污染土壤的修復(fù)技術(shù)匯總(附各種土壤修復(fù)技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)比較表、夏青污染場地 ≠“毒地” 危害環(huán)境 ≠ 危害健康)
1重金屬污染
采礦、冶金和化工等工業(yè)排放的三廢、汽車尾氣以及農(nóng)藥和化肥的使用都是土壤重金屬的重要來源。按生物化學(xué)性質(zhì)土壤中的重金屬可以分為兩類:第一類,對作物以及人體有害的元素,如汞、鎘、鉛及類金屬砷等,因此,必須減少這些元素的含量使其不超過環(huán)境的容量;第二類,常量下對作物和人體有益而過量時(shí)出現(xiàn)危險(xiǎn)的元素,如銅、鋅、鉻、錳及類金屬硒等,應(yīng)控制其含量,使其有益作物生長和人體健康。
2石油污染
石油污染是指在石油的開采、煉制、貯運(yùn)、使用過程中原油和各種石油制品進(jìn)入環(huán)境而造成的污染,土壤中的石油污染物多集中在20cm左右的表層。石油開采過程中產(chǎn)生的落地油和油田的接轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥,煉油廠含油污水處理設(shè)施產(chǎn)生的油泥,也是我國油田土壤石油污染的主要來源。污染土壤中石油主要成分為C15-C36的烷烴、多環(huán)芳香烴、烯烴、苯系物、酚類等,其中環(huán)境優(yōu)先控制污染物多達(dá)30種。
3化肥污染
化學(xué)肥料在現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不僅是糧食增產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),更是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的主體。在糧食增產(chǎn)中花費(fèi)的貢獻(xiàn)率在40%-60%,穩(wěn)定在50%左右,但是化肥中的有毒重金屬、有機(jī)物以及無機(jī)酸類等是造成土壤污染的主要來源。
4農(nóng)藥污染
據(jù)初步統(tǒng)計(jì),我國至少有l(wèi)300-1600萬hm2耕地受到農(nóng)藥污染。造成土壤農(nóng)藥污染的主要是有機(jī)磷和有機(jī)氯農(nóng)藥。據(jù)2000年國家質(zhì)檢總局?jǐn)?shù)據(jù),全國47.5%的蔬菜農(nóng)藥殘留超標(biāo),因農(nóng)殘超標(biāo)被退回的出口農(nóng)產(chǎn)品金額達(dá)74億美元。
一、污染土壤的修復(fù)技術(shù)
在土壤修復(fù)行業(yè),已有的土壤修復(fù)技術(shù)達(dá)到一百多種,常用技術(shù)大致可分為物理、化學(xué)和生物等三種。物理修復(fù)是指通過各種物理過程將污染物特別是有機(jī)污染物從土壤中去除或分離的技術(shù)。主要包括土壤淋洗、熱吸附、蒸氣浸提、微波加熱和異地填埋等技術(shù)。還包括多相抽提等技術(shù),已經(jīng)應(yīng)用于苯系物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯等污染土壤的修復(fù)。相對于物理修復(fù),污染土壤的化學(xué)修復(fù)技術(shù)發(fā)展較早,主要有土壤固化-穩(wěn)定化技術(shù)、淋洗技術(shù)、氧化-還原技術(shù)、化學(xué)改良、光催化降解技術(shù)、電動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù)和有機(jī)質(zhì)改良等。土壤生物修復(fù)技術(shù)包括植物富集、微生物修復(fù)、生物聯(lián)合修復(fù)和植物固定及降解等技術(shù)。利用微生物降解作用發(fā)展的微生物修復(fù)技術(shù)是農(nóng)田土壤污染修復(fù)常見的一種修復(fù)技術(shù)。進(jìn)入21世紀(jì)后生物修復(fù)技術(shù)得到迅速發(fā)展,成為綠色環(huán)境修復(fù)技術(shù)之一。由于我國土壤污染面積大,污染物質(zhì)種類多,污染組合類型復(fù)雜等原因,單項(xiàng)修復(fù)技術(shù)往往難以達(dá)到預(yù)定修復(fù)目標(biāo),多種修復(fù)技術(shù)相結(jié)合是以后的發(fā)展方向。
