論文|汙染土壤修複技術及研究前沿與展望

作者: 伊人影院科技集團 / 時間: 2019-05-22 03:04:26
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北極星環境修複網訊:摘要:在我國當前的環境治理工作之中,土壤汙染指的是由於人類活動和工業生產中產生的有害物質進入土壤中之後,由於其有害物質的類計量超過了土壤的自我淨化和分解能力,使得土壤的化學成分含量和質量產生惡化,並汙染了地下水,造成周邊植物生長受到影響,人民生活健康也受到了維修。土壤汙染現象的出現直接影響我國的發展和人民的生活,會導致多種環境問題的出現。我國當前主要研究的土壤修複技術是生物修複技術,其具備處理徹底,不產生二次汙染等優點,對我國降低土壤汙染影響有著極為重要的價值。

關鍵詞:汙染土壤;修複技術;前沿;展望

1我國當前汙染土壤處理技術的研究現狀

當前我國在汙染土壤處理技術的研究中著重研究生物處理技術,生物處理技術相比與化學處理技術等具備諸多優勢。當前我國土壤汙染物的主要形式是無機物汙染、有機物汙染、複合汙染、固體廢物汙染和生物汙染等幾種形式,無機物汙染又包括重金屬汙染、非金屬有毒物質汙染和放射性物質汙染,近年來由於工業的發展,比特幣交易輔助,我國許多地區的土壤都或多或少的受到了一定汙染,影響了植物生長和人民的生活。同時,由於我國土壤汙染處理技術的發展起步較晚,在發生汙染時並未進行及時的處理,因此當前的土壤汙染程度還在不斷上升。我國土壤汙染處理技術研究人員對生物處理修複技術的研究可以分為處理機理的研究和實驗研究等幾個方麵,同時為了增強技術的實用效果,當前研究中的大多數都屬於實驗研究,對處理機理的研究較少。就當前研究的主體來講,汙染土壤修複技術近年來在我國的發展較快,但是,在實際研究中還存在不足,對處理機理、處理對象等方麵的理論研究還存在不足之處。

2汙染土壤生物修複技術的研究內容和進展

2.1物理修複

物理修複是指將汙染物經過各種物理作用從汙染土壤中去除或者分離的技術。當前應用較為廣泛的物理修複主要是熱處理技術,主要包括汙染土壤蒸氣浸提、微波/超聲加熱、熱脫附等技術。

2.1.1蒸汽浸提技術

蒸汽浸提技術是一種可以有效去除土壤中揮發性有機汙染物(VOCs)的原位修複技術。該技術是經過注射井將新鮮空氣注入汙染區域,利用真空泵產生負壓,空氣流經汙染區域過程中解吸並夾帶土壤孔隙中的VOCs經過抽取井流返地麵;抽取出的氣體經過活性炭吸附法以及生物處理法等淨化處理之後可排放到大氣中或重新注入地下循環使用。該方法有很多優點,如:成本低、可操作性強、可采用標準設備、處理有機物的範圍廣泛、不破壞土壤結構和不引起二次汙染等。

2.1.2超聲/微波加熱技術

超聲/微波加熱技術是利用超聲空化現象所產生的機械效應、熱效應和化學效應對汙染物進行物理解吸、絮凝沉澱和化學氧化作用,將汙染物從粒狀土壤上解吸,並在液相中發生氧化反應降解成CO2和H2O或環境易降解的小分子化合物的一種修複技術。超聲波除了能對土壤有機汙染物進行物理解吸,還可以通過氧化作用將有機汙染物徹底清除。張文等利用超聲波淨化石油汙染土壤,研究結果表明,超聲波技術對石油汙染土壤有很好的修複作用。

2.1.3熱脫附技術

熱脫附技術是指通過直接或間接的熱交換,將土壤中有機汙染組分加熱到足夠高的溫度,使其從土壤介質相蒸發出來的過程。熱脫附技術具有汙染物處理範圍廣、設備可移動、修複後土壤能夠二次利用等優點,而對於PCBs等含氯有機汙染物,使用非氧化燃燒的處理方式可以顯著減少二氧化碳的產生。目前土壤熱脫附技術在高濃度汙染場地的有機物汙染土壤的離位或原位修複過程中被廣泛應用,但因其脫附時間過長、相關設備價格昂貴、處理成本過高等問題在一定程度上沒有解決,所以熱脫附技術在持久性有機物汙染土壤修複的應用中受到限製。

2.2化學修複技術

汙染土壤的化學修複技術相對於其他修複技術來說是發展最早的,其特點是修複周期短。目前比較成熟的化學修複技術有固化/穩定化修複技術、氧化還原修複技術、淋洗/浸提修複技術、光催化降解技術、電動修複技術等。

2.2.1固化/穩定化技術

固化/穩定化技術是利用某些具有聚結作用的黏結劑與將汙染土壤混合,從而實現汙染物在汙染介質中固定,使其長期處於穩定狀態的修複方法。固化技術是指利用物理化學、熱力學原理將土壤中的汙染物(主要是重金屬離子)固定起來或是利用惰性基材將其密封包實,或者通過將汙染物質轉化成化學性質較為穩定的形態的方式阻止其在土壤環境中遷移、釋放和擴散過程的發生;而穩定化技術是將汙染物轉化為不易溶解、遷移能力更弱或者毒性更小的化學形態來實現無害化的過程,降低對土壤環境的危害。張新豔等研究結果表明:作為摻入固化劑中的沸石能夠促進含汞廢棄物的穩定化過程,當沸石的用量為0.3g/g以上時,固化體浸出汞濃度低於國家標準,與未添加沸石相比,其處理效率增加近一倍。

2.2.2氧化還原修複技術

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