淺析污染土壤的物化修復(fù)治理技術(shù)

摘 要：土壤是人類賴以生存的基礎(chǔ)，土壤為農(nóng)作物的生長提供了大量的營養(yǎng)物質(zhì)，包括礦物質(zhì)和微量元素等。隨著人類環(huán)保意識的逐步提高，污染土壤的治理和修復(fù)也逐漸引起人們的重視。本文主要對物理法和化學(xué)法修復(fù)污染土壤的技術(shù)進行分析和闡述。

關(guān)鍵詞：土壤修復(fù)；物理方法；化學(xué)方法

土壤在地球上占據(jù)三分之一的面積，是我們生活和生產(chǎn)的基礎(chǔ)，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)得以發(fā)生的基本條件。自我國實行改革開放政策以來，工業(yè)和農(nóng)業(yè)等都得到了迅猛發(fā)展，城鎮(zhèn)化進程不斷加快，資源與環(huán)境、人口與土壤之間的沖突日益嚴峻。導(dǎo)致我國土壤環(huán)境總體狀況并不容樂觀，土壤數(shù)量不斷減少，土壤質(zhì)量也在不斷下降，對人類和動植物的生存造成巨大威脅。因此，加強污染土壤的治理是緩解土壤壓力的重要途徑，可采取物理及化學(xué)方法對污染土壤進行治理與修復(fù)。

1 我國土壤總體現(xiàn)狀

1.1 土壤環(huán)境總體狀況不容樂觀

肥沃的土壤為農(nóng)作物健康生長與人類健康提供了基本保障，如果土壤受到污染，會使土壤生長出的農(nóng)作物和水源都受到污染，進而影響到生物和人類的生長和生活。隨著我國農(nóng)業(yè)和工業(yè)規(guī)模不斷發(fā)展和人口數(shù)量的激增，加上人們對土壤的保護意識不足，導(dǎo)致土壤污染問題日益突出。土壤具有一定的吸附性，土壤被污染物污染后，短時間內(nèi)難以消解，慢慢的將污染物富集積累，一旦發(fā)生土壤污染，治理難度非常大，且治理費用高昂。只有保護好土壤環(huán)境，才能保證空氣清新、水源清凈，才能夠使人們的生命健康得到保障。

1.2 土壤數(shù)量總體下降

我國土壤類型非常豐富，種類很多，并且耕地、林地和草地的數(shù)量在全球都居于前列，但是由于我國人口數(shù)量基數(shù)較大，人均土壤占有量很低。因此，很多人為了攫取更多的利益，獲得更多的可利用土壤資源，做出破壞耕地、草地等的行為，并由于水土流失和沙化等多重原因，造成我國可用土壤數(shù)量急劇減少。

2 物理法治理土壤主要技術(shù)簡析

物理修復(fù)法在土壤修復(fù)中是非常常見，廣泛應(yīng)用于各類污染土壤的修復(fù)治理中，根據(jù)土壤的污染物種類、土壤的土質(zhì)及含水量等不同狀況，可以選擇不同的修復(fù)方法，常用的物理法主要包括工程措施法、玻璃化法、熱修復(fù)法以及電極驅(qū)動法四種方法。

2.1 工程措施法

工程措施法是將已經(jīng)受到污染的土地部分或者全部替換成未受到污染的土地，使原土地所受到的污染濃度降低，從而實現(xiàn)土壤修復(fù)。對受到污染比較輕的土地進行工程措施修復(fù)時，需要將土地進行深耕翻土，將深層的新鮮土壤翻到表面；對于污染比較嚴重的土壤進行工程措施修復(fù)時，需要進行換土，特別是對于受到重金屬污染的土壤，尤其適用于換土法治理。工程措施修復(fù)時工程量大，投資成本較高，并沒有將污染的土壤徹底治理。

2.2 玻璃化法

玻璃化法是將土壤中的污染物通過施加高溫或者高壓的方法使其變成玻璃態(tài)，然后再利用物理方法進行分析的方法。由于土壤中的污染物形成玻璃狀物質(zhì)，能夠?qū)⒅亟饘俟潭ㄆ渲?，便于去除土壤中的重金屬物質(zhì)，因此，使用玻璃化法修復(fù)污染土壤尤其適用于受到重金屬污染的土壤。玻璃化法具有效率高、見效快、修復(fù)范圍廣等優(yōu)點，但是玻璃化法需要在高溫高壓下完成，需要消耗大量能源，成本較高，不適合大規(guī)模修復(fù)土壤，且修復(fù)后的土壤不能農(nóng)用。

2.3 熱修復(fù)法

熱修復(fù)方法是通過對土壤加熱的方式加快土壤中有害污染物的揮發(fā)，加熱方式可以是直接加熱或者水蒸汽加熱，也可以是利用紅外線加熱、微波加熱等先進的加熱手段完成。加熱過程中，土壤溫度得到迅速提升，土壤內(nèi)部含有的可揮發(fā)性污染物會迅速揮發(fā)，可以促進污染物的釋放，降低土壤中揮發(fā)性污染物的濃度。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，微波加熱法優(yōu)勢更加明顯，此法可以使受熱的土壤介質(zhì)內(nèi)外同時加熱，有效防止了由外而內(nèi)的熱傳導(dǎo)導(dǎo)致土壤外層易揮發(fā)物質(zhì)和水分的快速發(fā)揮，防止土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。熱修復(fù)法能夠快速修復(fù)土地，比較適合小范圍污染土壤的修復(fù)，并且主要適用于揮發(fā)性物質(zhì)含量比較高的土壤，由于需要消耗的能量較高，因此使用范圍有所限制。