現(xiàn)有污染土壤的修復(fù)途徑包括:第一,降低污染物在土壤中的濃度;第二,通過固化或鈍化作用改變污染物的形態(tài)從而降低在環(huán)境中的遷移性;第三;從土壤中去除。下面介紹幾種土壤的修復(fù)技術(shù):
1物理修復(fù)
治理污染土壤的方法在20世紀(jì)80年代以前僅僅限于物理法和化學(xué)法。如早期的焚燒法、換土法以及隔離法等都要求高溫、人力以及機(jī)械設(shè)備等,不僅成本很高,最主要的是沒有從根本上解決污染問題,這些處理方法僅僅是使污染物發(fā)生了轉(zhuǎn)移,對這些污染物還需要進(jìn)一步的處理,目前這些方法僅僅應(yīng)用于處理一些突發(fā)的緊急事件。而現(xiàn)在出現(xiàn)的一些經(jīng)濟(jì)可行的新技術(shù)、新工藝等逐漸成為了研究的熱點(diǎn),如:電修復(fù)法、土壤氣相抽提法及CSP法、熱解析法等。 電修復(fù)法:將電極插入到受污染的地下水或土壤區(qū)域,在直流電的作用下形成直流電場,則土壤中的離子和顆粒物質(zhì)會(huì)沿著電場方向發(fā)生定向的電滲析、電泳運(yùn)動(dòng)以及電遷移,使土壤空隙中的荷電離子或粒子發(fā)生遷移運(yùn)動(dòng);熱解析法主要用于修復(fù)有機(jī)物,它是通過加熱升溫土壤,收集揮發(fā)性污染物進(jìn)行集中處理;土壤氣相抽提法是一種原位修復(fù)技術(shù),主要是去除石油污染土壤中揮發(fā)性或半揮發(fā)性的石油組分;CSP法是用煤和焦炭等含碳的物料當(dāng)作吸附物,在90℃和強(qiáng)烈攪拌下通過煤表面強(qiáng)力吸附烴基污染物,然后用重選或浮選法將干凈的土壤和吸附有烴基化合物的煤分開。
電修復(fù)法與傳統(tǒng)的土壤修復(fù)技術(shù)相比具有經(jīng)濟(jì)效益高、不破壞現(xiàn)場生態(tài)環(huán)境以及接觸毒物少的優(yōu)點(diǎn),更加適用于治理滲透系數(shù)低的密質(zhì)土壤。而熱解析法需要消耗大量的能力并且容易破壞土壤中的有機(jī)質(zhì)和結(jié)構(gòu)水,同時(shí)還會(huì)向空氣會(huì)發(fā)有害蒸汽而造成二次污染。土壤土壤氣相抽提法具有可操作性強(qiáng)、處理污染物的范圍寬、可由標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備操作、不破壞土壤結(jié)構(gòu)及可回收利用廢物等優(yōu)點(diǎn)。
2生物修復(fù)
在減少土壤中有毒有害物質(zhì)濃度的時(shí)候利用生命的代謝活動(dòng)使污染的土壤恢復(fù)到健康狀態(tài),這種修復(fù)土壤的方式為生物修復(fù)。目前有以下三類:
?、傥⑸镄迯?fù)。土壤中的某些微生物對一種或多種污染物具有沉淀、吸收、氧化和還原的作用,微生物修復(fù)就是利用這種作用來降低土壤重金屬的吸收、修復(fù)被污染的土壤和降解復(fù)雜的有機(jī)物。
影響微生物修復(fù)土壤的因素有很多,如溫度、水分、pH以及氧氣等。每種微生物對生物因子都會(huì)有一定的耐受范圍,在同一個(gè)環(huán)境中,多種微生物就比一種微生物的耐受范圍寬。如果環(huán)境的條件超過了所有定居微生物的耐受范圍則微生物的修復(fù)作用就會(huì)停止。
剛剛起步階段的生物修復(fù)技術(shù)因具有成本低、操作簡單、無二次污染、處理效果好且能大面積推廣應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)備受關(guān)注。
微生物修復(fù)極具潛力
生物修復(fù)是一項(xiàng)清潔的低投資、高效益、便于應(yīng)用、發(fā)展?jié)摿^大的新興技術(shù),生物修復(fù)利用生物(包括植物、微生物和原生動(dòng)物)的代謝功能,吸收、轉(zhuǎn)化、清除或降解環(huán)境污染物,實(shí)現(xiàn)環(huán)境凈化、生態(tài)恢復(fù)。從參與修復(fù)過程的生物類型來劃分,生物修復(fù)包括微生物修復(fù)、植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)和聯(lián)合修復(fù)等類型。
微生物修復(fù)技術(shù)就是利用土壤中的土著微生物的代謝功能,或者補(bǔ)充具有降解轉(zhuǎn)化污染物能力的人工培養(yǎng)的功能微生物群,通過創(chuàng)造適宜環(huán)境條件,促進(jìn)或強(qiáng)化微生物代謝功能,從而降解并最終消除污染物的生物修復(fù)技術(shù)。
