周灵霞
广西博世科环保科技股份有限公司
【摘要】这些年来,我国土地污染现状不容乐观,土地资源的供需矛盾也不断加剧,这给个地区的农民带来了较大的苦恼。为了缓解矛盾,保护粮食安全,必须应用先进技术促进土地工程的发展。本文结合笔者多年的研究与实践,探讨土壤修复技术在土地工程中的实践应用,以供参考。
【关键词】土壤修复技术;土地工程;实践应用
当前我国社会经济快速发展,但在人地矛盾越来越大的背景下,土地污染的情况也愈加严重,这些环境问题则会对人类的生存发展构成威胁,必须引起高度重视,积极应用先进的技术加以治理。污染土壤治理修复技术较多,但由于不同地区土壤性质、气候条件、污染程度存在差异,因此在方法的选择上也有复杂性和适用性的特点。
1.污染土地物理修复技术
污染土地物理修复是指采用物理方法进行调节或控制,使污染土壤的物理性状改变,即将污染物与土壤分离,或者将土壤中的污染物转化为低毒或无毒物,从而使土壤中的污染物得到有效控制的物理修复过程。污染土壤物理修复技术适用于大多数污染物土壤,修复效果较稳定、彻底,是一种常用的、治本的土壤修复措施。但费时费力,修复成本高,易使土壤肥力降低,较适用于小面积的重度土地污染区。
1.1物理工程措施
物理工程措施主要包括客土、换土和深耕翻土等工程措施。客土技术是把大量的没有受污染的土壤加入被污染土壤中,二者混匀覆盖在表层,从而减少了污染物与植物根系的接触,并且能够使污染物浓度降低到危害临界浓度以下,达到减轻危害的目的。换土技术是指把受污染的土壤部分或全部移除,重新换入没有受污染的土壤。深耕翻土技术就是通过深耕的方法,进行翻动上下土层,从而降低表层土壤中的污染物含量的措施。客土和换土技术常用于
受污染严重的区域,而对于轻度污染的土壤区域深耕翻土措施较适用。客土和换土技术修复效果显著,能够较快的解决土壤污染问题[1]。但是这两种技术没有使土壤中的污染物从根本上去除,仅是使土壤表层的污染物浓度得到降低,但污染物仍保留在污染区域,能够通过淋溶作用对地下水造成污染,因此,这两种技术主要是针对一些移动性较差的污染物。客土和换土技术会使土壤肥力降低,需增加施肥量以提升土壤肥力,此技术只对于小面积的重度污染土壤的修复适用,对较大区域污染土地治理难以推广。
1.2蒸气浸提技术
蒸气浸提技术是通过把清洁空气通入污染土壤中,从而产生驱动力,以降低土壤中的蒸
气压,利用土壤的固、液和气相间的浓度差,将污染物以蒸气的方式排出土壤的修复技术。主要针对去除一些不饱和土壤中的高挥发性有机物和一些半挥发性有机物,如苯、汽油等。
由于土壤理化性质对土壤蒸气浸提技术有很大的影响,因此,在采用该技术前应对土壤孔隙度、湿度、容重、质地、有机质含量、空气传导率等进行测量。
1.3玻璃化技术
玻璃化技术是通过对污染土壤固体组分进行高温熔融处理,使之形成化学性质稳定、不渗水、坚硬的玻璃体或固结成团物质,污染物被固结于其中,不再对其他环境产生污染,从而达到从根本上消除土壤污染的目的,但同时也使土壤完全丧失了原有的生产力。该修复技术工程量大,处理费用较高,其最大的特点是见效快,主要适用于污染特别严重的土壤进行抢救性修复[2]。
1.4电动力学技术
电动力学技术是采用施加直流电压的方式通过污染土壤两侧,从而形成电场梯度,土壤溶液中的离子在电泳、电解、电迁移、电渗透等方式的共同作用下被带到电极两端富集,然后通过沉淀/共沉淀、电镀或采用离子交换树脂等方法去除污染物,从而实现污染土壤的减污或清洁。
电动力学技术是利用电动修复过程直接把污染物从污染土壤的现场清除,不需要把污染的土壤固相或液相介质从污染的现场挖出,从而显著减少了工程量和费用。此技术主要是针对低渗透性的、粘质的土壤,可以同时去除土壤中的重金属和有机污染物[3]。但是此方法对渗透性较高、传导性较差的土壤治理效果较差,所以不适用于砂性土壤污染的治理。电动力学技术在大规模污染土壤治理中有较好的应用前景。
