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土壤污染源头分析和土壤修复技术的应用

作者:任业萌  来源:安全管理网 
评论: 更新日期:2020年03月25日

摘要:土壤是生物和人类赖以生存的重要环境。在人类经济不断发展进步的新时代,工业发展迅速、城市化进程深入,我国呈现出的土壤环境污染越来越严重。基于此,文章分析了土壤污染源头,探讨了土壤修复技术的应用。

关键词:土壤污染;土壤修复;修复技术

引言:

随着我国城市化建设的快速推进,土壤污染问题日益突出,特别是重金属污染问题,一直是环境问题的难点。土壤重金属污染不仅影响经济发展,还严重危害人类健康。因此,研究土壤污染原因及修复技术具有重要的意义。

1.土壤污染源头分析

土壤对外来物体有一定的吸附固定能力,会产生化学氧化还原作用和微生物分解作用,土壤污染问题通常是指外来污染物进入到土壤自然资源之中,并超出了土壤对外来污染物的吸附能力之外时,则成为土壤污染。它可以分为无机污染和有机污染2种,金属及类金属类无机污染物、放射污染物即归属于土壤无机污染;有机农药、有机溶剂、多环芳烃、二恶英则归属于土壤有机污染。其中土壤重金属污染是我国土壤污染的一个主要方面,我国大多数城市近郊土壤都遭受不同程度的重金属污染,污水灌溉是我罔土壤重金属污染的主要原因。据我国农业部进行的全罔污灌区调查,在约140万h㎡的污水灌区中,遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%,其中轻度污染的占46.7%,中度污染的占9.7%,严重污染的占8.4%。我国每年因重金属污染而减产粮食1000多万t,被重金属污染的粮食每年多达1200万t,合计经济损失至少200亿元。土壤污染的来源及途径具体可以从以下方面来认识:

1.1工业污染

土壤污染中的污染物大多来自于工业生产领域,主要包括有工业生产的固体废弃物、废气、废水、噪声等,污染土壤自然资源,属于点源性污染。

1.2 生活污染

主要是指人类生活产生的污染物,包括生活用煤、生活废水、生活垃圾、生活噪音等,主要归于城市规模扩张、人口日益密集而导致的,这些生活污染物无法为城镇狭小的空间所包容,其总量超出了自然生态系统的承载范围,这些生活垃圾、生活污水最终进入到土壤、河流等自然环境之中,造成对周边土壤的污染。

1.3交通污染

主要是指道路交通的污染,因汽车、火车、飞机、轮船等运输工具烧煤或石油而产生的废气,在大气沉降的作用下渗透到土壤之中,造成土壤污染。

2.土壤污染现状与危害

2.1 土壤污染现状

土壤是人类生存发展的基础。随着经济的发展,工业化、城市化、农业集约化的变化越来越快,很多未经处理的废弃物都转移到了土壤之中,如重金属、硝酸盐、农药、病原菌等。按照污染物性质,可以分为无机物污染、有机物污染和生物污染;根据污染物的存在状态可分为单一污染、复合污染以及混合污染。目前,我国的土壤污染总体形势非常严峻,部分地区土壤污染严重,并且在有的特殊区域出现了重污染以及高风险污染。土壤污染的途径多种多样,原因很复杂,把控起来难度较大。另外,土壤环境监督管理体系的不健全,土壤污染防治工作的投入力度不够,人们普遍的防治意识薄弱,并且由土壤污染引发的农产品安全问题以及群体性事件已成为威胁人们身心健康、妨碍社会稳定的一个原因。

2.2 土壤污染的危害

(1)土壤污染对作物危害严重。当土壤中的污染物质含量超标时,其生长出的植物会出现吸收及代谢能力失衡,残留植物体内的有机污染物直接对植物的生长产生影响,有的还会引发遗传变异甚至死亡。(2)土壤污染物在植物体内残留。农作物在处于土壤污染的环境中,通过自身的生长发育体系将污染物吸收进自身体内,污染物的残留量在农作物的体内分布不均,并且不同的污染物在其体内停留的时间也不同。一般根部的残留量最多,其次是茎、叶、荚、籽粒,并且在植物体内的停留时间根据污染物的分解性不同而不同,分解性高的,停留时间短,反之停留时间长。(3)土壤污染会危害人体健康。土壤中的病原体能够通过食物链的传播进入人体,有的也会通过皮肤侵害人体。放射性污染物主要是通过食物链进入人体。另外有的还会通过呼吸系统侵入人体,使受害者白细胞数量发生改变。