微生物修復(fù)的實(shí)質(zhì)是生物降解或者生物轉(zhuǎn)化,即微生物對有機(jī)污染物的分解作用或者對無機(jī)污染物的鈍化作用。利用微生物修復(fù)技術(shù)既可治理農(nóng)藥、除草劑、石油、多環(huán)芳烴等有機(jī)物污染的環(huán)境,又可治理重金屬等無機(jī)物污染的環(huán)境;既可使用土著微生物進(jìn)行自然生物修復(fù),又可通過補(bǔ)充營養(yǎng)鹽、電子受體及添加人工培養(yǎng)菌或基因工程菌進(jìn)行人工生物修復(fù);既可進(jìn)行原位修復(fù),也可進(jìn)行異位修復(fù)。
從目前來看,微生物修復(fù)是最具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù),但微生物個(gè)體微小,富集有重金屬的微生物細(xì)胞難以從土壤中分離,還存在與修復(fù)現(xiàn)場土著菌株競爭等不利因素。近年來微生物修復(fù)研究工作著重于篩選和馴化高效降解微生物菌株,提高功能微生物在土壤中的活性、壽命和安全性,并通過修復(fù)過程參數(shù)的優(yōu)化和養(yǎng)分、溫度、濕度等關(guān)鍵因子的調(diào)控等方面,最終實(shí)現(xiàn)針對性強(qiáng)、高效快捷、成本低廉的微生物修復(fù)技術(shù)的工程化應(yīng)用。
②植物修復(fù)。利用能夠富集重金屬的植物清除土壤重金屬污染的設(shè)想是美國科學(xué)家Chaney在1983年首次提出的,這就是植物修復(fù)技術(shù)。污染土的植物修復(fù)技術(shù)根據(jù)植物修復(fù)的機(jī)理和作用過程可以分為4種基本類型:植物提取、植物揮發(fā)、植物穩(wěn)定和植物降解。
植物提取主要是靠植物吸收土壤中的污染物,這些污染物運(yùn)輸并儲(chǔ)存在植物體的地上部分,通過種植和收割植物而達(dá)到去除土壤中污染物的目的;植物揮發(fā)凈化土壤可以分為兩種方式:一是土壤中的污染物在植物根系分泌的特殊物質(zhì)的作用下轉(zhuǎn)化為揮發(fā)態(tài),其二是植物將土壤中的污染物吸收到體內(nèi)在轉(zhuǎn)換為氣態(tài)物質(zhì)釋放到大氣中;植物穩(wěn)定是指植物通過某種生化過程使污染基質(zhì)中污染物的流動(dòng)性降低,生物可利用性下降;植物降解是通過植物根系分泌物與根際微生物聯(lián)合作用而達(dá)到降解污染物的生物化學(xué)過程,這種主要是處理復(fù)雜的有機(jī)物。
以上幾種方式中植物提取修復(fù)是目前應(yīng)用最多、最有發(fā)展前景的技術(shù);而植物揮發(fā)修復(fù)技術(shù)僅僅限于揮發(fā)性物質(zhì),將這些污染物轉(zhuǎn)移到大氣中有沒有環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)還不確定,因此應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎采用;植物穩(wěn)定修復(fù)僅僅是暫時(shí)固定污染物,當(dāng)土壤環(huán)境發(fā)生變化時(shí)污染物可能將重新被激活而恢復(fù)毒性;因此,沒有徹底解決土壤污染問題。
?、蹌?dòng)物修復(fù)。動(dòng)物修復(fù)技術(shù)主要是通過土壤動(dòng)物群來修復(fù)受污染的土壤,分為直接作用:吸收、轉(zhuǎn)化和分解;間接作用:改善土壤理化性質(zhì),提高土壤肥力,促進(jìn)植物和微生物的生長。動(dòng)物修復(fù)技術(shù)包括兩方面內(nèi)容:第一,生長在污染土壤上的植物體和糧食等飼喂動(dòng)物,通過研究動(dòng)物的生化變異來研究土壤的污染狀況;第二,直接將蚯蚓、線蟲類等飼養(yǎng)在污染土壤中進(jìn)行研究。目前這項(xiàng)技術(shù)較多的應(yīng)用在石油類污染中。
聯(lián)合-修復(fù)成熱點(diǎn)
植物修復(fù)技術(shù)是利用自然生長植物根系(或莖葉)吸收、富集、降解或者固定污染土壤、水體和大氣中的污染物的環(huán)境技術(shù)總稱。主要通過植物提取、植物蒸騰作用、根系過濾和植物鈍化來實(shí)現(xiàn)。植物修復(fù)技術(shù)目前主要利用對重金屬有富集特征的植物吸收或者吸附積累重金屬,達(dá)到從土壤中除去重金屬的目的。
