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重金屬(shǔ)汙染場地土壤修複技術選擇(zé)

發布時間:2019-11-14 16:28人氣:

土壤是我國(guó)重要的生態資源之一,其關係到農業生產和人們健康。而當前我國生態環境破壞嚴重也導致出現了土壤(rǎng)汙染問題,其中最關鍵的汙(wū)染為重金屬(shǔ)汙染(rǎn)問題。國土資源發展規劃部門應重視(shì)對土壤進行保(bǎo)護,尤其要針對重金屬汙染土壤探尋更為有效的治理技術。本文在對重金屬汙染場地土壤修複進(jìn)行探討時,主要(yào)從汙(wū)染場地(dì)土壤風險評估和具體的土壤修複技術兩個方麵進行全(quán)麵的分析。

重金屬汙染場地土壤修複技術選擇(圖1)

重金屬(shǔ)汙染是當前環境汙染的主(zhǔ)要表現之一,導致土壤出現重金屬汙染的原因則可見於長期的礦(kuàng)山開采與工業發展。在基本的生態(tài)構成要素中,土壤也是(shì)重金屬汙染的主要場地,一旦土壤出現重金屬汙染,就會表現出隱蔽性、長期性和不可逆轉性。土壤重金屬汙染(rǎn)後果較為(wéi)嚴重,會導(dǎo)致地下水、空氣和(hé)農(nóng)作物(wù)的繼發汙染。基於上述描述可知,解決重金屬土壤汙染問題已經(jīng)成為迫切之事,需要相關人員加強對重金屬汙染場地土壤修複(fù)技(jì)術的研究,以滿足當前可持續發展(zhǎn)對土壤(rǎng)資源的保護要求。

1 重金屬汙染場地風險評估

1.1 危(wēi)害識別

在對重金屬汙染場地土壤進行風險評估時,需要對前期場地調(diào)查過程中收集的資料進行匯總和分析(xī),基(jī)於數據分析可以了解場地土壤和地下水中汙染物(wù)的濃度分布,並對土地(dì)利用方式進(jìn)行明確劃分,找(zhǎo)出對應的敏感受體,了解(jiě)重金屬汙染(rǎn)場地土壤遭受的汙染程度與可能對相關人群產生的不良影響。

1.2 暴露評估

基於危險識別,可以進一步分析場地內灌注物的遷移情況和對敏感受體產生危害的可能性。在進行場地暴露評估時,工(gōng)作人員要對場地土壤和地下(xià)水汙(wū)染物(wù)進行(háng)暴露分析,主要應分析暴露途徑並建立暴露評估模型,並進一步對模型進行優化,對評估模型(xíng)參數取值進行精準調整,從而可以計算出敏感人群對土壤和地下水中汙染物的暴露量。

1.3 毒性評估

重金屬汙染(rǎn)場地土(tǔ)壤一般會(huì)有較高的(de)毒性,因而在對其進行分析時,也要對其進行專項毒性評估。毒性評估主要指向土壤汙染物可能對人(rén)體(tǐ)產生的危害,主要(yào)應對汙染物的致癌效應和非致癌(ái)效應進行分別評估。在評(píng)估時,會依據相關參數如參(cān)考計量、參考濃度(dù)、致癌斜率因子和呼吸吸入單位致癌因子等。

1.4 風險表征

了解重金屬汙染場地土壤的風險表征(zhēng)需要在了解暴露評估和毒性評估的基(jī)礎上進行,風險表征指向的是單一汙染物的總致癌風險和危害指數,在對上述指數進行分析時,需要采用風險評估模型(xíng),並具(jù)體對土壤和地下水中單一汙染物單一(yī)途徑的致癌風險和危害商進行計(jì)算(suàn),基於此可以進行詳細的不確定性分析。

1.5 土(tǔ)壤和地(dì)下水風險控製值的計算

風險表征已經得(dé)到明確後,風險評估人員要對土壤和地下水風險控製值進行計算,通(tōng)過(guò)該值的計(jì)算可以評估人們(men)對風(fēng)險的接受水平。對於風險評估而言,要想結束風險評估工作,就需要確保汙(wū)染場地風險評估結(jié)果小於(yú)可接受風險(xiǎn)水平。若汙(wū)染場地風險(xiǎn)評估比可(kě)接受風險(xiǎn)水平高,則要對土(tǔ)壤、地下水中汙染物的風險控製值進行計算,確保風險評估工作能夠達到(dào)較高的質(zhì)量水準。

2 重(chóng)金屬汙(wū)染場地土壤的關鍵修複技術

2.1 物理修複技術

(1)土壤混合技(jì)術(shù)

在對重(chóng)金屬汙染場地土壤進行修複時,可以采用物理修複技術,其(qí)中最關鍵(jiàn)的技術之一則為土(tǔ)壤混合技術,又稱為土壤稀(xī)釋技術。該(gāi)技術是通過運用(yòng)清潔土壤(rǎng)替換汙染土壤,並對(duì)清潔(jié)土壤進行均勻拌合,由此可以降低汙染物濃度,使其位於臨界(jiè)危害(hài)濃度下。通過應用該技術,能夠最大可能上避免汙染物和植物根係的接觸,從而能夠減少汙染物進入到食物鏈中的可能。

土壤混合技術(shù)具有單一性,對於(yú)沒有(yǒu)汙染特性的土(tǔ)壤內的汙染物的處理較為適用,但同樣可以在土壤滲流(liú)區發揮效用。

(2)填埋法(fǎ)

