從綠色健康高效角度出發談談土壤的綜合治理與修復方法?
一、從綠色健康高效角度出發談談土壤的綜合治理與修復方法?
1 土壤污染源及危害
土壤污染是指人類活動所產生的污染物通過大氣沉降、雨水、農藥施用等多種途徑進入土壤,其數量超過土壤容納和自凈能力致使土壤組成、性質和性狀發生改變,破壞了土壤自然生態平衡,土壤質量下降,生產力降低。土壤污染具有隱蔽性、長期性、滯后性和不可逆性。因此,土壤污染一旦發生僅依靠切斷污染源的方法很難恢復,受污染土壤處理成本高、周期長、難度大。
1.1 工業“三廢”的排放
工業生產中產生的氮氧化物、含硫化合物等隨雨水降落地表易引起土壤酸化;工業廢水未經處理直接傾倒排放使土壤受到重金屬、無機物和病原體污染造成土壤肥力下降,糧食減產。
1.2 農藥、化肥不合理施用
農藥是把雙刃劍,在防治病蟲害的同時大量殘留土壤,無法有效分解,造成土壤板結,利用率降低。污染的土壤通過農作物進入食物鏈,嚴重影響人體健康和生態安全。
二、污染土壤的修復技術有哪些
污染土壤的修復技術包括原位修復技術和異位修復技術。具體內容如下:
1、從不同角度,可以對土壤污染修復技術進行不同分類。土壤污染修復技術可分為原位修復技術和異位修復技術。原位修復技術指對未挖掘的土壤進行治理的過程,對土壤沒有太大擾動。其優點是比較經濟有效,就地對污染物進行降解和減毒。無需建設昂貴的地面環境工程基礎設施和遠程運輸,操作維護較簡單。此外,原位修復技術可以對深層次土壤污染進行修復。缺點是控制處理過程中產生的“三廢”比較困難;
2、異位修復技術指對挖掘后的土壤進行修復的過程。異位修復分為原地處理和異地處理兩種,原地處理指發生在原地的對挖掘出的土壤進行處理的過程,異地處理指將挖掘出的土壤運至另一地點進行處理的過程。其優點是對處理過程的條件控制較好、與污染物接觸較好。容易控制處理過程中產生的“三廢”的排放;缺點是在處理之前需要挖土和運輸,會影響處理過的土壤的再使用且費用通常較高。
法律依據:《中華人民共和國土壤污染防治法》第十一條
縣級以上人民政府應當將土壤污染防治工作納入國民經濟和社會發展規劃、環境保護規劃。
設區的市級以上地方人民政府生態環境主管部門應當會同發展改革、農業農村、自然資源、住房城鄉建設、林業草原等主管部門,根據環境保護規劃要求、土地用途、土壤污染狀況普查和監測結果等,編制土壤污染防治規劃,報本級人民政府批準后公布實施。
三、土壤修復方法有哪些,哪種土壤修復方法最有效
(1)物理化學修復:
加熱方法;穩定固化法;淋洗;萃取;電動力學等
(2)生物修復:
微生物修復;生物通氣、泥漿反應器、預制床等
植物修復;濕地修復;菌根修復等;
植物-微生物聯合修復;菌根菌劑聯合修復等;
(3)物理化學-生物聯合修復:
淋洗-反應器聯合修復等。
四、求土壤有機污染修復技術詳細介紹
1. 概況
隨著工業的高速發展,有機污染問題逐漸突出。土壤中大量復合有機污染物會改變土壤的理化性質,破壞局部生態系統,對區域的動植物產生間接和直接毒性作用,并通過食物鏈的富集和放大效應對人類健康造成嚴重的危害,進而嚴重影響土地的使用功能。土壤有機物污染問題已引起人們的廣泛關注,土壤修復勢在必行。
我國目前的有機場地污染主要為石油烴等非氯代有機污染物,有機農藥殺蟲劑,和持久性有機污染物。本文主要介紹非氯代有機污染場地土壤修復技術。
2. 分類
目前,理論上和技術上可行的非氯代有機污染土壤修復技術從功能載體上可以分為物理修復技術、化學修復技術、生物修復技術及復合修復技術等。
2.1 物理修復技術
物理修復技術多為異位修復技術,是利用土壤和污染物的各自特性,使污染物固定在土壤中不易擴散和遷移,或通過高溫等方式破壞污染物進而降低其對環境的破壞。土壤非氯代有機污染的物理修復技術主要包括熱處理、隔離法和換土法等。