2.污染土地化学修复技术
2.1化学淋洗技术
化学淋洗技术是通过借助溶剂或化学助剂使土壤环境中的污染物发生迁移或溶解,经水力压头或重力的作用,向被污染的土壤中注入淋洗液,最后从土壤中把含有污染物的液体抽提出来,进行分离和处理的修复技术。技术关键点是提高污染土壤中污染物的溶解性和它在液相中的可迁移性。溶剂或化学助剂应该是具有增溶、乳化效果或能改变污染物化学性质的物质。这一技术可用来处理有机、无机污染物。
2.2化学氧化/还原技术
化学氧化/还原技术是指通过采用氧化/还原剂,将土壤中的污染物氧化/还原为低毒产物的过程。化学氧化/还原技术是在污染区进行不同深度的钻井,然后通过井中的泵将氧化/还原剂注入土壤中,使氧化/还原剂与土壤中的污染物充分接触发生氧化/还原反应,从而使土壤中的污染物被分解为无害物。此技术不需要将污染土壤全部挖掘出。氧化/还原剂、注射井、抽提井是化学氧化/还原技术的三要素。在钻井之前要先通过测试土壤和地下水,研究地下土层的特征,探出污染区覆盖面积和实际地点。化学氧化/还原技术主要适用于处理被油类、有机溶剂、农药、非水溶液氯化物以及对还原敏感的元素等污染的土壤。采用该技术修复完成后,一般只有水、二氧化碳等无害的化学反应产物[4]。
2.3溶剂浸提技术
溶剂浸提技术是利用有机溶剂把污染土壤中的有害化学物质提取出来,再使溶剂和污染物得到分离的技术。在进行分离时,土壤在溶剂中浸泡的时间,取决于土壤的特点和污染物的性质。经过浸提后,污染物或者吸附在介质中,或者富集在蒸馏部分底部,可进行进一步处理。通过空气加热装置可使滞留在土壤中的剩余溶剂由液态变成气态而从土壤中逸出,经过冷却后又变成液态,达到循环再利用的目的。溶剂浸提技术可使一些资源(如石油)得到回收利用,但该方法存在工艺复杂,流程长,处理费用高等问题,对油污浓度较高的土壤较适用。
3.污染土地生物修复技术
3.1植物修复技术
植物修复技术是主要依据植物能够富集某些化学元素的特性,或利用植物及其根际微生物体系将土壤中的污染物降解、吸收、转化为低毒或无毒物质的修复方法。此修复技术对于受重金属污染的土壤较适用。植物修复技术具有操作简单、成本低、对环境扰动小等优点,可使用于大面积污染的土壤。此技术通过植物的吸收、分解、降解、挥发作用可防止污染物对地下水的二次污染,并且可永久性地解决土壤污染。经植物修复的土壤,土壤有机质含量增加,肥力得到提升,适于农作物种植。因此植物修复技术生态环保,更加符合土壤污染治理的要求,具有良好的发展前景。
3.2微生物修复技术
微生物修复技术是指借助自然环境中存在的微生物,或者是经驯化培养投加的功能微生物群,在经优化的环境条件下,使微生物的生命代谢活动促进或强化,从而能够降低、降解、转化土壤中的有毒污染物活性,使其成为无毒物质的生物修复过程,此技术已成为污染土壤生物修复技术的主力军。
4.结束语
综上所述,针对当前我国存在的土地环境问题,相关人员需积极应用多样化的先进技术修复土壤,在选择技术应用时要结合当地的实际情况,选择适宜有效的土壤修复技术,才能达到预期的修复效果,才能促进土地工程的发展。
【参考文献】
[1]杜宜春.浅析土壤修复技术在土地工程中的应用[J].农业与技术,2020,40(21):48-50.
[2]李佳,曹兴涛.石油污染土壤修复技术研究现状与展望[J].石油学报,2017,9(25):78-79.
[3]郭书海.污染土壤修复技术预测[J].环境工程学报,2017,6(28):198-199.
[4]冯永杰.重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望[J].环境与发展,2020,4(28):19-20.