工业场地土壤重金属污染现状及修复治理技术研究进展--中国期刊网

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工业场地土壤重金属污染现状及修复治理技术研究进展

发表时间：2021/9/10 来源：《时代建筑》4月上作者：郑广强

[导读] 在我国产业机构调整发展及城市化快速发展的过程中，因为工业发展企业搬迁带来的工业棕地数量逐渐增加，这也成为了城市内部土地资源有效开发、利用的主要制约因素。

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摘要:在我国产业机构调整发展及城市化快速发展的过程中，因为工业发展企业搬迁带来的工业棕地数量逐渐增加，这也成为了城市内部土地资源有效开发、利用的主要制约因素。我国工业早年的粗放型发展带来了工业场地污染越发严重的现象，完全违背了我国提出的可持续发展理念。本文在分析工业场地污染、治理现状的同时，就引发工业场地土壤污染的原因，探讨了工业污染土壤的治理修复技术。
关键词:工业场地；土壤重金属污染；原因；修复治理
        1、工业场地土壤重金属污染发展
        我国工业在结构调整、转型发展的过程中，与城市化快速推进相伴而来的就是因工业企业搬迁带来的多达50万块的工业棕地，导致城市内部的土地资源利用率始终无法得到有效提升。在早年的环境安全粗放管理和工业粗放发展的双重影响下，工业废水、废渣、垃圾的随意排放，出现了严重的重金属污染土壤现象，并且区域内的地下水也遭到了严重污染，对食品、饮水、生态环境等方面都带来了十分严重的影响，又以汞、铬、镉、铅、砷五类重金属元素的污染最为严重[1]。根据我国环保部连续五年发布的环境统计年报看来，前文提到的五种重金属元素的工业废水含量最高的行业排名从高低依次是金属制品、有色金属冶炼加工、品格制品、化学原料和制作品业，这也是我国高度重视工业污染土壤治理的主要原因
        2、引发工业场地土壤重金属污染的主要原因
        2.1生产废水、废渣的处理不合理
        工业产品的生产必然会产出工业废水、废渣，一旦这些生产废料得不到有效处置，则必然会成为工业场地及所处区域地下水污染的罪魁。一般而言，国内矿石冶炼加工、化工是废水、废渣排放量最大的工业行业。我国经济转型发展的，促使工业企业的规模呈现出一种逐渐扩大的趋势，但却直接带来了工业污染加剧的后果。工业生产伴生的工业废水、废渣中含有较多的重金属元素，一旦没有得到有效处理，则会在污染工业场地土壤的同时，影响到土壤中的生态系统平衡，甚至于会随着生物圈的循环进入到人体，威胁到生态环境和人体健康。
        2.2工业垃圾的处理不当
        在引发工业场地土壤污染的过程中，工业生产垃圾也是主要的污染源之一，比如不锈钢酸洗行业所产生的独有酸洗污泥，其中还有较多的铬、镍等重金属元素。在工业生产发展过程中，企业因为发展水平相对有限，并未全面认识环保工作对生态环境以及企业健康发展的重要性，通常会将企业生产伴生的各种工业垃圾直接排放到附近的空旷区或者是水池周边，从而带来工业场地内部土壤和地下水污染严重的问题[2]。就近些年的发展看来，国家相关部门更加重视工业垃圾的集中推进，但却并没有完全消除工业垃圾随意堆放的现象，部分规模相对较小的工业生产企业仍旧存在着垃圾随意丢弃堆放的现象，从而导致工业生产垃圾中的重金属元素逐渐渗透到土壤和地下水中。
        2.3矿产资源使用不合理
        矿产资源作为工业生产的主要原材料，在其燃烧的过程中通常会产生大量的废气，从而带来严重的大气污染问题，并且这些废气中的污染物也会随着大气的沉降以及雨水逐渐落入土壤和河流中，继而带来工业场地土壤和地下水的污染情况。比如煤炭作为部分工业生产领域应用频率和数量相对较多的资源，尤其是在很多行业中，即便国家明令禁止使用含硫量相对消耗的煤炭，并积极推广新能源的应用，但在部分地区因为经济和规模发展，新能源并未得到完全的利用，并且含硫量较高的煤炭使用，从而导致附近区域的地下水和土壤污染情况未能得到有效的解决。