動(dòng)物修復(fù)是利用土壤中蚯蚓等低等動(dòng)物和其體內(nèi)的微生物,在污染土壤中生長、繁殖等活動(dòng)過程中對土壤中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化和富集的作用,最后通過對這些動(dòng)物集中處理,從而降低土壤中的污染物。土壤動(dòng)物修復(fù)技術(shù)未來的發(fā)展方向是將土壤動(dòng)物作為一種“催化劑”,將其放入被污染的土壤中,提高傳統(tǒng)生物土壤修復(fù)技術(shù)的修復(fù)速度和效率。
聯(lián)合修復(fù)技術(shù)就是協(xié)同兩種或兩種以上修復(fù)方法,克服單項(xiàng)修復(fù)技術(shù)的局限性,實(shí)現(xiàn)對多種污染物的同時(shí)處理和對復(fù)合污染土壤的修復(fù)。該方法已成為土壤修復(fù)技術(shù)中的重要研究內(nèi)容,其中植物—微生物聯(lián)合修復(fù)是最為廣泛采用的聯(lián)合生物修復(fù)技術(shù)。
目前,重金屬污染土壤的植物—微生物聯(lián)合修復(fù)作為一種強(qiáng)化植物修復(fù)技術(shù)逐漸成為國際研究熱點(diǎn),這種方式可以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,從而提高污染環(huán)境的修復(fù)效率。微生物可以輔助超積累植物修復(fù)重金屬污染土壤,其代謝過程可改變根際土壤重金屬的生物有效性,從而有利于超積累植物對重金屬的吸收和積累,微生物的代謝產(chǎn)物還可改善土壤生態(tài)環(huán)境。另外,微生物還能夠分泌植物激素類物質(zhì)、鐵載體等活性物質(zhì),促進(jìn)植物的生長。反之,植物根系分泌氨基酸、糖類、有機(jī)酸及可溶性有機(jī)質(zhì)等可以被微生物代謝利用,促進(jìn)微生物的生長,有利于提高植物—微生物聯(lián)合修復(fù)的效率。
而在有機(jī)物污染土壤中,植物生長時(shí),其根系提供了微生物生長的最佳場所,反過來,微生物的旺盛生長,增強(qiáng)了對有機(jī)污染物的降解,也使得植物有更好的生長環(huán)境,所以,植物—微生物聯(lián)合體系就能夠促進(jìn)有機(jī)污染物的快速降解、礦化。
3化學(xué)修復(fù)
化學(xué)修復(fù)是通過土壤中的吸附、溶解、氧化還原、拮抗、絡(luò)合螯合或沉淀作用,以降低土壤中污染物的遷移性或生物有效性。常用的有以下幾種:
第一,固化:為了控制污染物在土壤中的遷移,一般是將含有重金屬的污染土壤與固化劑按照一定的比例進(jìn)行混合,熟化后形成滲透性較低的固體混合物,從而隔離了污染土壤與外界環(huán)境的影響將污染物固封在固化物中;第二,穩(wěn)定化:將污染物轉(zhuǎn)化為不易溶解、遷移能力小以及毒性小的形式或狀態(tài),主要是通過在土壤中加入化學(xué)物質(zhì)改變重金屬的形態(tài)或價(jià)態(tài)實(shí)現(xiàn)的;第三,萃取法:使用有機(jī)溶劑對石油污染的土壤中的原油進(jìn)行萃取主要是根據(jù)相似相溶原理進(jìn)行的,萃取后對有機(jī)相進(jìn)行分離,回收油用于回?zé)挘蛛x的溶劑循環(huán)使用。第四,淋洗法:受到污染的土壤經(jīng)過清水淋洗液或含有化學(xué)助劑的水溶液淋洗出污染物。
以上幾種方式各有自己的優(yōu)勢和適用范圍,因此在處理污染土壤時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況選擇適宜的處理方式以達(dá)到預(yù)期的處理效果。如:固化適用于面積小但是污染嚴(yán)重的土壤;萃取法僅僅適用于受油污濃度較高的土壤;而化學(xué)氧化法雖然操作比較復(fù)雜但是可以靈活的應(yīng)用于不同類型污染物的處理中。
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二、各土壤修復(fù)技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)比較表
在政府財(cái)政支持下 我國開展了多個(gè)類型場地的修復(fù)技術(shù)設(shè)備研發(fā)。盡管可以羅列的土壤及地下水污染的修復(fù)技術(shù)很多 但實(shí)際上 經(jīng)濟(jì)實(shí)用的修復(fù)技術(shù)很少。 土壤修復(fù)技術(shù)歸納起來 常用的有以下幾種:
1、熱力學(xué)修復(fù)技術(shù),利用熱傳導(dǎo),熱毯、熱井或熱墻等,或熱輻射,無線電波加熱等實(shí)現(xiàn)對污染土壤的修復(fù)。
