談工業(yè)污染場(chǎng)地土壤修復(fù)技術(shù)
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摘要：近幾年來(lái)，隨著工業(yè)化進(jìn)程加快，我國(guó)的土壤污染越來(lái)越嚴(yán)重。在土壤污染這一方面，工業(yè)污染場(chǎng)地的情況更為明顯。對(duì)土壤危害最大的是一些重金屬和有機(jī)物，而這些對(duì)土壤有危害的物質(zhì)將會(huì)隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快而逐漸增多，若不對(duì)這些物質(zhì)進(jìn)行及時(shí)處理，那么將會(huì)導(dǎo)致惡性循環(huán)，使我國(guó)環(huán)境整體質(zhì)量下滑，嚴(yán)重影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也違背了可持續(xù)發(fā)展原則。因此，對(duì)工業(yè)污染場(chǎng)地土壤進(jìn)行及時(shí)的治理，盡快地研究出能夠?qū)I(yè)污染場(chǎng)地土壤修復(fù)的技術(shù)是當(dāng)前最重要的事情。分析了重金屬以及有機(jī)物的特點(diǎn)，希望對(duì)工業(yè)污染場(chǎng)地土壤修復(fù)技術(shù)的研究有所幫助。
關(guān)鍵詞：工業(yè)污染；土壤修復(fù)技術(shù)；重金屬；有機(jī)物
目前，我國(guó)土壤污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，并且大部分的土壤污染是因?yàn)楣I(yè)化的發(fā)展造成的。由于工業(yè)化進(jìn)程加快，再加上企業(yè)大部分只追求利益，對(duì)工廠廢料的處理不達(dá)標(biāo)，從而造成污染物直接進(jìn)入土壤。這些污染場(chǎng)地的存在給國(guó)家和社會(huì)帶來(lái)了很多問(wèn)題，主要體現(xiàn)在環(huán)境和健康方面。土壤被污染就說(shuō)明環(huán)境已經(jīng)受到了損害，而被污染的土壤會(huì)進(jìn)一步污染糧食，從而對(duì)人們的健康造成極大的危害，并且由于重金屬毒性強(qiáng)、不能降解，使得土壤污染的治理難度更上一層樓。因此，在規(guī)范企業(yè)的同時(shí)，還要對(duì)土壤污染修復(fù)技術(shù)進(jìn)行深入研究，以期找到能夠從根本上解決土壤污染問(wèn)題的方法。
1工業(yè)污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)的危害及重要性
我國(guó)的工業(yè)污染場(chǎng)所主要有重金屬污染、有機(jī)污染等類(lèi)型。重金屬污染物在生產(chǎn)過(guò)程中以各種形式滲入到土壤中，造成嚴(yán)重污染，嚴(yán)重影響人類(lèi)的生活環(huán)境。例如，一個(gè)廢棄的小電池可以污染1m2的土壤。據(jù)有相關(guān)調(diào)查研究，每年我國(guó)重金屬污染造成經(jīng)濟(jì)作物減產(chǎn)1000多萬(wàn)噸，造成相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)200多億元，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)作物生產(chǎn)，給農(nóng)民造成重大經(jīng)濟(jì)損失。而有機(jī)污染直接影響人體健康，土壤中的有機(jī)污染物可以被人體直接吸收，影響人體的新陳代謝、發(fā)育和生長(zhǎng)，甚至影響人的智力發(fā)展，造成神經(jīng)系統(tǒng)破壞，嚴(yán)重危害人體健康。
2重金屬污染土壤的問(wèn)題
要想從根本上解決土壤的重金屬污染問(wèn)題，就要深入分析重金屬本身的特點(diǎn)，作為工業(yè)污染場(chǎng)地土壤修復(fù)技術(shù)研究的重要參考。研究人員可以通過(guò)重金屬本身的特點(diǎn)來(lái)研究針對(duì)性強(qiáng)的相關(guān)技術(shù)。
3土壤污染
3.1土壤重金屬污染
土壤的重金屬污染是由于人類(lèi)的行為造成的。人類(lèi)生產(chǎn)的各種電池中含有重金屬，人們所管理的各種工廠也會(huì)排放出許多重金屬元素，這些行為都會(huì)使得土地質(zhì)量退化，環(huán)境變得惡劣，可見(jiàn)土壤重金屬污染的危害之大。
3.1.1土壤重金屬污染的特點(diǎn)（1）重金屬本身不可降解，并且含有很多有毒元素；（2）土壤中的重金屬不可以通過(guò)焚燒等方法去除；（3）土壤中的重金屬會(huì)在一定程度上對(duì)植物造成損害，并且土壤重金屬污染大多都是復(fù)合型污染。因此，土壤重金屬污染的時(shí)間長(zhǎng)、造成的影響大、修復(fù)技術(shù)高，想要完全的解決土壤重金屬污染問(wèn)題，還需要做出很大的努力。
