬汙(wū)染(rǎn)後果較為嚴重,會導致地下水、空氣和農作物的(de)繼(jì)發汙染。基於上述描述可(kě)知,解決重(chóng)金屬土壤汙染問題已經成為迫(pò)切之事,需要相關人員加強對重金屬汙染場地土壤修複技術的研究,以滿足當前可持(chí)續發展對(duì)土壤資源的保護要求。

1 重金屬汙染場地風(fēng)險(xiǎn)評估

1.1 危害識別

在對重金屬汙染場地土壤進行風險評估時,需要對前期場地調查過程中收(shōu)集(jí)的資料進行匯總和(hé)分析(xī),基於數據分析可以(yǐ)了解場(chǎng)地土壤和地下水中汙染物的(de)濃度分布,並對土地(dì)利用方(fāng)式進行明確劃(huá)分,找出對應的敏感(gǎn)受體,了解重金屬汙染場地土壤遭受的汙染程度與可能對相關人群產生的不良影響。

1.2 暴露評(píng)估

基於危險識別,可以進一步分析場地內灌注(zhù)物的遷移情況和對(duì)敏(mǐn)感受(shòu)體產生危害的可能性。在進(jìn)行場地暴露評(píng)估時,工作人員要對(duì)場(chǎng)地土壤和(hé)地(dì)下水汙染物進行暴露分析,主要應分析暴露途徑並建立暴露評估模型,並進一步對模型進行(háng)優化,對評估模型參數取值進行精準調整,從(cóng)而可以計算出敏感人(rén)群對土壤和地下水中汙染物的暴露量。

1.3 毒性評估

重金屬汙染場地土壤一般會有較高的毒性,因而在對其進行分析時,也要對其進行專項毒性評估。毒性評估主要指向土壤汙染物可能對人體產(chǎn)生的危害,主要應對汙染物的致癌效應和非致癌效應進行分別評估。在評估時,會依據相關參數如參考計量、參考濃度、致癌(ái)斜率因(yīn)子和呼吸吸入單位致(zhì)癌因子等。

1.4 風險(xiǎn)表征(zhēng)

了解重金屬汙染場地土壤(rǎng)的風險表征需要在(zài)了(le)解暴露評估和毒性評估的基礎(chǔ)上進行,風險表征指向的是(shì)單一汙染物的總致癌風險和危害指(zhǐ)數,在對上述指數進行分析時,需(xū)要采用(yòng)風險評估模型,並具體對土壤和地下水中單一汙染物單一途徑(jìng)的致癌風險和危害商進行(háng)計算,基於此可以進行詳細的不(bú)確定性分析。

1.5 土壤和地下水風險控製值的計算(suàn)

風險表征已經得到明確後,風險評估人員要對土壤(rǎng)和地下水風險控(kòng)製值進(jìn)行計算,通過該(gāi)值的計算可以評估人們對風險的接受水平。對於風險評估而言(yán),要想結束風險評估工作,就需要確(què)保汙染場地風險評估結果小於可接受(shòu)風險水平。若汙染場地風險(xiǎn)評估比可接受風險水平(píng)高,則要對土壤、地下水(shuǐ)中汙染物(wù)的風險控製值進行計算,確保風險評估工作能夠達到較高的質量(liàng)水準。

2 重金屬汙染場地土壤的關(guān)鍵修(xiū)複(fù)技術

2.1 物理修複技術

(1)土壤混合技術

在對(duì)重金屬汙染場地土壤進行修複(fù)時,可以采用物理修複技術,其中(zhōng)最關鍵的技術之一則為土壤混合技(jì)術,又稱為土壤稀釋技術。該技術是通過運用清潔土壤替換(huàn)汙染(rǎn)土壤,並對清潔土壤進行均勻拌合,由此可以降低汙染物濃度,使其位於臨界危(wēi)害濃度下。通過應(yīng)用該技術,能夠最大可能上避免汙(wū)染物和植物根係的接觸(chù),從而能夠(gòu)減少汙染物進入到食(shí)物鏈中的可能。

土(tǔ)壤混合技術具有(yǒu)單一(yī)性,對於沒有汙染特性的土壤內的汙染物的處理較為適用(yòng),但同(tóng)樣可以在土壤滲流區發揮效用。

(2)填埋法

在處理重金屬汙染場地的(de)土壤時,土壤修複人員(yuán)可以對被汙染(rǎn)的(de)土壤進行掩(yǎn)埋(mái)覆蓋處理,以防止汙染物的(de)擴(kuò)散,同(tóng)時可以采(cǎi)取防滲以及封頂等配套設(shè)施,此種修複方法(fǎ)被稱為填埋法。填埋(mái)法(fǎ)的主要效用在於(yú)能夠使土壤中的汙(wū)染物減少在土壤中的暴(bào)露或遷移。在(zài)使用填埋係統(tǒng)時,需要關注氣候條件,要確定(dìng)不同的填埋程序,而在具體應用時,則適用於修(xiū)複位於地(dì)下水位以上的被汙染土壤。

