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《重金屬污染土壤治理技術(shù)特點(diǎn)及其應(yīng)用領(lǐng)域》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、重金屬污染土壤治理技術(shù)及其應(yīng)用分析一、重金屬治理技術(shù)類型及其特點(diǎn)分析目前,針對(duì)重金屬污染土壤的治理技術(shù)主要有三種類型:物理法、化學(xué)法和生物法。1.1物理法通常包括客土法、熱解析和電動(dòng)修復(fù)等。(1)客土法對(duì)于污染嚴(yán)重的土壤,采用機(jī)械挖掘、清理干凈,再用潔凈的客土回填。污染土壤被轉(zhuǎn)移到固體廢物填埋場經(jīng)固化/穩(wěn)定化處理后進(jìn)行填埋處置,或者送往水泥窯處置。對(duì)于污染較輕的土壤,通過在土壤表層加入大量干凈的客土后、翻耕混勻,使污染物濃度降低到國家土壤標(biāo)準(zhǔn)值之下;或者通過機(jī)械翻耕方式,將表層污染土壤與底層干凈土壤進(jìn)行位置互換,原來的表層土壤成為新的底層土壤
2、,原來的底層土壤成為新的表層土壤,這樣減少了污染物與植物根系的接觸,從而達(dá)到減輕危害的目的。優(yōu)點(diǎn):客土法對(duì)于污染重、面積小的土壤具有非常明顯的修復(fù)效果,治理效果明顯、徹底。缺點(diǎn):對(duì)于大面積污染土壤的修復(fù)不僅需要大量的人力、物力,成本高,而且潔凈土壤的來源也難以保障。另外,客土法容易破壞土壤結(jié)構(gòu),導(dǎo)致土壤肥力下降,而且轉(zhuǎn)移到下層的重金屬污染土壤很容易導(dǎo)致重金屬的釋放、轉(zhuǎn)移進(jìn)入地下水,造成新的地下水危害。(2)熱解析法通過對(duì)土壤加熱升溫,將揮發(fā)性污染物從土壤中解析出來,并進(jìn)行收集、處理。目前,熱解析法主要用于有機(jī)物污染土壤的修復(fù),如石油污染土壤。
3、對(duì)于揮發(fā)性重金屬(主要是汞、硒)污染土壤修復(fù),理論上可以采用熱解的方法。但是,由于熱解析法需要在300°C左右進(jìn)行,易使土壤有機(jī)質(zhì)和結(jié)構(gòu)水遭到破壞而喪失土壤功能。同時(shí),揮發(fā)的汞蒸汽等進(jìn)入大氣會(huì)造成二次污染。由于需要消耗大量能源,每立方米土壤的修復(fù)成本估計(jì)在1200~1500元人民幣左右。7(3)電動(dòng)修復(fù)將電極插入受污染土壤,通過施加微弱電流形成電場,利用電場產(chǎn)生的電滲析、電遷移和電泳等效應(yīng),驅(qū)動(dòng)土壤中的重金屬粒子沿電場方向定向遷移,從而將重金屬富集至電極區(qū)進(jìn)行集中處理或分離。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)是一種原位修復(fù)技術(shù),可有效去除土壤中的重金屬,但該技術(shù)局
4、限性非常明顯,僅適用于小面積的污染區(qū)土壤修復(fù)。對(duì)于大面積污染農(nóng)田的修復(fù)而言,由于工藝復(fù)雜和成本高昂,該技術(shù)基本不具備可行性。1.2化學(xué)法根據(jù)土壤中重金屬的形態(tài)特點(diǎn),通過在土壤中添加有機(jī)質(zhì)或化學(xué)藥劑,經(jīng)吸附、氧化還原、絡(luò)合、沉淀或者礦物學(xué)反應(yīng),改變重金屬在土壤中的存在形態(tài),降低其在土壤環(huán)境中的遷移能力和生物可利用性,大幅度降低植物對(duì)重金屬的吸收能力,使植物中重金屬濃度滿足食品質(zhì)量要求。常用的化學(xué)修復(fù)方法有原位化學(xué)穩(wěn)定化、化學(xué)淋洗、萃取分離等。(1)原位化學(xué)穩(wěn)定化通過向土壤中添加化學(xué)物質(zhì),改變重金屬的形態(tài)或價(jià)態(tài),將重金屬轉(zhuǎn)化為不易溶解、遷移能力差