3.1.2土壤中重金屬的來(lái)源土壤中重金屬的來(lái)源大多是各種工廠。在工業(yè)生產(chǎn)中有許多行業(yè)會(huì)產(chǎn)生含有重金屬的廢料，這些行業(yè)包括冶煉、電鍍、塑料、化工、采礦等。由于化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生很多重金屬離子，因此，在工廠將廢料排出時(shí)，重金屬離子會(huì)隨著廢料進(jìn)入土壤，從而使得土壤的重金屬污染程度增加。重金屬也來(lái)源于汽車(chē)尾氣的排放。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車(chē)已經(jīng)成了人們主要的代步工具，這就導(dǎo)致汽車(chē)尾氣排放量迅速增大。由于汽車(chē)尾氣在排放時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一些重金屬物質(zhì)，所以隨著汽車(chē)尾氣排放量增大，會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致重金屬污染程度加深。重金屬還有一個(gè)來(lái)源是農(nóng)業(yè)方面。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，糧食種植都需要用到化肥、農(nóng)藥等，而化肥和農(nóng)藥中會(huì)有一些重金屬離子，包括銅、鎘、砷等。我國(guó)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，因此，農(nóng)藥和化肥的使用量非常大，使得土壤中的重金屬含量成倍增加，使得土壤重金屬污染程度進(jìn)一步加深。因此想減少重金屬的排放量，就需要從工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及交通這三個(gè)方面解決問(wèn)題，研究出解決這些問(wèn)題的有效方法。
3.2土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)
對(duì)于土壤重金屬污染進(jìn)行修復(fù)，主要是利用物理、化學(xué)和生物的方法對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)行降解、轉(zhuǎn)移、吸收、處理，盡可能地減少土壤中重金屬的含量，保證土壤的質(zhì)量。但是重金屬物質(zhì)是很難被降解的，因此，目前治理土壤重金屬污染主要是通過(guò)物理化學(xué)以及植物修復(fù)法和微生物修復(fù)法等。
3.2.1物理修復(fù)法電動(dòng)修復(fù)法是由美國(guó)研究出來(lái)的一種對(duì)土壤進(jìn)行凈化的原位修復(fù)技術(shù)，主要是通過(guò)低直流電形成電場(chǎng)梯度的方式，使得土壤中的重金屬物質(zhì)在電場(chǎng)的作用下進(jìn)行電遷移或電泳的土壤重金屬污染修復(fù)方法。
3.2.2冰凍土壤修復(fù)技術(shù)冰凍土壤修復(fù)技術(shù)主要是通過(guò)在地下以等距離的形式在污染物周?chē)M(jìn)行適當(dāng)?shù)墓艿啦贾弥?，再將處理過(guò)的冰凍溶劑放入管道，從而使得土壤被凍結(jié)，可以形成一道天然的凍土屏障，這樣可以有效地防止污染物在地下的擴(kuò)散。
3.2.3化學(xué)修復(fù)技術(shù)化學(xué)修復(fù)的前提是對(duì)重金屬的特點(diǎn)進(jìn)行充分了解，從而采用合適的化學(xué)修復(fù)劑，使得重金屬離子與化學(xué)修復(fù)劑發(fā)生氧化還原沉淀等可以將重金屬離子從土壤中分離出來(lái)的反應(yīng)。
4土壤中的有機(jī)物污染
有機(jī)物種類(lèi)非常多，其中污染土壤的主要來(lái)源于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通以及日常生活中的垃圾等。需要知道的是，土壤有機(jī)污染和其他類(lèi)型的土壤污染是不一樣的，土壤的有機(jī)物污染有著自己的特性，并且土壤的有機(jī)物污染對(duì)于土壤的危害極大，解決土壤的有機(jī)污染是當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。土壤的有機(jī)物污染不同于重金屬污染，有機(jī)物是可以通過(guò)微生物進(jìn)行降解的。通過(guò)使用特定的微生物對(duì)土壤中的有機(jī)物進(jìn)行降解處理，能夠有效地解決土壤的有機(jī)污染，從而使得土壤中的有機(jī)污染物濃度達(dá)到國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)，降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
4.1土壤中有機(jī)污染物的概述
