摘要:改革開放以來,我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,城市化進(jìn)程不斷推進(jìn),環(huán)境問題卻接踵而至。大量污染物不經(jīng)處理直接排放到土壤中,造成嚴(yán)重的土壤污染。污染土壤的修復(fù)問題非常迫切。根據(jù)土壤污染的特性,采取針對(duì)性的土壤的修復(fù)技術(shù)。
關(guān)鍵詞:土壤污染;土壤修復(fù);新技術(shù);應(yīng)用
1我國土壤污染的現(xiàn)狀
據(jù)環(huán)境保護(hù)部2014年數(shù)據(jù),全國污染超標(biāo)率達(dá)16.1%。按照當(dāng)前的土壤受污染情況,我國整體土壤環(huán)境較差。目前,耕地土壤污染在土地類型中是最嚴(yán)重的,受到重金屬污染的比重極高。南方的污染情況相較于北方更為嚴(yán)重,其中西南和中南地區(qū)是污染物超標(biāo)重災(zāi)區(qū)。南方地區(qū)的一些受污染土地持續(xù)惡化,難以栽培出優(yōu)良的農(nóng)作物。此前,國家推行的“退二進(jìn)三”“退城進(jìn)園”政策,使大批污染企業(yè)被迫搬遷、改造或關(guān)閉停產(chǎn),導(dǎo)致城市及其周邊地區(qū)出現(xiàn)了遺留、遺棄場(chǎng)地,長期閑置不僅危害周邊居民,還造成土地資源的浪費(fèi)。土壤中污染物蒸發(fā)后會(huì)污染空氣,隨著水流入河流,對(duì)居民賴以生存的大氣、水資源產(chǎn)生較大污染。耕地污染不僅造成糧食減產(chǎn),更會(huì)對(duì)莊稼產(chǎn)生污染,威脅人體健康。受污染的土地急需進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和治理修復(fù)。隨著經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的推進(jìn),越來越多的土壤受到污染,需要修復(fù)的土壤大幅度增加。另外,隨著城市化過程的快速推進(jìn),施工場(chǎng)地日益增加,使得城市中污染場(chǎng)地修復(fù)需求非常迫切。土壤污染具有多樣性、修復(fù)難度大、成本高的特點(diǎn)。不同的污染土壤往往有著不同的污染源,污染土壤所處的地質(zhì)形態(tài)(如周遭的地表水和地下水分布)也可能影響土壤污染情況。因此,企業(yè)往往需要根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際污染情況制定有針對(duì)性的修復(fù)方案,這增加了土壤修復(fù)的難度。
2異位熱脫附技術(shù)
2.1技術(shù)原理
該技術(shù)的應(yīng)用可以有效清除污染場(chǎng)地中的各種揮發(fā)性及半揮發(fā)性物質(zhì),清除效果極佳,但如果土壤具有較高的粘性或者較差的透氣性,則有可能存在處理過程中的土壤結(jié)塊等問題,導(dǎo)致處理效果受到影響。該技術(shù)的應(yīng)用原理在于,通過直接或間接熱交換的方式,提高污染接枝及污染物的溫度,使污染物揮發(fā)或分離。該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于,工藝簡單,技術(shù)成熟,不會(huì)產(chǎn)生較大物料增量體積,能夠?qū)ν寥乐械膿]發(fā)性及半揮發(fā)性物質(zhì)加以徹底清除。
2.2技術(shù)流程
該技術(shù)的應(yīng)用流程要求:首先對(duì)土壤進(jìn)行干化處理,包括瀝干、風(fēng)干等方式,降低土壤水分;其次對(duì)干化之后的土壤進(jìn)行破碎篩分處理,降低土壤處理粒徑,并增加比表面積;其三,采用運(yùn)輸機(jī)等設(shè)備與裝置將經(jīng)過預(yù)處理之后的土壤運(yùn)輸?shù)竭M(jìn)料斗,稱重計(jì)量,進(jìn)入熱解析系統(tǒng);其四,熱解析系統(tǒng)中,通過直燃式與非直燃式等方式對(duì)土壤進(jìn)行熱解析處理;最后,采用旋風(fēng)處理系統(tǒng)清理粉塵,采用冷凝技術(shù)回收多環(huán)芳烴,采用然脈沖式袋式除塵器清理其細(xì)小顆粒,清理煙氣中的細(xì)小粉塵、多環(huán)芳烴等物質(zhì),采用脫硫系統(tǒng)清理煙氣中的二氧化硫。
2.3技術(shù)應(yīng)用
某石油化學(xué)開發(fā)公司的污染土壤,土壤中五氯酚濃度高達(dá)200mg/kg以上,使用蒸汽注入法,將土壤地下水的溫度提高,使揮發(fā)性或是半揮發(fā)性有機(jī)污染物的揮發(fā)性大幅提高,從而較易被提除;土壤在高溫下對(duì)有機(jī)污染物的吸附性會(huì)降低,易溶解於水中,更有利於地下水抽除處理;每個(gè)單元包括一組蒸汽注入井、地面抽氣井、溫度監(jiān)測(cè)計(jì)、抽水井。
3氣相抽提技術(shù)
3.1技術(shù)原理
該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于土壤中的部分有機(jī)污染物及燃料的清理,對(duì)于土壤有一定的要求,需要土壤質(zhì)地均勻,有強(qiáng)滲透效果,有較大孔隙度及較小的濕度,地下水位較深。該技術(shù)的應(yīng)用原理是,在不飽和土壤層布置提取井,采用真空泵,以負(fù)壓的方式使空氣經(jīng)過污染介質(zhì)的空隙中,對(duì)其中的有機(jī)污染物進(jìn)行解吸,并使之流向抽取井,在地面對(duì)其污染尾氣加以處理。