2、熱解吸修復(fù)技術(shù),以加熱方式將受有機(jī)物污染的土壤加熱至有機(jī)物沸點(diǎn)以上 使吸附土壤中的有機(jī)物揮發(fā)成氣態(tài)后再分離處理。
熱解吸附技術(shù)是目前世界上最先進(jìn)的污染廢棄物處理技術(shù)之一,主要處理對象為農(nóng)藥污染土壤、油田含油廢棄物、罐底油泥等。其作業(yè)原理為利用污染廢棄物中有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性,通過非焚燒的間接加熱方式實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)污染物與土壤的分離,并可將廢棄物中的固相、油相、水相、氣相絕大部分回收利用,從根本上實(shí)現(xiàn)無害化處理,因此該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于全球的油田廢棄物處理作業(yè)。
3、焚燒法,將污染土壤在焚燒爐中焚燒,使高分子量的有害物質(zhì)?揮發(fā)性和半揮發(fā)性,分解成低分子的煙氣 經(jīng)過除塵、冷卻和凈化處理 使煙氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
4、土地填埋法,將廢物作為一種泥漿 將污泥施入土壤 通過施肥、灌溉、添加石灰等方式調(diào)節(jié)土壤的營養(yǎng)、濕度和pH值 保持污染物在土壤上層的好氧降解。對于可以用土壤酸度計(jì)檢測土壤ph值與濕度,用土壤EC計(jì)檢測土壤EC值,查看土壤改良效果。
檢測土壤ph
5、化學(xué)淋洗,借助能促進(jìn)土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移的化學(xué)/生物化學(xué)溶劑 在重力作用下或通過水頭壓力推動(dòng)淋洗液注入到被污染的土層中,然后再把含有污染物的溶液從土壤中抽提出來,進(jìn)行分離和污水處理的技術(shù)。
6、堆肥法,利用傳統(tǒng)的堆肥方法,堆積污染土壤,將污染物與有機(jī)物,稻草、麥秸、碎木片和樹皮等、糞便等混合起來,依靠堆肥過程中的微生物作用來降解土壤中難降解的有機(jī)污染物。
7、植物修復(fù),運(yùn)用農(nóng)業(yè)技術(shù)改善土壤對植物生長不利的化學(xué)和物理方面的限制條件,使之適于種植,并通過種植優(yōu)選的植物及其根際微生物直接或間接吸收、揮發(fā)、分離、降解污染物,恢復(fù)重建自然生態(tài)環(huán)境和植被景觀。
8、滲透反應(yīng)墻,是一種原位處理技術(shù),在淺層土壤與地下水,構(gòu)筑一個(gè)具有滲透性、含有反應(yīng)材料的墻體,污染水體經(jīng)過墻體時(shí)其中的污染物與墻內(nèi)反應(yīng)材料發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)而被凈化除去。
9、生物修復(fù),利用生物,特別是微生物催化降解有機(jī)污染物,從而修復(fù)被污染環(huán)境或消除環(huán)境中污染物的一個(gè)受控或自發(fā)進(jìn)行的過程。 其中微生物修復(fù)技術(shù)是利用微生物,土著菌、外來菌、基因工程菌,對污染物的代謝作用而轉(zhuǎn)化、降解污染物,主要用于土壤中有機(jī)污染物的降解。通過改變各種環(huán)境條件如,營養(yǎng)、氧化還原電位、共代謝基質(zhì),強(qiáng)化微生物降解作用以達(dá)到治理目的。
各種修復(fù)技術(shù)的特點(diǎn)及適用的污染類型:
類型 | 修復(fù)技術(shù) | 優(yōu) 點(diǎn) | 缺 點(diǎn) | 適用類型 |
生物修復(fù) | 植物修復(fù) | 成本低、不改變土壤性質(zhì)、沒有二次污染 | 耗時(shí)長、污染程度不能超過修復(fù)植物的正常生長范圍 | 重金屬、有機(jī)物污染等 |
原位生物修復(fù) | 快速、安全、費(fèi)用低 | 條件嚴(yán)格、不宜用于治理重金屬污染 | 有機(jī)物污染 | |
異位生物修復(fù) | 快速、安全、費(fèi)用低 | 條件嚴(yán)格、不宜用于治理重金屬污染 | 有機(jī)物污染 | |
化學(xué)修復(fù) | 原位化學(xué)淋洗 | 長效性、易操作、費(fèi)用合理 | 治理深度受限,可能會(huì)造成二次污染 | 重金屬、苯系物、石油、鹵代烴、多氯聯(lián)苯等 |