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        3、当下应用频率较高的工业场地重金属污染修复治理技术
        3.1土壤固化、稳定处理技术
        这类处理工业场地土壤污染的技术是指利用各种物理、化学方式将位于土壤中的重金属污染物进行固定，或者是转化成化学性质相对不活跃的形态，以此来防止这重金属元素在环境中的逐渐扩散，最大程度降低重金属元素对于环境和人体毒害程度的一种修复技术。这种技术应用的环境便是选择合适的土壤固化和稳定材料，最为常见的固化材料包括水泥，石灰等无机粘结物质和沥青等有机粘结物质等，其中应用最为广泛的便是水泥和石灰这一类的无机粘结物质，在水泥固化的过程中，水泥的水花过程能够吸附重金属，与其产生离子交换等作用，确保重金属元素能够以氢氧化物的沉淀停留在水泥水化之后的硅酸盐胶体表面。而使用石灰在固定土壤中的重金属元素的过程中，主要是通过土壤pH值的升高，确保金属元素在化学反应之后生成沉淀。除了这些较为固定材料之外，玻璃化技术也能够有效的固定土壤中的或者重金属元素，该项技术可以将受到重金属污染的土壤，在高温高压的环境下，将重金属污染物融化为玻璃状或者是陶瓷状的物质，以此借助玻璃体本身有的致密结晶结构提升固化体的永久性和稳定性[3]。虽然这一技术能很好地将重金属元素脱离土壤，但这些固化的重金属元素存在着一定活化的概率，在今后的研究过程中，该项技术需要着重于帮助重金属元素脱离土壤。
        3.2热处理技术
        工业场地土壤污染的热处理技术是通过加热污染严重的土壤，将污染物的浓缩土壤中分离出来。这项技术对有机污染物处理具备了较为显著的优势，但却无法有效的分离出土壤中的重金属元素。其具体可以分为热吸附和微波处理两项技术。其中的热吸附技术便是利用污染物本身所带有的挥发性特征，通过在土壤加入与污染物反应的物质，并将接受污染的土壤加到一定温度之后，确保污染物能够以一种无害气体的形式挥发到空气中。这种处理方式因为需要设备完成加热操作，并且具备较长的反应时间，导致其产品投入相对较高，未能在土壤修复中得以广泛应用。而后者的诞生则是完全克服了传统热处理技术蒸发土壤原有水分的弊端。微波修复技术能够在同步加热土壤的内部结构和表面的同时，提升污染物反应速度，由于该项修复技术不需要精密设备作为辅助，并且操作较为简便，能够最大程度的保证原有土壤土质结构的稳定性。
        3.3植被修复技术
        这项修复技术能够对于含有大量重金属元素的土壤进行有效的修复，简单而言，植物能够将重金属元素吸附到根茎去，通过光合、呼吸作用进行转化和分解，并且这种呼吸和光合作用所产生的降解产物，通常对土壤是有利的。一般而言，植物的修复处理常用方式是原位修复，与异位修复相比，成本投入相对较低，并且能够美化工业厂地，这也是目前植被修复技术工业场地土壤污染修复中广泛应用的主要原因。但需要注意的是，不同类型的植物在降解金属离子的过程中，存在着一定的差异，部分食物因为属于富集性植物，可以在吸附重金属之后，借助呼吸和光合作用转化为自身发展所需要的物质，根深发达的植物则可以更好地抑制污染物的扩散。在工业场地土壤污染修复的过程中，则需要相关部门根据实际的土壤污染元素以及当地现有的特色植被做出合理的选择。
        4、总结
        工业污染场地内的土壤和地下水重金属污染问题非常突出，为了避免重金属对区域内生物、生态所造成的不利影响，必须对其进行妥善处理，同时，需要根据地下水和土壤的重金属污染类型和程度，选取合适有效的修复技术，达到减轻污染、恢复生态的目的。
参考文献
[1]顾维,高连东.我国工业污染场地土壤与地下水重金属修复技术综述[J].世界有色金属,2020(23):200-201.
[2]陆英,肖满,万鹏,明中远,燕虞迪.广东某工业场地重金属污染土壤稳定化修复工程案例[J].环境生态学,2019,1(06):50-56.
[3]郑阳,余湛,胡佳晨,王欢,刘继东,马先芮.浙江省某退役工业场地修复治理及风险管控工程实例[J].广东化工,2019,46(10):115-117+135