文档介绍：污染土壤的修复
土壤和土壤污染
土壤是由固态岩石经风化而成,由固、液、气三相物质组成的多相疏松多孔体系。固相包括土壤矿物质和有机质(1%~10%)。土壤元素和化合物的环境背景值差异较大。
土壤环境的自净作用是指在自然因素作用下,通过土壤自身的作用,使污染物在土壤环境中的数量、浓度或毒性、活性降低的过程。土壤环境单元具有一定的自净能力,使之能够承纳一定的污染物质负荷,即土壤的环境容量。土壤污染是指人类活动产生的污染物质通过各种途径输入土壤,其数量和速度超过了土壤净化作用的速度,破坏了自然动态平衡,使污染物质的积累逐渐占据优势,导致土壤正常功能失调,土壤质量下降,从而影响土壤动物、植物、微生物的生长发育及农副产品的产量和质量的现象。
土壤修复的基本概念
土壤修复
土壤污染物
从污染物的属性考虑,土壤污染源一般可分为有机污染物、无机污染物、生物污染物和放射性污染物四大类。有机污染物主要有合成的有机农药、酚类化合物、石油、稠环芳烃、***、洗涤剂以及高浓度的可生化性有机物等。有机污染物进人士壤后可危及农作物生长和土壤生物生存。农药残留物可在土壤中积累,污染食物链。近年来,农用塑料地膜的广泛应用,成为一种新的有机污染物。土壤中无机污染物包括重金属、有害元素的氧化物、酸、碱和盐类等。其中尤以重金属污染最具潜在威胁,难以彻底消除,并且易被植物吸收,进入食物链。生物污染物是指一些有害的生物,如各类病原菌、寄生虫卵等。这类污染物主要来源于未经处理的粪便、垃圾、城市生活污水、饲养场和屠宰场的废弃物等。其中传染病医院未经消毒处理的污水和污物危害最大。土壤放射性污染是指各种放射性核素通过各种途径进入上壤,使土壤的放射性水平高于背景值。这类污染物来源于大气沉降、污灌、固体废物的埋藏处置、施肥及核工业等几方面,污染程度一般较轻,但污染范围广泛。
土壤修复技术和方法
污染土壤修复技术是指通过物理、化学、生物和生态学等的方法和原理,并采用人工调控措施,使土壤污染物浓(活)度降低,实现污染物无害化和稳定化,以达到人们期望的解毒效果的技术和措施。对污染土壤实施修复,可阻断污染物进入食物链,防止对人体健康造成危害,对促进土地资源的保护和可持续发展具有重要意义。
污染土壤修复分类与技术体系可概括如表3。一般来说,按照修复场地可以将污染土壤修复分为原位修复和异位修复。按照技术类别可以将污染土壤修复方法分为物理修复、化学修复、生物修复、生态工程修复和联合修复几大类。修复技术的基本流程见图10。
土壤修复技术
表3 污染土壤修复分类与技术体系
土壤修复技术
图10 污染土壤修复技术的工作流程
物理分离技术
借助物理手段将污染物从土壤分离开来的技术,工艺简单,费用低。但不能充分达到土壤修复的要求,一般被作为初步的分选,以减少待处理土壤的体积,优化后序处理。
技术应用:小范围射击场污染土壤的处理。如美国路易斯安那州炮台港射击场的受到铅和其他重金属污染的土壤就是用物理分离和酸淋洗结合的方法加以修复的。一般先通过摩擦清洗器解除团聚结构,再通过粒度分级将土壤分为粗质(大于175目)和细质(小于175目)部分。筛子将弹头、大块金属残留物及其他石砾筛除,将粗质土壤通过矿物筛,以重力分离方式去除较小的颗粒状存在的金属物。再用乙酸清洗液冲洗筛下土壤去除较细粒状存在或以分子/离子形式吸附于土壤基质上的吸附态重金属。
土壤物理修复技术
蒸气浸提修复技术
土壤物理修复技术
方法不在多述。
技术应用:多相浸提技术是蒸气浸提技术的强化,同时对地下水和土壤蒸气进行提取。随着地下水位的降低,浸提过程便可以应用到新露的土壤层中。多相浸提技术又分为两相浸提技术和两重浸提技术(图11、图12、图13)。
图11 污染土壤多相浸提修复示意图
土壤物理修复技术
图12 典型的两相浸提系统示意图
土壤物理修复技术