[分享]土壤污染与修复

发表于2018-04-22     1604人浏览     1人跟帖     总热度:422  


【摘要】综述了土壤污染物分类、污染源、修复技术、修复方案选用和发展展望。

1、前言
土壤受到了生产生活废水、废气、固体废物、大气有害粉尘降落、污水灌溉、农业喷药施肥、不可降解塑料等的影响,超出其自净能力或严重影响了其自净能力,土壤环境污染是当前环保工程师和岩土工程师面临的重大课题,急需岩土环境工程技术的发展和与创新。

2、土壤污染物分类
土壤污染物有下列4类:①化学污染物。包括无机污染物和有机污染物。前者如汞、镉、铅、砷等重金属,过量的氮、磷植物营养元素以及氧化物和硫化物等;后者如各种化学农药、石油及其裂解产物,以及其他各类有机合成产物等。②物理污染物。指来自工厂、矿山的固体废弃物如尾矿、废石、粉煤灰和工业垃圾等。③生物污染物。指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设施(包括医院)排出的废水、废物以及厩肥等。④放射性污染物。主要存在于核原料开采和大气层核爆炸地区,以锶和铯等在土壤中生存期长的放射性元素为主。

3、污染源分析
(1)无机污染
1)工业污水:用未经处理或未达到排放标准的工业污水灌溉农田是污染物进入土壤的主要途径,其后果是在灌溉渠系两侧形成污染带。属封闭式局限性污染。
2)酸雨:工业排放的 SO2、NO等有害气体在大气中发生反应而形成酸雨,以自然降水形式进入土壤,引起土壤酸化。冶金工业烟囱排放的金属氧化物粉尘,则在重力作用下以降尘形式进入土壤,形成以排污工厂为中心、半径为2至3公里范围的点状污染。
3)尾气排放:汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤,行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。
4)堆积物:堆积场所土壤直接受到污染,自然条件下的二次扩散会形成更大范围的污染。
5)尾矿污染
6)农业污染:属农业区开放性的。
(2)有机污染
1)污水排放:生活污水和工业废水中,含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分,所以合理地使用污水灌溉农田,一般有增产效果。但污水中还含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质,污染土壤。例如冶炼、电镀、燃料、汞化物等工业废水能引起镉、汞、铬、铜等重金属污染;石油化工、肥料、农药等工业废水会引起酚、三氯乙醛、农药等有机物的污染。
2)废气:大气中的有害气体主要是工业中排出的有毒废气,它的污染面大,会对土壤造成严重污染。工业废气的污染大致分为两类:气体污染,如二氧化硫、氟化物、臭氧、氮氧化物、碳氢化合物等;气溶胶污染,如粉尘、烟尘等固体粒子及烟雾,雾气等液体粒子,它们通过空降或降水进入土壤,造成污染。例如,有色金属冶炼厂排出的废气中含有铬、铅、铜、镉等重金属,对附近的土壤造成污染;生产磷肥、氟化物的工厂会对附近的土壤造成粉尘污染和氟污染。
3)化肥:施用化肥是农业增产的重要措施,但不合理的使用,也会引起土壤污染。长期大量使用氮肥,会破坏土壤结构,造成土壤板结,生物学性质恶化,影响农作物的产量和质量。过量地使用硝态氮肥,会使饲料作物含有过多的硝酸盐,妨碍牲畜体内氧的输送,使其患病,严重的导致死亡。
4)农药:喷施于作物体上的农药(粉剂、水剂、乳液等),除部分被植物吸收或逸入大气外,约有一半左右散落于农田,这一部分农药与直接施用于田间的农药(如拌种消毒剂、地下害虫熏蒸剂和杀虫剂等)构成农田土壤中农药的基本来源。
5)固体污染:各种农用塑料薄膜作为大棚、地膜覆盖物被广泛使用,造成农田“白色污染”。固体污染物既不易蒸发、挥发,也不易被土壤微生物分解,是一种长期滞留土壤的污染物。

4、土壤污染修复技术原理
土壤修复技术归纳起来常用的有以下几种:
(1)热力学修复技术,利用热传导,热毯、热井或热墙等,或热辐射,无线电波加热等实现对污染土壤的修复。
(2)热解吸修复技术,以加热方式将受有机物污染的土壤加热至有机物沸点以上 使吸附土壤中的有机物挥发成气态后再分离处理。
(3)焚烧法,将污染土壤在焚烧炉中焚烧,使高分子量的有害物质?挥发性和半挥发性,分解成低分子的烟气 经过除尘、冷却和净化处理 使烟气达到排放标准。
(4)土地填埋法,将废物作为一种泥浆,将污泥施入土壤,通过施肥、灌溉、添加石灰等方式调节土壤的营养、湿度和pH值,保持污染物在土壤上层的好氧降解。对于可以用土壤酸度计检测土壤ph值与湿度,用土壤EC计检测土壤EC值,查看土壤改良效果。
(5)化学淋洗,借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化学/生物化学溶剂 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。
(6)堆肥法,利用传统的堆肥方法,堆积污染土壤,将污染物与有机物,稻草、麦秸、碎木片和树皮等、粪便等混合起来,依靠堆肥过程中的微生物作用来降解土壤中难降解的有机污染物。
(7)植物修复,运用农业技术改善土壤对植物生长不利的化学和物理方面的限制条件,使之适于种植,并通过种植优选的植物及其根际微生物直接或间接吸收、挥发、分离、降解污染物,恢复重建自然生态环境和植被景观。
(8)渗透反应墙,是一种原位处理技术,在浅层土壤与地下水,构筑一个具有渗透性、含有反应材料的墙体,污染水体经过墙体时其中的污染物与墙内反应材料发生物理、化学反应而被净化除去。
(9)生物修复,利用生物,特别是微生物催化降解有机污染物,从而修复被污染环境或消除环境中污染物的一个受控或自发进行的过程。 其中微生物修复技术是利用微生物,土著菌、外来菌、基因工程菌,对污染物的代谢作用而转化、降解污染物,主要用于土壤中有机污染物的降解。通过改变各种环境条件如,营养、氧化还原电位、共代谢基质,强化微生物降解作用以达到治理目的。

5、土壤修复方案选用

土壤污染与修复_1
土壤污染与修复_2
土壤污染与修复_3
土壤污染与修复_4

6、发展展望
在技术上,从单一的修复技术发展到多技术联合的原位修复技术、综合集成的工程修复技术;在设备上,从固定式设备的异位修复发展到移动式设备的原位修复;在应用上,发展到多种污染物复合或混合污染土壤的组合式修复技术;从单一厂址场地走向特大场地;从单项修复技术发展到大气、水体同步监测的多技术多设备协同的场地土壤-地下水一体化修复。
六大发展方向:(1)绿色、环境友好的生物修复技术;(2)从单一的向联合/杂交的综合修复技术;(3)从异位向原位修复技术;(4)基于环境功能修复材料(纳米)的修复技术;(5)基于设备化的快速场地修复技术;(6)土壤修复决策支持系统及修复后评估技术。

【参考文献】
1、土壤污染修复网络资料。
2、百度百科。
土壤污染与修复-T1A.ZvByWT1RCvBVdK.png

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 发表于2018-04-30   |  只看该作者      

2

谢谢楼主,学习了!

北极星闪闪

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