3.土壤污染修复技术

基于土壤污染的危害,因此采取科学有效的土壤污染修复技术,去除土壤中污染物,恢复土壤的活性及质量,是非常有必要的。土壤污染修复即借助物理性、化学性或者生物性手段,降低土壤污染物浓度及毒性,从而达到净化土壤,使其无害化的目的。

3.1物理分离修复技术

土壤污染物理分离修复即采取某种物理手段把土壤中的污染物分离出来的一种技术,该技术具有成本低、易操作的特点。现阶段我国使用的物理分离技术主要有:筛分修复、热力学修复、电动力学修复、固化-稳定化修复、蒸汽浸提修复等。其中,采用筛分修复可分离出土壤中的坚硬块状物,如建筑场周边土壤中混入的废砖瓦石块等;热力学修复主要是通过辐射或者热传导,使土壤中挥发性有机污染物得以去除;电动力学修复原理是在土壤中插入带有直流电压的两个电极,使其离子态污染物在不同电压的作用下移向两个电极端,最终达到去除污染物的目的;固化-稳定化修复即用密实性良好的惰性基材来包裹或者固定土壤污染物,使其稳定化,如对一些受剧毒性物质污染的土壤可采用固化-稳定化法;蒸汽浸提修复即将新鲜空气通过注射井注入污染区域,再利用真空泵产生的负压,促使土壤中具有较高挥发性的有机污染物能够以气态的形式挥发而去除。

3.2化学修复技术

土壤污染化学修复技术主要包括化学氧化修复、化学还原修复、化学淋洗修复以及原位渗透反应墙等。其中化学氧化修复即将氧化剂注入到土壤中,利用其中污染物易被氧化特点达到污染物降解的目的;化学还原修复即将还原剂注入到土壤中,通过还原作用去除土壤中氧化性污染物;化学淋洗修复即在水流作用下,向土壤中注入具有迁移或溶解土壤污染物功能的化学淋洗液,之后再从土壤中抽提出含有污染物的淋洗液,该技术对污染物的去除效果明显,但是需要对产生的废水进行再处理,且对土壤微生物繁殖及植物生长有影响;原位渗透墙技术是在被保护土壤的上游区构筑一个具有渗透性、含有特定反应材料的墙体,含污废水流经墙体时其中的污染物与墙体内的反应材料发生物理、化学反应,从而起到滞留或者降解污染物的作用。

3.3生物修复技术

在自然界中,一些生物自身具备对有毒有害物质分解的功能,而土壤污染生物修复技术就是借助生物代谢活动的这一功能来治理污染、修复土壤的。其中较为常见的生物修复技术有三类:一是植物修复,即利用某些植物吸收重金属或放射性等污染物后,通过回收处理;二是动物修复,如利用蚯蚓、线虫等土壤动物对特定有机污染物具有分解作用,达到净化目的;三是微生物修复,即利用微生物对土壤环境中大分子有机污染物等进行分解治理。需要引起注意是,为了确保生物修复技术的有效应用,事先须对土壤的温度、湿度、粘度、PH值、营养元素含量、污染浓度等物化性质进行调查,把握生物修复应用的可行性和必要条件。

结束语:

总之,世界万物的生长都离不开土壤,优良的土壤是万物得以生存及发展的前提基础,是人类得以健康生存及繁衍的保障。作为一个拥有十三亿多人口的发展中国家,我们更应该加强土壤污染的防治工作;强化“净土”战略;研究并发展新型土壤污染修复技术;在各种生产经营活动中保护我们赖以生存的土壤,要像爱护生命一样爱护地球上有限的土壤。

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