5、且毒性更小的化合物或礦物相形態(tài),使得土壤中的重金屬不再具有遷移性和生物有效性,植物對(duì)重金屬的吸收大幅度降低,對(duì)食品安全不再構(gòu)成直接威脅。原位化學(xué)穩(wěn)定化技術(shù)是工程中常用的修復(fù)技術(shù)。原位化學(xué)穩(wěn)定化要求科研人員根據(jù)土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)、重金屬的類型和賦存形態(tài)確定穩(wěn)定化藥劑的配方,在保證重金屬穩(wěn)定化的基礎(chǔ)上,確?;瘜W(xué)藥劑對(duì)農(nóng)田土壤不會(huì)帶來二次污染。優(yōu)點(diǎn):可以實(shí)現(xiàn)大面積污染土壤的快速修復(fù),成本較低,工藝過程簡單。缺點(diǎn):被穩(wěn)定化的重金屬仍然存在于土壤之中,因此為了保證重金屬穩(wěn)定化的長期效果,針對(duì)不同質(zhì)地類型的土壤和不同的重金屬賦存形態(tài),必須采用不同的穩(wěn)定
6、化藥劑配方。對(duì)項(xiàng)目實(shí)施單位的科研實(shí)力要求很高。(2)化學(xué)淋洗法利用清水或化學(xué)溶劑把重金屬從土壤(主要指輕質(zhì)土或砂質(zhì)土)中淋洗出來,俗稱“給土壤洗澡”。7通過離子交換、沉淀、吸附和螯合等作用,把土壤中的重金屬轉(zhuǎn)移到淋洗液相中,再把含重金屬的淋洗液進(jìn)一步處理,回收重金屬,并循環(huán)淋洗液。土壤淋洗技術(shù)中最重要的是找到合適的淋洗劑。理想的淋洗劑應(yīng)具備以下幾個(gè)條件:一是較高的穩(wěn)定性,其自身不易隨時(shí)間和環(huán)境的改變而分解;二是較強(qiáng)的結(jié)合性,即通過專性吸附、沉淀或共沉淀等作用機(jī)制對(duì)重金屬離子有較高的吸附結(jié)合能,從而使重金屬離子鈍化或失活;三是環(huán)境友好性,不會(huì)破
7、壞土壤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),不會(huì)對(duì)植物形成新的毒害;四是可操作性,淋洗劑應(yīng)成本低廉,可在實(shí)踐生產(chǎn)中大面積推廣應(yīng)用;五是普適性,理想的淋洗劑不僅可鈍化某一種重金屬離子,而且還可修復(fù)重金屬復(fù)合污染的土壤。目前常用的淋洗劑對(duì)不同土壤、不同作物以及不同重金屬離子的修復(fù)效果中依然存在著一定的問題。通常需要結(jié)合使用表面活性劑,淋洗劑的環(huán)境友好性沒法保證,使得化學(xué)淋洗后的土壤受到較為嚴(yán)重的二次污染。優(yōu)點(diǎn):對(duì)水溶性重金屬的去除效率很高,可快速修復(fù)污染土壤。對(duì)于低污染土壤,通過化學(xué)淋洗可以使土壤重金屬濃度接近或達(dá)到土壤的使用標(biāo)準(zhǔn)要求。缺點(diǎn):淋洗劑的環(huán)境友好性難以保證;
8、除了水溶性重金屬外,對(duì)其他形態(tài)的重金屬去除效率較低。(3)萃取分離法通過化學(xué)萃取洗滌的方法將土壤中各種形態(tài)(包括離子交換態(tài)、碳酸鹽態(tài)、鐵錳氧化態(tài))的重金屬(如汞、鎘