工業(yè)污染場地土壤修復技術的應用分析

摘 要：本研究主要分析工業(yè)污染場地的土壤修復技術的應用方法及效果。詳細對工業(yè)場地土壤的污染現(xiàn)狀進行分析，闡述了植被修復技術、熱化修復技術、土壤氣提技術的應用，重點結(jié)合案例分析了微生物修復技術的應用。通過上述修復技術的分析，可以明確這些土壤修復技術均對工業(yè)污染場地土壤具有積極意義，可以促進土壤活力的恢復，為居民的日常生產(chǎn)活動提供保障。

關鍵詞：工業(yè)污染場地；土壤修復技術；應用分析

為進一步推動經(jīng)濟社會的發(fā)展與進步，我國不斷加強工業(yè)發(fā)展，但是過程中不可避免帶來一定污染，尤其是土壤污染。因此，根據(jù)我國國情制定更為適用的土壤修復技術，實現(xiàn)土壤修復的目的，與我國綠色發(fā)展理念相吻合。土壤修復之后可正常開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等活動，也可避免土壤內(nèi)污染物對地下水造成不良影響，為居民日常生活以及工業(yè)活動的開展提供保障[1]。

一、工業(yè)場地土壤污染現(xiàn)狀

自改革開放以來，我國大力進行工業(yè)生產(chǎn)，工業(yè)生產(chǎn)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中占據(jù)重要地位，僅次于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，通過工業(yè)化實現(xiàn)了經(jīng)濟飛速發(fā)展的目的，由于開展工業(yè)生產(chǎn)活動時未能重視環(huán)境保護，一般秉持“先污染后治理”的原則，最終對土壤環(huán)境造成嚴重不良影響，特別是化學藥劑的應用，導致土壤利用率不斷降低，此種現(xiàn)象不僅影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，同時也對城市化發(fā)展造成嚴重不良影響[2]。目前，工業(yè)場地建設規(guī)模不斷擴大，這也就意味著工業(yè)土壤場地污染越來越嚴重，根據(jù)調(diào)查研究顯示我國目前知道3600萬m3土壤存在污染情況，其中重金屬污染最為嚴重，至少涉及2000萬m3土壤，嚴重污染土壤占30%左右。針對此情況，應對工業(yè)場地內(nèi)土壤污染情況進行勘察。

從下表1中可看出，我國當前土壤污染尤為嚴重，尤其是工業(yè)生產(chǎn)活動造成的土壤污染，因此需重點研究土壤修復技術，改善土壤環(huán)境，使其可被再次應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及工業(yè)生產(chǎn)之中，降低地下水環(huán)境的污染。具體如表1所示

二、工業(yè)污染場地常用土壤修復技術

（一）植被修復技術

該技術主要利用植物的吸附能力，實現(xiàn)土壤污染治理的目的。在利用植物提取技術開展土壤修復的過程中，需根據(jù)區(qū)域內(nèi)實際情況科學選擇植被類型，吸附土壤內(nèi)重金屬以及有機污染物，提升土壤修復效果與質(zhì)量。在開展工作的過程中，工作人員需了解植被特征，制定種植與養(yǎng)護方案，提升治理效果，也在一定程度上提升了植被覆蓋率，由于植物提取技術存在一定限制，對植被要求較高，因此僅在本區(qū)域內(nèi)一部分土壤內(nèi)采取該技術。

（二）植物揮發(fā)技術

植物在生長發(fā)育過程中，實現(xiàn)了有機物（As、Se、Hg等）以及無機物（CHCl3、CCl4等）吸收與揮發(fā)的目的，為土壤修復提供保障，具體如圖1所示。植物揮發(fā)技術應用較為簡單，流程較少，為進一步提升土壤修復效果，通過試驗的方式探究植物揮發(fā)作用與效果。在試驗的過程中，在培養(yǎng)基內(nèi)添加10μg/L的Hg與酢漿草，觀察Hg轉(zhuǎn)移率，高達278.0%，由此可見植物揮發(fā)技術的價值與優(yōu)勢，但是由于植被自凈能力存在一定限制，因此需根據(jù)區(qū)域內(nèi)污染情況定期更換植被。

