葉晟
江蘇圣泰環(huán)境科技股份有限公司 江蘇南京 211106
土壤資源是人類生產(chǎn)、生活的重要基礎(chǔ),對(duì)保障農(nóng)作物安全以及人類健康有非常關(guān)鍵的意義。但社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià),導(dǎo)致土壤污染問題日益嚴(yán)峻。在土壤中所含有毒有害物質(zhì)超出自凈能力時(shí),造成土壤內(nèi)部組成、結(jié)構(gòu)、功能發(fā)生破壞,有毒有害物質(zhì)及其分解產(chǎn)物在土壤內(nèi)不斷累積,直接影響人類健康。因此,掌握污染土壤的修復(fù)技術(shù),并促進(jìn)其不斷發(fā)展與完善,是目前研究熱點(diǎn)課題之一。
現(xiàn)有資料顯示,除部分工礦企業(yè)、廢棄物堆場周邊農(nóng)田污染相對(duì)嚴(yán)重以外,多數(shù)農(nóng)田污染以輕度-中度為主。為確保污染土壤修復(fù)效果達(dá)到最理想狀態(tài),需對(duì)污染源進(jìn)行查明與切斷,在此基礎(chǔ)之上考慮土壤污染程度,選擇相應(yīng)的處置策略。具體而言,污染土壤修復(fù)技術(shù)可以分為以下幾種類型:
(1)物理修復(fù)技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)是指通過電動(dòng)、熱解吸以及挖掘等多種方式,自土壤中分離并去除污染物。常見技術(shù)類型有:第一,電修復(fù)法。本方法對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境無破壞性影響,且經(jīng)濟(jì)效益高,但僅適用于土壤含水率在10%區(qū)域,若低于該值,可能影響修復(fù)處理效果,甚至還可能產(chǎn)生丙酮、氯氣等有毒有害副產(chǎn)物;第二,熱脫附技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)的基本處理原理如下圖(見圖1)所示。實(shí)際應(yīng)用中具有設(shè)備可移動(dòng)、土壤經(jīng)修復(fù)后可再利用、以及污染物處理范圍廣等優(yōu)勢(shì),但設(shè)備成本高昂、熱脫附耗時(shí)較長在一定程度上制約了此項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用;第三,換土/焚燒法。本方法處理效果高,適用范圍廣,且操作簡單,但耗能問題嚴(yán)重,且可能對(duì)土壤內(nèi)部生態(tài)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞,尤其針對(duì)非原生態(tài)土壤進(jìn)行處置前,還需適當(dāng)調(diào)整相關(guān)成分,以保障處理效果[1]。
圖1 熱脫附技術(shù)原理示意圖
(2)化學(xué)修復(fù)技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)是指結(jié)合污染土壤實(shí)際情況將一定化學(xué)改良劑投入土壤內(nèi),通過吸附、溶解、洛合、沉淀、以及氧化還原等一系列反應(yīng)形式,降低土壤中污染物的遷移性與有效性。目前技術(shù)條件支持下,常見的化學(xué)修復(fù)技術(shù)包括:第一,固定/穩(wěn)定化技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)對(duì)多種重金屬廢棄物有良好的處理效果,具體技術(shù)路線如下圖(見圖2)所示,且成本低廉,穩(wěn)定性強(qiáng),但實(shí)際應(yīng)用中受污染物埋深以及土壤酸堿度的影響較大;第二,淋洗/浸提技術(shù)。本技術(shù)對(duì)土壤中存在油脂、PCBs等有機(jī)污染物的去除效果好,但修復(fù)全程對(duì)水資源依賴性較大,需確保修復(fù)場地周邊有水源支持,且涉及到廢水處理,因而整體修復(fù)成本較高;第三,化學(xué)脫鹵技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)修復(fù)周期短且效果確切,但添加脫鹵劑會(huì)在一定程度上誘發(fā)化學(xué)反應(yīng),且受含水率、黏土含量高的因素影響,會(huì)導(dǎo)致修復(fù)成本的增加[2]。
圖2 固定/穩(wěn)定化修復(fù)技術(shù)原理示意圖
目前,對(duì)于我國而言,上述污染土壤修復(fù)技術(shù)正在呈現(xiàn)出多元化的穩(wěn)步發(fā)展趨勢(shì),并在實(shí)踐工作中取得了一定的成效。未來,促進(jìn)污染土壤修復(fù)技術(shù)發(fā)展應(yīng)當(dāng)著重關(guān)注以下幾個(gè)放慢的問題:
(1)嘗試對(duì)其他行業(yè)先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行借鑒與優(yōu)化,如考慮大氣治理、水環(huán)境治理領(lǐng)域的先進(jìn)修復(fù)技術(shù),并在土壤修復(fù)領(lǐng)域自我創(chuàng)新。如引入基因工程理論,在基因重組技術(shù)的干預(yù)下對(duì)更多有較強(qiáng)抗逆性能以及降解能力的重金屬富集植物進(jìn)行尋找與馴化,以達(dá)到修復(fù)土壤中重金屬污染問題的目的。
(2)嘗試引導(dǎo)異位修復(fù)技術(shù)向原位修復(fù)技術(shù)轉(zhuǎn)型。異位修復(fù)技術(shù)在污染土壤修復(fù)領(lǐng)域應(yīng)用中表現(xiàn)出了成本高,推廣受限的問題。針對(duì)上述問題,為了更好的滿足不同污染場地土壤的修復(fù)需求,應(yīng)積極探索引導(dǎo)異位修復(fù)技術(shù)向原位修復(fù)技術(shù)轉(zhuǎn)型的方式與方法[3-4]。
在污染土壤修復(fù)領(lǐng)域合理應(yīng)用修復(fù)技術(shù)一方面能夠減輕對(duì)資源的浪費(fèi),另一方面能夠最大限度保留或恢復(fù)土壤生態(tài)性與生產(chǎn)力,避免二次污染問題。政府部門以及各行業(yè)領(lǐng)域均需高度重視污染土壤修復(fù)問題的研究,予以相應(yīng)的人力、物力、財(cái)力支持,以促進(jìn)污染土壤修復(fù)技術(shù)的成熟化、普及化發(fā)展,發(fā)揮更為確切的功效。