(3)熱處理技術

在物理(lǐ)修複技術中,熱處理技術是一種較為先進(jìn)的處理技術,通過應用該技術能夠對揮發性重金屬汙染(rǎn)土壤進(jìn)行加熱處(chù)理(lǐ),該方法能夠(gòu)實現對(duì)揮發性汙染物(wù)的有(yǒu)效處(chù)理,使其能(néng)夠從土壤中揮發,基於此(cǐ)可以對其進行集中處理。經過長期實踐(jiàn)表明,熱處理技術可以(yǐ)有效的處理含有(yǒu)多環(huán)芳烴、苯係物等汙染物的(de)土壤。但(dàn)是在應用該技術時,還應關注其可(kě)能會(huì)對有(yǒu)機(jī)質和土壤結構的破壞問題。

2.2 生物修複技術

(1)植物修複技術

植物修複技術也是較為常用的生物修複技術,需要在(zài)土壤上進行植物(wù)種植,該植物可以實現對土壤中重金屬汙染因子的吸(xī)收(shōu)作用,由此可以將土壤中重金屬(shǔ)汙染因子的濃度降低,從而可以有效的對土壤進行修複。在應用(yòng)植(zhí)物修複(fù)技術時,可以采用蓖麻這種能源作物(wù),該作物的主要效用在於能夠對土壤中的重(chóng)金屬鎘進行高效富集,從(cóng)而能夠集中的對重金屬(shǔ)汙染物質進行處理。在處理汙(wū)染麵積較大的土壤時,工作人員可以采取該技術,但是需要關注對土壤(rǎng)的長周期修複與監管(guǎn)。

(2)動物修複技術

在生物修複(fù)技術中還(hái)可以采用動物修複(fù)技術,動物修複技術就是(shì)指對(duì)土壤中的蚯蚓、鼠類等動物進行利用,使其對土壤中的重金屬物質進行吸收,由此可以實(shí)現對土壤的遊有效修複。但是要確保(bǎo)重金屬汙染在動物能夠承(chéng)受的範圍之內,對(duì)動物進行合理的利用可以有效的緩解重金屬汙染場地中的土壤汙染物含量,從(cóng)而能夠降低土(tǔ)壤毒性。

(3)微生物修複技術

微生物修複技術在(zài)生物修複技術(shù)中是一種較為先進的修複技術,在對微生物修複技(jì)術進行利用時,主要是利用細菌、真菌以及放線菌等活性菌對土壤進(jìn)行修複,可以實現對重金屬物質的(de)吸收,也可以對重金屬汙染物進行沉澱(diàn)和氧化還原(yuán)。在未來的重金屬汙染場地土壤修複過程中,微生物修複技術將成為主要的發展和應用趨勢。

2.3 化學修複技術

(1)淋洗(xǐ)技術

在對重金屬汙染場地土壤進(jìn)行修複時(shí),還可以采用淋洗(xǐ)技術,該技術需要使用淋洗劑,通過噴灑淋洗劑(jì),可以對吸附和固定在土壤顆粒中的重(chóng)金屬進行處理(lǐ),使其形成溶解性離子或金屬(shǔ)-淋洗(xǐ)劑絡合物,由(yóu)此會產生淋洗(xǐ)廢水,要對其進行回收處理,由此可以顯著降低土壤中的重金屬汙染物。在選(xuǎn)擇淋洗劑時,要分清淋洗劑的種類和功用,包括有機淋洗劑和無機淋洗劑,通過(guò)科學應用則可以實(shí)現對重金(jīn)屬汙染場地土壤的(de)有效修複。

(2)氧化(huà)還原技術

在化(huà)學修複技術中也包括(kuò)氧化還原技術,該技術是指要將一定量的化學(xué)氧化劑添加到土壤(rǎng)中(zhōng),具(jù)體可加入高錳酸鉀溶液和過氧化氫溶液和二(èr)氧化硫等。要確保上述物質能夠(gòu)與(yǔ)土壤中的(de)重金屬物質(zhì)產生充分(fèn)的化學反應,由(yóu)此才能(néng)有效地對土壤進行汙染治理,並達到修複目的。

(3)電動力學修複技術

電動力學修複技術也(yě)是關鍵的化學(xué)修複技術之一,在該技術下,工作(zuò)人員需要了解(jiě)電化學(xué)和電動力學的綜合作用,基於此可以在應(yīng)用(yòng)時實現對重金屬(shǔ)汙染物的聚合處理,並可以進一步對其進行處理或分離。若土壤存在(zài)溶解(jiě)性有機汙染物,則較適用該技術。

3 結語

重金屬汙染(rǎn)場地的土壤修複(fù)是一個需要重點關注(zhù)的研究課題(tí),對重金屬汙染土壤進(jìn)行修複時(shí),需要關注對場地進行風險評估(gū),在了解並能把控風險的前提下執行相應的修複技術。而在具體的重金屬汙染場地土壤修複過程中,可以采用的修複技術包括物理修複、生物修複、化學修複和聯合修複技術,通過科學(xué)的修複方案,能夠降低汙染毒性和出現(xiàn)二次汙染的可能性,從而可以實現對生態環境和人們身體健康的保(bǎo)護。

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