(1)熱處理 熱處理技術多為異位處理,通常指將污染介質轉移至特定的處理單元或燃燒室等,然后將其暴露于高溫下,從而破壞或去除其中污染物的一種修復過程。異位修復技術的主要優勢是處理周期短,處理過程可視,污染介質的連續混合和均質過程易于控制,因此處理程度比較均一;但是,異位修復需要挖掘土壤,這就使得修復成本和修復工程設備需求增加,同時導致異位修復許可申請、材料轉移工作安全性等相關問題。
熱處理技術主要包括熱脫附、高溫凈化、高溫分解、傳統的焚燒破壞技術以及玻璃化技術。
a. 焚燒技術在燃燒和破壞污染介質領域已應用多年,是相對比較成熟的一種修復技術。
b. 異位熱脫附技術是利用熱使污染介質中的污染物和水揮發出來,通常利用載氣或真空系統將揮發出的水蒸氣和有機污染物傳輸到后續的譬如熱氧化或回收等單元中進一步處理。根據解吸塔操作溫度的不同,熱脫附過程可以分為高溫熱脫附(320-560℃)和低溫熱脫附(90-320℃)。
c. 高溫凈化技術指的是將污染的固體介質或設備的溫度升至260℃,并保持一定的時間。介質中所產生的氣流進入燃燒系統中進行處理,以去除所有揮發性的污染物。該方法處理后所得到的殘渣可以作為非危險廢物進行處置或資源化利用。
d. 高溫分解是指在無氧條件下通過加熱使有機污染物發生化學分解的過程。高溫分解一般發生在溫度高于430℃并具有一定壓強的條件下。化學分解過程中產生的裂解氣需要進一步處理。高溫分解的目標污染組分是SVOCs和殺蟲劑類,該技術適用于從精煉廠廢料、煤焦油、木材加工廢料、雜酚油污染的土壤、烴類污染的土壤、混合廢物(放射性和危險性)、橡膠合成中的廢物以及涂料等廢棄物中分離有機成分。
e. 玻璃化技術是利用電流在高溫(1600-2000℃ )條件下將污染的土壤熔化,待冷卻后形成玻璃化產物,該產物是一種類似玄武巖的化學性質穩定、抗滲透性、玻璃狀或晶體狀的材料。其中的高溫處理過程可將土壤中的有機污染成分進行破壞和去除。該技術可用于原位或異位土壤修復。
(2)隔離法
隔離法是采用粘土或其他人工合成的惰性材料,將非氯代有機污染的土壤與周圍環境隔離開來,該方法并沒有破壞非氯代有機烴類物質,只是起到了防止污染物向周圍環境(地下水、土壤)的遷移,該方法適合于任何非氯代有機烴污染土壤的控制,對于滲透性差的地帶,尤其比較適用。此法與其他方法相比,運行費用較低,但對于毒性期長的非氯代有機烴類,只是暫時防止其遷移,存在二次污染的風險。
(3)換土法
換土法是用新鮮的未污染的土壤替換或部分替換原來的污染土壤,以稀釋原污染土壤中污染物的含量,利用環境自身的能力來消除殘余的污染物。換土法又可分為翻土、換土和客土三種方法。
物理修復技術的熱處理法、隔離法和換土法都充分發揮了土壤和污染物的各自特性,不用外加其他化學藥劑或生物來進行處理,但也存在處理成本高,工作量大,并只能處理小面積污染土壤的局限性。因此,如何更好地利用土壤本身特性,突破其局限性,將是物理修復技術的發展方向。
2.2 化學修復技術
化學修復技術是利用污染物與改良劑之間的化學反應從而對土壤中的污染物進行氧化還原、分離、提取等,來降低土壤中污染物含量的一類環境化學技術。土壤非氯代有機污染的化學修復技術主要包括萃取法、土壤洗滌法、化學氧化還原法等。
(1)萃取法 萃取法是依據相似相容的原理,使用有機溶劑對非氯代有機污染土壤中的非氯代有機進行萃取,然后對有機相中的非氯代有機進行分離回收,實現廢物的資源化。該方法適用于非氯代有機污染含量較高的土壤,但對于大面積非氯代有機污染含量較低的土壤,其處理成本投入太高,而且會引起二次污染。因此在選擇該方法之前先要對成本進行評估,再決定是否可行。
