污染土壤物化修復(fù)治理技術(shù)研究

覃博

摘要：近年來，我國(guó)工業(yè)化發(fā)展十分迅速，長(zhǎng)期的生產(chǎn)生活活動(dòng)導(dǎo)致大量污染物進(jìn)入土壤環(huán)境中，面臨著嚴(yán)峻的環(huán)境污染形勢(shì)與土壤生態(tài)失衡問題。在這一時(shí)代背景下，政府不斷加強(qiáng)污染土壤修復(fù)治理工作力度，提出建設(shè)健全的土壤污染修復(fù)防治技術(shù)體系的指導(dǎo)思想，取得諸多顯著成果。為進(jìn)一步加強(qiáng)污染環(huán)境治理效率，本文從技術(shù)角度著手，對(duì)各項(xiàng)常用的污染土壤物化修復(fù)治理技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：污染土壤;修復(fù)治理;物化技術(shù)

一、污染土壤物理修復(fù)治理技術(shù)

（一）工程治理

在開挖部分受污程度較為嚴(yán)重的土壤，在坑內(nèi)填入新鮮、未受污染的土壤，一方面可以從根本上控制土壤整體污染情況，另一方面，新土壤具有一定的自我修復(fù)能力。隨著時(shí)間的推移，受污土壤將逐漸恢復(fù)各項(xiàng)使用功能，將污染程度控制在一定范圍內(nèi)。工程治理技術(shù)主要包括客土法、深耕翻土。以客土法為例，向污染土壤中添加適量的潔凈土壤，在降低土壤中所分布各類污染物濃度的同時(shí)，減少植物根系與污染物的接觸。在20世紀(jì)60年代，日本針對(duì)神通川地區(qū)受Cd污染的農(nóng)田開展客土治理作業(yè)，截止紀(jì)末，神通川區(qū)域40%以上的受污土壤的各項(xiàng)指標(biāo)均恢復(fù)正常。在技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中，客土法主要被用于治理重金屬污染嚴(yán)重的土壤，普遍與植物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用。

（二）玻璃化

在污染土壤制定區(qū)域中插入電極，污染土壤固體組分在高溫高壓環(huán)境下，土壤中所分布各類污染物以及化合物將產(chǎn)生熱解、揮發(fā)反應(yīng)，最終土壤固體組分將形成質(zhì)地較為堅(jiān)硬、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的玻璃態(tài)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤污染問題的有效治理，這項(xiàng)技術(shù)主要被應(yīng)用于修復(fù)治理重金屬污染嚴(yán)重，以及污染物分布在表層地層、含水率較低的土壤。從應(yīng)用角度來看，玻璃化技術(shù)具有治理效率高的優(yōu)勢(shì)，適用于搶救性修復(fù)重金屬污染過于嚴(yán)重的土壤。但這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用成本過高，高昂的成本限制了玻璃化技術(shù)的推廣普及。

（三）熱修復(fù)

熱修復(fù)技術(shù)是采用間接或直接熱交換方式，對(duì)受污土壤中所含各類污染物進(jìn)行高溫加熱，待污染物溫度超過一定數(shù)值后，將產(chǎn)生揮發(fā)反應(yīng)，逐漸與土壤顆粒分離，實(shí)現(xiàn)污染土壤修復(fù)治理的技術(shù)目的。熱修復(fù)技術(shù)主要分為微波熱處理、原位熱解吸與熱脫附技術(shù)。不同技術(shù)的應(yīng)用條件、熱處理對(duì)象有所不同。例如，微波熱處理技術(shù)主要用于去除土壤中所含有的半揮發(fā)性與揮發(fā)性有機(jī)物。此外，與傳統(tǒng)熱傳導(dǎo)處理技術(shù)相比，各項(xiàng)新型熱修復(fù)技術(shù)的土壤治理效果與技術(shù)穩(wěn)定性有所增強(qiáng)。所加熱土壤介質(zhì)內(nèi)外將同時(shí)加熱、升溫，并不會(huì)出現(xiàn)受污土壤外層水分以及易揮發(fā)物質(zhì)的快速揮發(fā)、土壤外層結(jié)構(gòu)變化等問題。目前來看，熱修復(fù)技術(shù)主要被用于處理受污土壤中所含有的高沸點(diǎn)氯代化合物、VOC，農(nóng)藥等污染物，或是修復(fù)油類污染土壤。

（四）電動(dòng)力修復(fù)