異位化學(xué)淋洗 | 長效性、易操作、深度不受限 | 費(fèi)用較高、淋洗液處理問題,二次污染 | 重金屬、苯系物、石油、鹵代烴、多氯聯(lián)苯等 | |
溶劑浸提技術(shù) | 效果好、長效性、易操作、治理深度不受限 | 費(fèi)用高、需解決溶劑污染問題 | 多氯聯(lián)苯等 | |
原位化學(xué)氧化 | 效果好、易操作、治理深度不受限 | 使用范圍較窄、費(fèi)用較高、可能存在氧化劑污染 | 多氯聯(lián)苯等 | |
原位化學(xué)還原與還原脫氯 | 效果好、易操作、治理深度不受限 | 使用范圍較窄、費(fèi)用較高、可能存在氧化劑污染 | 有機(jī)物 | |
土壤性能改良 | 成本低、效果好 | 使用范圍窄、穩(wěn)定性差 | 重金屬 | |
物理修復(fù) | 蒸汽浸提技術(shù) | 效率較高 | 成本高、時(shí)間長 | VOC |
固化修復(fù)技術(shù) | 效果較好、時(shí)間短 | 成本高、處理后不能再農(nóng)用 | 重金屬等 | |
物理分離修復(fù) | 設(shè)備簡單、費(fèi)用低、可持續(xù)處理 | 篩子可能被堵、揚(yáng)塵污染、突然顆粒組成被破壞 | 重金屬等 | |
玻璃化修復(fù) | 效率較好 | 成本高,處理后不能再農(nóng)用 | 有機(jī)物、重金屬等 | |
熱力學(xué)修復(fù) | 效率較好 | 成本高,處理后不能再農(nóng)用 | 有機(jī)物、重金屬等 | |
熱解吸修復(fù) | 效率較好 | 成本高 | 有機(jī)物、重金屬等 | |
電動(dòng)力學(xué)修復(fù) | 效率較好 | 成本高 | 有機(jī)物、重金屬等,低滲透性土壤 | |
換土法 | 效率較好 | 成本高、污染土還需處理 | 有機(jī)物、重金屬等 |
雖然土壤的修復(fù)技術(shù)很多,但沒有一種修復(fù)技術(shù)可以針對所有污染土壤。相似的污染狀況不同的土壤性質(zhì)、不同的修復(fù)需求,也會(huì)限制一些修復(fù)技術(shù)的使用。另外,大多數(shù)修復(fù)技術(shù)對土壤或多或少帶來一些副作用。
土壤修復(fù)技術(shù)是一項(xiàng)涵蓋地質(zhì)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)和環(huán)境學(xué)的多學(xué)科綜合技術(shù)。近年來,對石油污染土壤治理的研究很多,世界各國紛紛制定石油污染土壤的修復(fù)與治理計(jì)劃,并取得很大進(jìn)展目前土壤重金屬污染物修復(fù)技術(shù)在探索中發(fā)展。物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)技術(shù)本身都有明顯的局限性。物理修復(fù)技術(shù)能量消耗高、需要專門設(shè)備、處理成本高、工作量大,只能處理小面積的污染土壤;化學(xué)法處理易破壞土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、處理成本高、存在二次污染的風(fēng)險(xiǎn);生物修復(fù)存在過程緩慢、污染物降解的有些中間產(chǎn)物毒性甚至超過其自身,場地條件和環(huán)境因素對修復(fù)效率的影響大,修復(fù)效果不穩(wěn)定。為克服單一方法的缺點(diǎn),發(fā)揮不同修復(fù)技術(shù)的長處,研究開發(fā)土壤污染綜合修復(fù)技術(shù)尤顯重要。重點(diǎn)在不同生物技術(shù)的綜合利用和開發(fā)物理、化學(xué)和生物聯(lián)合修復(fù)工藝。
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三、土壤修復(fù)大有可為
我國土壤污染的總體形勢嚴(yán)峻。另外,土壤污染類型還呈現(xiàn)出新老污染物并存、無機(jī)有機(jī)復(fù)合污染的局面。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國每年因土壤污染而減產(chǎn)糧食1000萬噸,因重金屬污染的糧食達(dá)1200萬噸,造成直接經(jīng)濟(jì)損失超過200億元。
土壤修復(fù)的產(chǎn)業(yè)鏈條