該技術(shù)的應(yīng)用,具備較高的可操作性,可以實(shí)現(xiàn)較為廣泛的污染物處理,可以通過標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備設(shè)施進(jìn)行有效操作,并且不會(huì)產(chǎn)生對(duì)于土壤結(jié)構(gòu)的破壞。缺點(diǎn)是單獨(dú)使用,不能是污染物降低到很低的標(biāo)準(zhǔn),一般需要配合其他土壤修復(fù)技術(shù)。只能針對(duì)非飽和區(qū)域的土壤進(jìn)行修復(fù),且后續(xù)需要處理提取出的污染氣體。
3.2技術(shù)流程
該技術(shù)的應(yīng)用流程為:首先基于場(chǎng)地實(shí)際情況,結(jié)合試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置抽氣井及通風(fēng)井的具體位置,明確密度與深度等技術(shù)參數(shù);其次對(duì)污染介質(zhì),采用橫置罐體的方式實(shí)現(xiàn)氣液分立,氣體進(jìn)入罐體上層橫向擋板處,并繞到擋板后部,經(jīng)由罐體上部后進(jìn)入后序管道。經(jīng)過分離剩下的液體經(jīng)過排液泵排除,對(duì)其進(jìn)行有效收集與處理;其三,監(jiān)測(cè)氣體收集單元末端的溫度、流量與壓力,設(shè)置氣體及液體采樣口,檢測(cè)摻氣口的流量。對(duì)于廢氣進(jìn)行取樣;最后,抽離出廢氣之后,采用活性進(jìn)行吸附處理,在一段時(shí)間后,活性炭飽和,對(duì)活性炭進(jìn)行更換,并到相關(guān)單位送檢與處理。
3.3技術(shù)應(yīng)用
印第安納波利斯某工業(yè)廠房,由于石油原油加工,對(duì)于土壤造成了嚴(yán)重污染,污染介質(zhì)中的污染物包括LNAPL、苯系物、多環(huán)芳烴等物質(zhì),對(duì)其進(jìn)行污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,并出具污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告,采用真空抽取方式,修復(fù)土壤中的LNAPL污染物,并針對(duì)其他污染物采取了長期自然衰減監(jiān)測(cè)的處理方式。除此之外,美國北卡羅來納州維明頓由于氣油與柴油泄露,導(dǎo)致土壤受到相分離烴的嚴(yán)重污染,也采取了氣相抽提技術(shù)加以修復(fù)。
4原位化學(xué)氧化技術(shù)
4.1技術(shù)原理
該技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于揮發(fā)性及半揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)的處理,包括主要的氯化溶劑、苯系物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯等物質(zhì),以及具有非飽和碳鍵的化合物等。該技術(shù)的應(yīng)用可以通過強(qiáng)氧化劑對(duì)污染介質(zhì)中的有機(jī)污染物進(jìn)行破壞與降解,將這些污染物加以轉(zhuǎn)化,使之成為穩(wěn)定性更強(qiáng)、活性更低的無害或有效性較低的化合物。該技術(shù)的應(yīng)用具備極高的可操作性,可以處理大部分土壤污染物,并有效處理地下水污染問題,具備高效的處理速度與處理效率。但同時(shí),該技術(shù)會(huì)受到土壤理化特性與土壤類型的較大影響,可能會(huì)存在無法完全氧化的情況。如果土壤土質(zhì)不均勻,或者處理效果受到影響,則可能存在二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。
4.2技術(shù)流程
首先進(jìn)行場(chǎng)地平整,對(duì)表面垃圾加以清除;其次根據(jù)場(chǎng)地的實(shí)際情況,進(jìn)行土壤試驗(yàn),明確相應(yīng)參數(shù),確定注射井的具體位置,及具體參數(shù);結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,合理選應(yīng)用化學(xué)氧化藥劑,并加以配置及投放,通過自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)藥劑投放的控制,調(diào)整藥劑添加與投放方式,以保證土壤污染治理的效果,并結(jié)合檢測(cè)數(shù)據(jù)的反饋,合理控制藥劑的投放;最后,完成場(chǎng)地藥劑注射之后,經(jīng)過一定的反應(yīng)時(shí)間,通過注射井實(shí)現(xiàn)其中的氣液分立,將分離之后的氣體及液體進(jìn)行檢測(cè),如果檢測(cè)合格即加以排放。
5結(jié)論
針對(duì)常見的土壤污染物,提出了包括物理修復(fù)及化學(xué)修復(fù)方式在內(nèi)的重金屬污染土壤離子礦化穩(wěn)定化技術(shù)、異位熱脫附技術(shù)、氣相抽提技術(shù)及原位化學(xué)氧化技術(shù)等,除此之外,還可以采用生物修復(fù)技術(shù),如生物通風(fēng)技術(shù)等。土壤污染物的構(gòu)成常常較為復(fù)雜,因此在實(shí)際的技術(shù)應(yīng)用中,還需要根據(jù)實(shí)際情況采取綜合性修復(fù)技術(shù)。