在全球方面來(lái)看，有機(jī)化學(xué)品的產(chǎn)量每年都會(huì)上漲。土壤中的有機(jī)污染物主要包括塑料制品、染料、石油類(lèi)污染以及農(nóng)藥類(lèi)污染等。土壤中有著各種塑料制品，如果不對(duì)這些塑料制品進(jìn)行降解處理，那么它們將會(huì)在土壤中存留相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。塑料制品的主要成分為聚氯乙烯、聚丙烯等，會(huì)使土壤結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重的破壞，從而使得土壤質(zhì)量極大下降，農(nóng)作物大量減產(chǎn)、品質(zhì)降低，甚至?xí)茐霓r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。另一方面，由于目前我國(guó)對(duì)垃圾的處理方式主要是焚燒，而在垃圾中有機(jī)物占絕大部分，因此在進(jìn)行垃圾焚燒時(shí)，聚氯乙烯會(huì)產(chǎn)生很多毒性強(qiáng)的化合物，這些有機(jī)化合物如果散布到土壤中會(huì)造成土壤的水土流失，并且這些毒性很強(qiáng)的化合物也會(huì)以顆粒物等方式被人體吸收，從而對(duì)人類(lèi)的健康造成非常大的損害。
4.2土壤中有機(jī)物的修復(fù)方法
4.2.1微生物修復(fù)法微生物修復(fù)法主要是采取措施將微生物與土壤中的有機(jī)污染物進(jìn)行反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)降解、去除、轉(zhuǎn)化土壤的作用。采用微生物修復(fù)法需要對(duì)各種降解菌有著非常詳細(xì)的了解，要知道哪種降解細(xì)菌可以對(duì)哪種有機(jī)物進(jìn)行有效降解，使微生物修復(fù)法效率進(jìn)一步提高。以微生物修復(fù)法作為基礎(chǔ)，可以推出各種新技術(shù)。例如土壤堆肥技術(shù)，是在污染土壤堆肥的過(guò)程當(dāng)中，大量的微生物會(huì)以有機(jī)污染物作為自己的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，將這些有機(jī)污染物分解成小分子。這種創(chuàng)新技術(shù)可以有效地將土壤中的有機(jī)污染物分解。
4.2.2植物修復(fù)技術(shù)植物修復(fù)技術(shù)是通過(guò)忍耐性以及承受性足夠高的植物來(lái)吸收并積累某種化學(xué)元素，從而對(duì)有機(jī)污染物中的相關(guān)化學(xué)元素進(jìn)行吸收。植物修復(fù)技術(shù)有著很多的優(yōu)勢(shì)：首先這種方法非常環(huán)保，相對(duì)于其他的治理修復(fù)技術(shù)可以在很大程度上減少對(duì)于場(chǎng)地的破壞以及環(huán)境的干擾；其次，通過(guò)這種技術(shù)還可以增加土壤中的有機(jī)物含量。
4.2.3熱脫附技術(shù)熱脫附技術(shù)的工作原理是利用熱能不斷促使污染物揮發(fā)，逐步將污染物從被污染的土壤和沉積物中分離出來(lái)，同時(shí)對(duì)這些污染物進(jìn)行集中處理。與過(guò)去的傳統(tǒng)處理技術(shù)相比，熱脫附技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢(shì)：熱脫附設(shè)備移動(dòng)靈活，可廣泛應(yīng)用于污染物處理方面，經(jīng)修復(fù)的土壤可進(jìn)行可循環(huán)性利用。熱脫附技術(shù)尤其適合于PCBs類(lèi)含氯有機(jī)物的處理上，有效防止二噁英的形成。由此可見(jiàn)，熱脫附技術(shù)在性能上具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。目前，它已在歐美國(guó)家的土壤修復(fù)中得到廣泛應(yīng)用，在有機(jī)污染土壤的修復(fù)方面取得了顯著的成果。
4.2.4清洗法清洗法實(shí)施過(guò)程中需要用到一些表面活性劑，表面活性劑有很多種，包括非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和陽(yáng)離子表面活性劑等。利用這些表面活性劑的清洗效果是單純的水力沖洗的50倍以上，從而達(dá)到更好的去污效果。此外，隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，生物表面活性劑的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，其去污效果通常比常規(guī)的表面活性劑更加具有環(huán)境親和性，更環(huán)保，且更加容易降解。對(duì)于一些農(nóng)藥污染的土壤，可以使用有機(jī)溶劑進(jìn)行清洗。
5結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)如今，工業(yè)化進(jìn)程速度加快，對(duì)于土壤的污染程度逐漸加深，因此，加強(qiáng)對(duì)工業(yè)污染場(chǎng)地土壤修復(fù)技術(shù)的研究是至關(guān)重要的。相關(guān)技術(shù)人員要運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)盡快地研究出相關(guān)土壤修復(fù)技術(shù)，從而降低土壤中污染物的含量，為社會(huì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
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作者：閆雪蓮 單位：甘肅省張掖市民樂(lè)縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站