工作人員向受污土壤中插入兩個(gè)電極、通電，即可在受污土壤兩端處形成相對(duì)穩(wěn)定的低壓直流電場(chǎng)。在電動(dòng)力學(xué)以及電化學(xué)的復(fù)合作用下，持續(xù)將受污土壤中所含有的污染物向電極處進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、匯集。借助收集系統(tǒng)與相應(yīng)儀器設(shè)備，將電極區(qū)內(nèi)所富集污染物進(jìn)行采集、分離。從技術(shù)應(yīng)用實(shí)例效果來看，在修復(fù)Pb污染土壤時(shí)，Pb去除率穩(wěn)定保持在50%以上、最大去除率高達(dá)59.2%。同時(shí)，電動(dòng)力修復(fù)技術(shù)具有土壤修復(fù)快、工序簡(jiǎn)單、環(huán)境擾動(dòng)系數(shù)低、經(jīng)濟(jì)效益高等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，主要被用于修復(fù)治理電源污染土壤，以及處理各類突發(fā)性土壤污染事故。但這項(xiàng)技術(shù)難以有效去除受污土壤中所含有的不溶性有機(jī)污染物。

二、污染土壤化學(xué)修復(fù)治理技術(shù)

（一）光降解

光降解技術(shù)是充分利用光的作用，持續(xù)將受污土壤中所含有的污染物進(jìn)行分解，有機(jī)化合物將降解為碳原子較少的同系物的反應(yīng)。例如針對(duì)農(nóng)藥污染較為嚴(yán)重的土壤，采用光降解技術(shù)，在光解條件下，土壤中所殘留農(nóng)藥成分及污染物將持續(xù)降解為無污染性的無機(jī)鹽、二氧化碳與水。光降解技術(shù)主要分為光催化氧化、土壤表面直接光解、土壤懸浮液光解等技術(shù)。在技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中，模擬可見光持續(xù)照射石油污染土壤樣本，在光降解一定時(shí)間后，土壤樣本中的石油飽和烴組分中高碳數(shù)烷烴含量有所降低，并在土壤萃取液中產(chǎn)生羰基類化合物，表明土壤中所含石油產(chǎn)生氧化降解反應(yīng)。

（二）化學(xué)淋洗

化學(xué)淋洗技術(shù)應(yīng)用時(shí)要借助水力壓頭等裝置，將所配置適當(dāng)種類的化學(xué)淋洗溶液高壓注入受污土壤地層中，土壤中所含污染物與所注入化學(xué)淋洗溶液在接觸過程中，將產(chǎn)生溶解與脫附反應(yīng)。再將所注入化學(xué)淋洗溶液抽出，對(duì)淋洗液進(jìn)行分離處理，即可在不破壞受污土壤自身結(jié)構(gòu)的前提基礎(chǔ)上，高效提取各類污染物?；瘜W(xué)淋洗技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、土壤修復(fù)效率高等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，且對(duì)所注入、提取化學(xué)淋洗溶液進(jìn)行分離處理，即可將所溶解污染物脫離出來，實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)淋洗溶液的反復(fù)使用。

（三）化學(xué)氧化

通過向受污土壤中投放適當(dāng)數(shù)量與種類的氧化劑，養(yǎng)護(hù)劑與土壤顆粒中所附著污染物在接觸過程中將產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，以此實(shí)現(xiàn)修復(fù)治理污染土壤的技術(shù)目的。與其他土壤修復(fù)治理技術(shù)相比，化學(xué)氧化技術(shù)的土壤治理成本較為高昂，不適用于處理污染程度較為輕微的輕度污染土壤。

三、聯(lián)合修復(fù)技術(shù)

結(jié)合污染土壤實(shí)際情況，協(xié)同采取兩種或以上的土壤修復(fù)治理技術(shù)，以此提高土壤修復(fù)速率，克服單項(xiàng)復(fù)治理技術(shù)自身局限性。例如，聯(lián)合采取化學(xué)淋洗技術(shù)與超聲強(qiáng)化等增效技術(shù)，對(duì)PAHs污染較為嚴(yán)重的土壤區(qū)域開展化學(xué)淋洗作業(yè);針對(duì)重金屬污染較為嚴(yán)重的土壤，可選擇聯(lián)合采取化學(xué)淋洗技術(shù)與電動(dòng)修復(fù)技術(shù)，即可以有效去除受污土壤中所殘留的螯合劑，同時(shí)，也將高效去除土壤中各類重金屬污染物;針對(duì)PCBs污染程度較為嚴(yán)重的土壤，聯(lián)合采用催化氫化技術(shù)以及熱解吸技術(shù)。

四、結(jié)語

綜上所述，多數(shù)污染土壤的環(huán)境情況較為復(fù)雜，土壤中所含各類污染物之間在接觸過程中時(shí)常引發(fā)土壤復(fù)合污染問題的出現(xiàn)，并不斷產(chǎn)生新的變量因素。因此，相關(guān)部門機(jī)構(gòu)應(yīng)全面了解各項(xiàng)物化修復(fù)治理技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)缺勢(shì)與適用條件，結(jié)合土壤污染實(shí)際情況，合理土壤修復(fù)治理技術(shù)方案，科學(xué)開展土壤治理工作。同時(shí)，靈活運(yùn)用聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，克服單一技術(shù)的缺陷不足。

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