土壤污染修复 你知道多少?
    发布日期:2016/8/19

    在今年的全国“两会”上,土壤污染修复问题成为代表委员们关注的热点问题之一,土壤污染防治法则已列为十二届全国人大常委会立法规划。与大气污染、水污染防治相比,作为环保“三大战役”之一的土壤污染防治,其实任务更加艰巨。

  土壤污染危害不可忽视

  土壤污染以无机型为主

  所谓土壤污染,是指工业和城市废物、化肥、农药、重金属、放射性物质和有害微生物等物质进入土壤,超过土壤自净能力,引起土壤组成结构及功能发生变化,微生物活动受到抑制,土壤生态平衡受到破坏,土壤质量下降,影响作物正常发育和产品质量的情况。污染物通过“土壤-植物-人体”或通过“土壤-水-人体”间接被人体吸收,危害人体健康,危及人类生存和发展。

  我国经济长期以来一直以较快速度发展,一些消耗高、污染重的粗放型生产模式,也产生了大量有害废物,污染了土壤及地下水,进而危害人体健康。

  2014年《全国土壤污染状况调查公报》透露,全国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。从污染类型看,以无机型为主,有机型次之。总的来说,南方土壤污染重于北方,长三角、珠三角、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题更为突出,西南、中南地区土壤重金属超标范围较大。

  隐蔽性和滞后性更强

  据中国天辰工程有限公司高工薛祖源介绍,与大气和水体污染相比,土壤污染具有隐蔽性和滞后性,往往要通过有代表性的土壤样品经系统分析、农作物检测,甚至人畜健康的影响研究才能确定其性质;土壤污染物更难迁移、扩散和稀释,所以在土壤中将不断积累;重金属对土壤的污染基本上是一个不可完全逆转的过程,另外土壤中的许多有机污染物也需要较长的时间才能降解。

  早在1955年,日本曾发生了“镉米”事件,是由于日本富山县的农民长期用神通川上游铅锌冶炼厂的污水灌溉稻田,使土壤和稻米中含镉量增加。一般要求每公斤土壤中镉含量不超过0.5毫克,当地人们食用了这种稻米,造成镉在人体内积累而引起全身性神经痛等疾病,严重时甚至会死亡。

  城市污染土地治理刚起步

  从国内土壤修复产业化的趋势来看,未来土壤修复的重点领域将集中在城市污染开发及污染农田两大板块。

  随着城市化进程和产业转移步伐的加快,城市原有土地利用功能转变,大量工业用地改为商业用地或生活用地,加上产业结构的调整,原有高污染高耗能产品企业转产,遗留了大量、多种多样、复杂的污染场地。这些污染场地涉及土壤污染、地下水污染以及废弃物污染等诸多十分突出的问题。因此,对这些污染场地的修复和再开发已成为首要问题。

  目前,城市污染土地土壤修复主要集中在上海、北京等一线城市;农田污染土壤修复目前在国内还几乎是空白。

  土壤修复手段各显神通

  污染土壤修复技术的研究起步于20世纪70年代后期。在过去的30多年间,欧、美、日、澳等纷纷制定了土壤修复计划,巨额投资研究了土壤修复技术与设备,使土壤修复技术得到了快速的发展。

  据清华大学化学工程系刘铮教授介绍,现有的土壤修复技术包括换土法、化学修复、生物修复、电修复和热修复等。

  新鲜土壤替换污染土

  换土法是用新鲜未受污染的土壤替换或部分替换原污染土壤,以稀释原污染物浓度,增加土壤环境容量。换土法又可分为翻土、换土和客土三种方法。翻土就是深翻土壤,使聚集在表层的污染物分散到土壤深层;换土就是把污染土壤取走,换入新的干净土壤,该方法适用于小面积严重污染土壤的治理,故一般仅适用于事故后的简单处理;客土法是向污染土壤内加入大量的干净土壤,覆盖在表层或混匀,使污染物浓度降低。

  化学溶剂清洗重金属

  化学修复是借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化学溶剂,在重力作用下或通过水头压力推动淋洗液注入到被污染的土层中,然后再把含有污染物的溶液从土壤中抽提出来,进行分离和污水处理的技术。例如采用合适的络合剂清洗土壤中的重金属元素,用表面活性剂或有机溶剂清洗土壤中的有机污染物等。

  有资料显示,用柠檬酸清洗受重金属污染的土壤,能够清除受污染土壤里99%的铀、95%的铅和其他有毒金属。化学修复法费用较低,操作人员不直接接触污染物。但仅适用于砂壤等渗透系数大的土壤,且引入的清洗剂易造成二次污染。

  利用电场分离污染物

  土壤电修复是一种在20世纪90年代后才得到重视和发展的新兴土壤修复技术。其基本原理是在被污染土壤两端加上低压直流电场,利用电场的迁移力,将污染物(如重金属或有机污染物)迁移到一端电极室(一般为阴极室),从而使污染物得到分离。电修复更适合于治理渗透系数低的密质土壤。

  加热蒸发有害物质

  热修复是利用污染物的热挥发性,采用加热的方法将汞或蒸汽压大的有机物从土壤中解吸出来的一种方法。例如,在南京栖霞燕子矶“小南化”(即原南京化工厂等)地区的“病土”修复中,曾从美国引进 GTR修复技术,首先在土壤适当深处埋入管道,然后进行加热,温度 100℃以上,经一定时间后,使土壤中的苯、汞、二英等有害物质在较高温度下被蒸发出来并配有真空抽离设施,将逸出的有害气体物质收集起来,再进行最后处理。

  热修复法工艺简单,可以运用现有成熟技术;但该方法能耗过大,操作费用高,且只适用于易挥发的污染物。

  微生物修复很有效

  生物修复技术包括微生物修复、动物修复、植物修复等。其中微生物修复技术主要利用原土壤中的土著微生物,或向污染环境补充经过驯化的高效微生物,在优化的操作条件下,加速分解污染物,修复被污染土壤。

  微生物修复是治理污染土壤较为有效的方法。其成本低于热修复及化学修复;不破坏植物生长所需的土壤环境;污染物降解比较完全,不会产生二次污染;对低分子量的污染物去除率可达99%以上;可原地处理,操作简单。

  背景知识

  土壤污染类型

  土壤污染按照主要污染物的类型来划分。大致可以分为:重金属污染、有机物污染、放射性污染、病原菌污染、固体废弃物污染等多种类型。其中重金属污染和有机物污染是最常见的类型。

  重金属污染主要来自钢铁冶炼企业、尾矿以及化工行业固体废弃物的堆存场。代表性的污染物包括砷、铅、镉、铬等。

  石油、化工、焦化等产业污染土壤以有机物污染为主。污染物以有机溶剂类如苯系物、卤代烃为代表。也常复合有其他污染物,如重金属等。国内曾经生产和广泛使用过的农药如滴滴涕、六氯苯、氯丹及灭蚁灵等,也会对土壤造成有机物污染。

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