2.4 電極驅(qū)動法

土壤粒子帶有負電荷可以導(dǎo)電，因此對土壤添加電極，通電之后可以將土壤中的污染物向兩極堆積。使用電極驅(qū)動法需要保證土壤含有較高的濕度，特別適用于淤泥等土壤中，對于含有重金屬較多的土壤，使用電極驅(qū)動法能夠提高電極附近污染物的濃度，反復(fù)通電可以最大限度降低土壤中重金屬污染物的濃度。對于小面積的土壤修復(fù)可以采用這種方法，但是在使用過程中需要消耗較多的電能，成本較高，并且具有一定的危險性。

3 化學(xué)法治理土壤主要技術(shù)簡析

化學(xué)修復(fù)通常指的是借助于化學(xué)添加劑與土壤中污染物的化學(xué)反應(yīng)，從而達到清除或者降低土壤中污染物的目的?；瘜W(xué)修復(fù)污染土壤是一種傳統(tǒng)的修復(fù)方式，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，化學(xué)修復(fù)法也不斷取得新的進展。常用的化學(xué)治理技術(shù)主要包括淋洗法、光降解法和化學(xué)氧化法三種。

3.1 淋洗法

土壤淋洗法首先需要在土壤中噴灑可以溶解污染物的溶劑，然后借助于水的壓強將污染物沖淋脫附，然后再將含有污染物的淋洗液從土壤中提取出來，就可以完成污染土壤的治理和修復(fù)。淋洗法成功與否的關(guān)鍵在于污染物是否能夠徹底脫附并且淋洗液是否能夠從土壤中完全提取。淋洗法不僅適用于重金屬污染的土壤的修復(fù)，也廣泛應(yīng)用于被有機物污染的土壤的修復(fù)，具有操作簡單、修復(fù)范圍廣的有點。但是主要適用于滲透性能較好的土壤，對于粘質(zhì)土壤修復(fù)效果不甚理想。并且，在使用淋洗法修復(fù)污染土壤時，還需要注意防止含有污染物的淋洗液滲入到周邊沒有污染的土壤和地下水，防止造成二次污染。過度淋洗還會帶走土壤促進農(nóng)作物生長的有效成分。

3.2 光降解法

光降解指的是在光的催化作用下，有機物能夠分解成分子數(shù)量較低的二氧化碳分子、水分子或者硝酸根離子、磷酸根離子、氯離子等，利用光化學(xué)反應(yīng)降解土壤中污染物的方法。最初研發(fā)光降解法主要是由于在上個世紀七、八十年代，土壤受到嚴重的白色污染，因此需要對塑料等有機物進行降解，避免土壤板結(jié)，目前，光降解法在污染土壤修復(fù)中已經(jīng)得到了成熟的應(yīng)用。光降解技術(shù)特別適用修復(fù)揮發(fā)性有機物污染的土壤，具體的方法有土壤表層直接光解法、土壤懸浮液光解法以及光催化氧化法等。土壤表層直接光解法在污染土壤的修復(fù)中應(yīng)用比較廣泛。使用光降解法修復(fù)污染土壤需要注意的是必須在光照充足的情況下才能夠?qū)崿F(xiàn)，如果光照不充足，可能會導(dǎo)致分解中斷，污染物分解成小污染因子可能會造成更嚴重的二次污染。

3.3 化學(xué)氧化法

化學(xué)氧化法是通過在污染土壤中添加化學(xué)氧化劑，使二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，污染物經(jīng)過氧化還原反應(yīng)生成低毒或者無毒的物質(zhì)?；瘜W(xué)氧化法是在土壤中深度鉆孔，將化學(xué)氧化劑注入到土壤中，通過氧化劑與污染物的混合、反應(yīng)，使污染物進行降解或?qū)е滦螒B(tài)的變化。常用的化學(xué)氧化劑主要有高錳酸鉀、雙氧水和臭氧等，對于被有機物、農(nóng)藥等污染的土壤治理效果較好。

4 總結(jié)

根據(jù)土壤的污染種類和污染程度，可有針對性地選擇不同的治理方法。目前的土壤治理修復(fù)技術(shù)，主要采用物理方法和化學(xué)方法相結(jié)合的方式來修復(fù)土壤，既能夠結(jié)合不同方法的優(yōu)點，相互取長補短，又能夠提升土壤修復(fù)的效率，保證土壤修復(fù)效果，是值得推廣和采用的。隨著全球科技的不斷發(fā)展和進步，土壤修復(fù)技術(shù)必將會取得更大的發(fā)展和進步。

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作者簡介：李宏昌（1983-），男，遼寧阜新人，研究生學(xué)歷，工學(xué)碩士學(xué)位，工程師，研究方向：研究生態(tài)環(huán)保相關(guān)領(lǐng)域。