（三）植物穩(wěn)定技術

主要利用微生物，實現(xiàn)污染物沉淀的目的，保證土壤修復與治理的有效性與質(zhì)量。合理選擇植物類型，種植之后植物根系微生物可分泌特殊物質(zhì)，可控制土壤環(huán)境內(nèi)的重金屬元素以及有機物，有效避免污染物擴散，提升環(huán)境保護的有效性，但是植物穩(wěn)定技術有一定限制，僅作為輔助修復技術，需與其他技術共同使用。

（四）熱化修復技術

熱化修復技術在實際應用的過程中，主要通過加熱的方式對土壤內(nèi)污染物進行治理，實現(xiàn)土壤修復的目的。使用水蒸氣加熱、微波輻射加熱以及紅外線加熱等手段，對被污染的土壤進行加熱處理，隨著加熱時間的增加，土壤環(huán)境溫度不斷增加，當增加到一定溫度之后，達到不同污染物蒸發(fā)溫度，此時污染物內(nèi)可揮發(fā)物質(zhì)迅速氣化，隨后通過不同方式收集揮發(fā)的氣體，最終實現(xiàn)污染物治理的目的[3]，其應用如圖2所示。熱化修復技術也存在一定缺點，加熱過程需消耗一定能源，成本消耗較大，應進行完善與優(yōu)化，降低能源消耗量。

（五）土壤氣提技術

土壤氣提技術是新型土壤修復技術，具有較強的優(yōu)勢與價值，通過科學有效地應用物理方法，對土壤內(nèi)孔隙進行調(diào)整，降低蒸汽壓，主要是將土壤內(nèi)污染物轉(zhuǎn)化為蒸汽形式，隨后利用相應的技術對蒸汽進行收集，此過程與熱化修復技術相似[4]。為保證處理有效性，提升收集量，在地表增設活性炭，蒸汽經(jīng)過活性炭，實現(xiàn)吸附的目的，并利用生物處理技術進一步提升蒸汽凈化有效性，最后可將其直接排入大氣環(huán)境中，或者重新注入地下，實現(xiàn)二次利用的目的。

（六）微生物修復技術

微生物修復技術的應用主要是根據(jù)區(qū)域內(nèi)的實際情況，在培養(yǎng)基內(nèi)培養(yǎng)微生物，并將其放置在需要修復的土壤內(nèi)，吸收并揮發(fā)土壤內(nèi)重金屬元素以及有機污染物等，實現(xiàn)土壤修復的目的，下面將就微生物修復技術的應用進行相應的說明。

三、工業(yè)污染場地微生物修復技術應用

某市為省內(nèi)經(jīng)典工業(yè)城市，工業(yè)場地占城市35%左右，是城市經(jīng)濟發(fā)展重要產(chǎn)業(yè)，推動城市區(qū)域經(jīng)濟飛速發(fā)展，同時也為城市內(nèi)居民提供了就業(yè)崗位，保證了居民生活質(zhì)量、提升收入水平。市內(nèi)建設了多種不同的工業(yè)場所，占地面積較廣，在開展工業(yè)生產(chǎn)活動的過程中，應用多種化學藥劑，且需對工業(yè)產(chǎn)業(yè)以及垃圾進行保存，對土壤環(huán)境造成污染，針對此情況，市政府相關部門提出土地修復理念，由于土壤污染規(guī)模較大，因此決定應用微生物修復技術，具體如下所示：

（一）污染物吸附

工業(yè)生產(chǎn)過程中，對區(qū)域內(nèi)以及周圍土壤環(huán)境造成一定污染，也對地下水環(huán)境造成一定不良影響，因此需選用相應的土壤修復技術。在開展土壤修復的過程中，積極采用微生物修復技術，實現(xiàn)重金屬污染修復[5]。微生物與土壤內(nèi)污染物之間相互作用，實現(xiàn)土壤修復治理的目的。微生物修復技術的應用，主要在工業(yè)廠區(qū)土壤污染范圍內(nèi)增加適量微生物，并將其暴露在土壤污染環(huán)境內(nèi)，此時微生物細胞表面基團與重金屬離子相結(jié)合，最終形成絡合物，此過程為微生物吸附過程。期間通過化學反應在微生物表面聚集重金屬元素，其方式表述如下所示：