在處理(lǐ)重金屬汙染場地的土壤時,土壤修複人員可以對(duì)被汙染的土壤(rǎng)進行掩埋(mái)覆蓋處理,以防止汙染物的擴(kuò)散,同時(shí)可以采取防滲以及封(fēng)頂等配套設施,此種修複方法被稱為填埋法。填埋法的主要效用在於能(néng)夠使土壤中的汙染物減(jiǎn)少在土壤中的暴露(lù)或遷移。在使用填埋係統時,需要關注氣候條件,要確(què)定不同(tóng)的填埋(mái)程(chéng)序,而在具體應用時,則適用於修(xiū)複位於(yú)地下水位以上的被汙染土壤。

(3)熱處理技術

在物理修(xiū)複(fù)技術中,熱(rè)處理技術是一種較為先進的處理技術,通過應用該技術(shù)能夠對揮發性重金屬汙染土壤進行加熱處理,該方法能(néng)夠(gòu)實現對揮發性汙染物的有效處理,使其能夠從土壤中揮發,基於此可以對其進行集中處理。經過長期實踐表明,熱(rè)處(chù)理技術(shù)可以有效的處理含(hán)有(yǒu)多環芳烴、苯係物(wù)等汙染物的土壤。但是在應用該技術時,還應關注其可(kě)能(néng)會對有機(jī)質和土壤結構的破壞問題。

2.2 生(shēng)物修複技術

(1)植物修複技術(shù)

植物修複技術也是較為常(cháng)用的生物修複技術,需要在土壤上進行植物種植,該植物(wù)可(kě)以實現(xiàn)對土壤中(zhōng)重金屬汙染因子的吸(xī)收作用,由此(cǐ)可以(yǐ)將土壤中重(chóng)金屬汙染因子的濃度降(jiàng)低,從而可以有(yǒu)效的對土壤進行修複。在應用(yòng)植物修複技術時,可以采用蓖麻這(zhè)種能源(yuán)作物,該作物的主(zhǔ)要效用在於能(néng)夠對土壤中(zhōng)的重金屬鎘進(jìn)行(háng)高效富集,從而能夠集中的對重金屬汙染物質進行處理。在處理汙染麵積較大的土壤時,工作人員可以采取該技術,但是需要關注對土壤的長周(zhōu)期修複與監管。

(2)動物修複技術

在生物修複技(jì)術中(zhōng)還可(kě)以采用動(dòng)物修複技術(shù),動物修複技術就是(shì)指對土壤中的蚯蚓(yǐn)、鼠類等動物進行利用,使其對土壤中的重金屬物質進行吸收,由此可以實現對土(tǔ)壤(rǎng)的遊有效(xiào)修複。但是要確保重金屬汙染在動物能(néng)夠承受的(de)範圍之內,對動物進行合理的利用可以有效(xiào)的緩解重金屬汙染場地中的土壤汙染物含量,從而能夠降低土壤毒性(xìng)。

(3)微生物修複技術

微生物修複技術在生物修複技術中是一種較為先進的(de)修(xiū)複(fù)技術,在對微生物修複技術進行利用時,主要(yào)是利用細(xì)菌、真菌以及(jí)放(fàng)線菌等活性菌對(duì)土壤進行修(xiū)複,可以實現(xiàn)對重金屬物質的吸收,也可以對重金屬汙染物(wù)進行沉(chén)澱和氧化還原。在未來的重金屬汙(wū)染(rǎn)場地土壤修複(fù)過程中,微生物修複技術將成為主要的(de)發展和應用趨勢。

2.3 化學修(xiū)複技術(shù)

(1)淋洗技術

在對重金屬汙染場地土壤進行(háng)修複時,還可(kě)以采用淋洗技術,該技術需(xū)要使用淋洗劑,通過噴灑淋洗劑,可以(yǐ)對(duì)吸附和固定(dìng)在土壤顆粒(lì)中的重金屬進行處理,使其形成溶解性離子或金屬(shǔ)-淋洗劑絡合物,由此會產生淋洗廢水,要對其(qí)進行回收處理,由此可以顯著降低土壤中的重金屬汙染物。在選擇淋洗劑時,要分清淋洗劑(jì)的種類和(hé)功用,包括有機淋洗劑和無機淋洗劑,通過科學應(yīng)用則可以實現對重(chóng)金屬(shǔ)汙染場地土(tǔ)壤的有(yǒu)效修複(fù)。

(2)氧化還原技術

在化(huà)學修複技術中也包(bāo)括(kuò)氧(yǎng)化還原技術,該(gāi)技術是指要將一定量的化學氧化(huà)劑添加到土壤中,具體可加入高錳酸鉀溶液和過氧化氫溶(róng)液和二氧化硫等。要確保上述物質能夠與土壤中的重金屬(shǔ)物質產生充分的化學反應,由此才能有效(xiào)地對土(tǔ)壤進行(háng)汙染治理,並達到修複目的。

(3)電動力學修複技術

電動力學修複技術也是關鍵的化學修複技術(shù)之一,在該技術下,工作人員(yuán)需(xū)要了解電化學和電動力學的綜合作用,基於此可以在應用時實現對重金屬汙染物的聚合處理,並可以進一步對其進行處理或分離。若土壤存在溶解性有機汙染物(wù),則較適用該技術(shù)。

3 結語

重金屬汙染場地(dì)的土壤修複是一(yī)個需要重點關注的研究課題,對重金屬汙染土壤(rǎng)進行修(xiū)複(fù)時,需要關注對場地進行風險評估,在了解並能把控風險的前提下執行相應的修複(fù)技術。而在具體的重金屬汙染場地土壤(rǎng)修複過程中,可以采用(yòng)的修複技術包括物理(lǐ)修複、生物修(xiū)複、化學修複和聯合修複技(jì)術,通過科學的修複方案,能(néng)夠降低汙染(rǎn)毒性和出現二次汙染(rǎn)的可(kě)能性,從而可以實現對生態環境和人們身體健康的保護。

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