搞好土壤修復(fù),有一個(gè)很長的產(chǎn)業(yè)鏈條,為環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了想像空間。一是土壤修復(fù)監(jiān)測市場,主要是政府購買服務(wù)?!巴潦畻l”出臺(tái)并全面實(shí)施后,將啟動(dòng)全國土壤污染狀況詳查,需要社會(huì)組織幫助政府摸清家底,完善土壤信息系統(tǒng),建立大數(shù)據(jù)平臺(tái),搞好土壤污染監(jiān)測服務(wù)。二是土壤修復(fù)咨詢服務(wù),包括場地調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評估、方案設(shè)計(jì)、工程監(jiān)理和成果轉(zhuǎn)化等。特別是方案設(shè)計(jì)需要掌握土壤修復(fù)先進(jìn)技術(shù),一般由從事這一工作的科研院所、高等院校和專門研發(fā)機(jī)構(gòu)擔(dān)當(dāng)。三是土壤修復(fù)裝備制造。土壤修復(fù)涉及氣相抽提、土壤曝氣、土壤淋洗、溶劑浸提、活性炭吸附和地下水抽提處理等技術(shù)裝備。這些技術(shù)裝備的設(shè)計(jì)、制作和營銷將形成新的產(chǎn)業(yè)群體。四是土壤修復(fù)工程。由土壤修復(fù)工程公司對污染場地、礦山土地和耕地等污染場所采取技術(shù)措施進(jìn)行修復(fù)。目前,幾家修復(fù)巨頭已經(jīng)加快跑馬圈地,大中型項(xiàng)目競爭激烈。但擁有獨(dú)特專有技術(shù)的中小型公司或采取專業(yè)分包模式的企業(yè),在土壤修復(fù)市場中也會(huì)大有作為。
土壤修復(fù)大有可為!
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【專家說】污染場地 ≠“毒地” 危害環(huán)境 ≠ 危害健康
來源:中國環(huán)境新聞 作者:夏青
環(huán)境問題如今已成為媒體關(guān)注的焦點(diǎn),“毒地”等吸引人眼球的詞匯也頻繁見諸報(bào)端。如果把切爾諾貝利核泄漏區(qū)定為毒地,有根有據(jù)。但目前網(wǎng)絡(luò)和一些媒體所說的毒地很多屬于用詞不準(zhǔn)確,存在泛“毒地”化傾向。
根據(jù)美國污染場地?cái)?shù)量和中美兩國制造業(yè)情況對比,有專家粗估中國污染場地?cái)?shù)量為30萬到50萬塊。
這個(gè)數(shù)據(jù)只是針對工業(yè)企業(yè)污染場地的數(shù)量估計(jì),不包括農(nóng)業(yè)、礦山污染。這些污染場地因?yàn)橛械奈廴疚锍^環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),因此稱為污染場地,但卻并不等于毒地。
所謂毒地,需要有3個(gè)條件:
一,必須是污染場地,有對場地產(chǎn)生污染的污染源,并有殘留污染物存在,且發(fā)生對環(huán)境介質(zhì)的環(huán)境影響,造成環(huán)境質(zhì)量超標(biāo);
二,有不可接受的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),即污染場地殘留污染物劑量影響土壤、地表水、地下水、大氣環(huán)境質(zhì)量,有害劑量水平通過對應(yīng)保護(hù)的受體進(jìn)行暴露、途徑、效應(yīng)、不確定性等風(fēng)險(xiǎn)分析存在不可接受的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),可以列為風(fēng)險(xiǎn)管控區(qū);
三,有健康危害風(fēng)險(xiǎn),由不可接受的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致急性中毒事件或慢性中毒風(fēng)險(xiǎn)作為根據(jù),必須劃定為警戒區(qū),防止毒性蔓延發(fā)生群體中毒事件。只有這樣的污染場地,才可以稱之為毒地。
有多少毒地需要分類監(jiān)管,必須先做調(diào)查評價(jià)。
確定場地污染類型、范圍和強(qiáng)度。明確評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。再根據(jù)污染場地?cái)M作用途判斷被污染對象可能遭受的損害風(fēng)險(xiǎn),在此基礎(chǔ)上再做出棄用或修復(fù)的決策。連毒源及其毒源危害評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)都未確定,何來毒地之說?