(2)淋洗法 土壤淋洗法是指將吸附在細小土壤顆粒表面的污染物在有水的體系中從土壤中分離出去的一種方法。淋洗水中可以加入一些基本的溶劑、表面活性劑、螯合劑或者調整pH來增強污染物的去除效果。該處理過程中土壤和淋洗水的反應通常在一個反應槽或其他處理單元中異位進行的,淋洗水和不同粒度的土壤在重力沉降的作用下進行分離。
土壤洗滌法成本較高,且操作較復雜,如異位化學淋洗,首先要對土壤進行粒度分級再分別加以處理,該方法的工程應用遠遠落后于實驗室研究,要實現其廣泛的工程應用,還有一系列的技術問題需要解決。
(3)化學氧化還原法 化學氧化還原法是向非氯代有機烴類污染的土壤中噴灑或注入化學氧化還原劑,使其與污染物質發生化學反應來實現凈化的目的。常用的化學氧化劑有臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀、二氧化氯等。該法與萃取法、土壤洗滌法相比,一般不會造成二次污染,對非氯代有機烴類物質有較高的清除效率,氧化還原反應可以在瞬間完成,但其操作比較復雜,需要較高的技術水平。
2.3 生物修復技術
生物修復是指利用特定生物的代謝作用吸收、轉化、降解環境污染物,將場地污染物最終分解為無害的無機物(水和二氧化碳),實現環境凈化和生態效應恢復的生物措施,是一類低耗和安全的環境生物技術。土壤非氯代有機污染的生物修復技術按所應用的類型不同,可以將其分為植物、動物、微生物修復技術等。
近年來,生物修復技術在國內外都得到了較快的發展。一批具有特殊生理生化功能的植物、微生物應運而生,基因修飾、改造、克隆與基因轉移等現代生物技術的滲透進一步推動了生物修復技術的應用與發展。與其他方法相比,生物修復技術具有處理成本低,處理效果好(無二次污染,最終產物二氧化碳、水和脂肪酸對人體無害),生化處理后污染物殘留量很低等優點,但生物修復時間較長,往往很難在規定時間內完成場地污染的修復。
2.4 復合修復技術
綜上所述,治理土壤非氯代有機污染的技術主要包括物理修復技術、化學修復技術和微生物修復技術等,但都不同程度地存在著修復成本高、修復時間長、修復技術難大規模實現等問題。因此,根據各類修復技術的優勢和實際場地污染特征,多種修復技術合理聯合使用將是未來場地修復的主要趨勢。
例如,BIOX 長效促生物氧化劑是一種高效物化材料,由氧化劑前體、穩定劑、生物載體和高效降解菌群組成。在使用過程中,BIOX 能夠持續產生氧化劑,通過高級氧化途徑,快速降解有機類污染物,同時改良土質,促進水分氧氣輸移和污染物傳質,強化生物降解。同時,BIOX 負載的高效降解菌群,是針對不同有機污染物(如汽油、柴油、原油等)通過篩選、分離、富集、優化配比制成,其不同系列適用于汽油、柴油、原油等污染物的降解,具有針對性強,群落功能穩定的特點。與傳統氧化劑(如臭氧、芬頓試劑、過氧化氫等)相比,BIOX 具有氧化效率高、應用方便、安全性好的特點。
通過物化/ 生物聯合作用,快速實現污染物的毒性降低和總量去除。與其它技術相比,該藥劑具有去除效率高(80% 以上)、修復時間短(6-12 個月),基本不破壞土壤基質、處理成本低等優點。適用于處理TPH、BTEX、PAH、VOC、SVOC 等有機污染物。可進行原位或異位等多種方式修復。
BIOX氧化劑修復技術比較
BIOX氧化劑 普通化學氧化劑 普通生物降解
污染物最終去除率 高80%以上 高80%以上 偏低50%-70%
修復時間 短(3-6個月) 短(1-2個月) 長 數年
土壤基質破壞情況 基本不破壞 一定程度破壞 不破壞
本網站文章僅供交流學習 ,不作為商用, 版權歸屬原作者,部分文章推送時未能及時與原作者取得聯系,若來源標注錯誤或侵犯到您的權益煩請告知,我們將立即刪除.