Mn+X-H→MX+H+ （1）

在公式（1）中，Mn代表重金屬離子；X-H代表微生物細胞表面的功能基團；MX表示發(fā)生化學反應后產(chǎn)生的絡合物；H+表示反應過程中釋放的質(zhì)子。為進一步提升微生物修復技術應用的有效性與質(zhì)量，利用蘭格繆爾方式建立數(shù)學模型，并計算重金屬離子吸附量，其方程式如下所示：

q=qm*exp（-k*C）" （2）

在公式（2）中，q表示在單位質(zhì)量內(nèi)，微生物細胞對于重金屬離子的吸附量；qm表示最大吸附量（也被稱為吸附臨界值）；k表示吸附速率常數(shù)；C表示重金屬離子的濃度。

（二）細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運

在完成土壤內(nèi)污染物修復之后，即可進入轉(zhuǎn)運過程，此時，在微生物細胞的支持下，完成重金屬離子轉(zhuǎn)運，最終實現(xiàn)治理重金屬的目的。微生物細胞的構(gòu)成相對來說比較復雜，在轉(zhuǎn)運過程中，主要依靠細胞膜上的轉(zhuǎn)運蛋白，重金屬離子可與轉(zhuǎn)運蛋白結(jié)合，并進入細胞內(nèi)部，過程可用下述公式進行表達：

MX+R→MR+X （3）

在公式（3）中，MX表示經(jīng)過吸附反應之后細胞表面的絡合物；R表示微生物細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運蛋白；MR表示絡合物與轉(zhuǎn)運蛋白結(jié)合之后的產(chǎn)物；X表示重金屬離子。在轉(zhuǎn)運過程中，在轉(zhuǎn)運蛋白種類以及活性的影響下，對重金屬離子的轉(zhuǎn)運效果造成了一定的不良影響，因此需控制轉(zhuǎn)運蛋白體征，通過細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運的方式不僅可提升轉(zhuǎn)運質(zhì)量與效率，同時也有效分配重金屬離子的轉(zhuǎn)運，降低重金屬離子對系統(tǒng)造成的影響，減低毒性，以此提升土壤修復的有效性與質(zhì)量。

與傳統(tǒng)土壤修復技術相比，微生物修復技術是一種新型修復技術，實現(xiàn)了無害化土壤治理的目的，不會對土壤環(huán)境以及水環(huán)境等造成二次污染，是一項綠色土壤修復技術，實現(xiàn)了可持續(xù)健康發(fā)展的目的，此項技術在土壤修復中發(fā)揮著重要的作用與價值，成為當前應用較為廣泛的一項修復技術。

結(jié)語

綜上所述，在開展工業(yè)化生產(chǎn)的過程中，不可避免對土壤環(huán)境造成污染，同時也影響大氣環(huán)境以及水環(huán)境，因此需做好土壤修復，積極應用多種土壤修復技術。目前，在開展土壤修復的過程中，主要應用植被修復技術、熱化修復技術、土壤氣提技術以及微生物修復技術，由于土壤污染程度不同，可應用單一技術或者是應用多種修復技術，以此保證土壤治理與修復有效性，推動工業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻：

[1]曹光輝.污染土壤修復技術綜述與比較研究[J].清洗世界，2024（06）：91-93.

[2]侯愷.污染土壤修復技術綜述[J].江西化工，2019（04）：26-29.

[3]何佳樂.污染土壤修復技術研究[J].綠色科技，2019（16）：176-177.

[4]溫姣姣，占主星.污染土壤修復技術選擇與策略探究[J].環(huán)境與發(fā)展，2020（10）：93-94.

[5]李威.土壤重金屬污染危害及微生物修復[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技，2021（08）：99-100.

作者簡介：高輝（1986－），男，漢族，黑龍江肇源人，本科，工程師，研究方向：生態(tài)環(huán)境。