需要注意的是,危害環(huán)境不等于危害健康。
不能簡單根據(jù)環(huán)境污染數(shù)據(jù)得出危害健康的結(jié)論。從危害環(huán)境到危害健康不能簡單地跨越。從超標(biāo)環(huán)境污染物的濃度得出公眾健康受損的響應(yīng)數(shù)據(jù)需要長時(shí)間累計(jì)。比如當(dāng)前公眾廣為關(guān)注的PM2.5,其危害也不能直接借鑒國外研究。中國和歐美因PM2.5成分不同,中國肺癌、肺心病等病癥的病因調(diào)查數(shù)據(jù)也會(huì)不同。這些都需要時(shí)間研究,不是簡單一個(gè)“毒”字可以解釋的。同樣,毒地造成空氣、地下水質(zhì)量惡化是否對人體健康造成影響的證據(jù)需要跨學(xué)科合作獲取,這不僅是環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的事。
因此,污染場地修復(fù)目前可行技術(shù)在于解決危害環(huán)境的污染源,而對于危害健康的環(huán)境問題的解決尚存在一定差距,因此當(dāng)前仍堅(jiān)持預(yù)防為主。
值得注意的是,修復(fù)過程可能產(chǎn)生不利環(huán)境影響,沒有把握實(shí)現(xiàn)正面影響大于負(fù)面影響就不要輕易動(dòng)手。一旦發(fā)現(xiàn)毒地,應(yīng)優(yōu)先采取措施劃出警戒區(qū)和風(fēng)險(xiǎn)管控區(qū)。如果沒有足夠的技術(shù)儲(chǔ)備和經(jīng)濟(jì)能力,就要減少在嚴(yán)重污染的場地上開工項(xiàng)目,避免造成二次污染。
反對泛“毒地”化傾向,是防止造成公眾不必要的恐慌,并隨意擴(kuò)大應(yīng)盡快治理的污染場地。
但是,對于必須要派上新用途的污染場地,正確實(shí)施污染場地修復(fù)工程也是必須的。風(fēng)險(xiǎn)管控和污染預(yù)防原則要貫穿修復(fù)工作全生命周期過程。
正確實(shí)施污染場地修復(fù)工程需做到以下幾點(diǎn):
第一,做好調(diào)查評價(jià)。
一方面,做好污染場地調(diào)查評價(jià)。要獲得污染場地的空間范圍,污染類型,主要污染物的濃度分布,水、氣環(huán)境介質(zhì)的流場、濃度場,以及土壤環(huán)境質(zhì)量受影響程度和范圍等相關(guān)信息。
另一方面,做好擬使用功能風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。對于污染場地上擬修建的學(xué)校、住宅、公園、綠地等進(jìn)行保護(hù)對象的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià),確定從棄用至部分修復(fù)、全部修復(fù)等方案的風(fēng)險(xiǎn)等級及管控措施,并進(jìn)行多方案對比。
第二,進(jìn)行修復(fù)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性分析。
關(guān)鍵之處在于實(shí)施修復(fù)方案的技術(shù)評估必須得出正面效益大于負(fù)面效益的結(jié)論。經(jīng)濟(jì)評估修復(fù)方案完成后的產(chǎn)出明顯大于投入,社會(huì)評估修復(fù)方案實(shí)施過程和完成后公眾均可接受。
第三,修復(fù)方案實(shí)施過程確保二次污染得到控制。
修復(fù)方案完成后應(yīng)有針對性地設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)位。這一措施既為保證地方環(huán)境質(zhì)量提供執(zhí)法依據(jù),也為修復(fù)方案能否為保障公眾健康提供參考依據(jù)。
總之,在污染場地修復(fù)過程中,要堅(jiān)持警戒為先、預(yù)防為先的原則,修復(fù)工程嚴(yán)格保證環(huán)境正效益大于負(fù)效益,產(chǎn)出大于投入。