1啥叫土壤修復(fù)?
土壤修復(fù)是使遭受污染的土壤恢復(fù)正常功能的技術(shù)措施。在土壤修復(fù)行業(yè),已有的土壤修復(fù)技術(shù)達到一百多種,常用技術(shù)也有十多種,大致可分為物理、化學和生物三種方法。20世紀80年代以來,世界上許多國家特別是發(fā)達國家均制定并開展了污染土壤治理與修復(fù)計劃,因此也形成了一個新興的土壤修復(fù)行業(yè)。
“高污染超標率”“萬億級規(guī)模市場”“復(fù)雜的系統(tǒng)工程”“發(fā)展初期的新興行業(yè)”,中國土壤污染防治正貼著這些標簽步入聯(lián)合國首個“國際土壤年”。
根據(jù)2014年發(fā)布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》,中國土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀,全國土壤污染超標率達16.1%,在工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問題突出的同時,耕地土壤環(huán)境質(zhì)量更加堪憂。面對土壤污染的嚴峻局面,國家立法速度明顯加快。環(huán)保部除了在新《環(huán)境保護法》中增加了土壤修復(fù)的內(nèi)容外,日前又公布了新的《土壤環(huán)境質(zhì)量標準(征求意見稿)》,《土壤污染防治行動計劃》(簡稱“土十條”)的制定實施也被提上日程。土壤大范圍污染超標加上國家立法的推動,業(yè)內(nèi)預(yù)計將催生萬億級土壤修復(fù)市場。然而多位專家卻表示,蛋糕雖大但不能盲目樂觀,受制于技術(shù)、資金、商業(yè)模式等多重壁壘,土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)想在短時間內(nèi)做大并不現(xiàn)實。
2概述
主要技術(shù)原理
土壤修復(fù)是指利用物理、化學和生物的方法轉(zhuǎn)移、吸收、降解和轉(zhuǎn)化土壤中的污染物,使其濃度降低到可接受水平,或?qū)⒂卸居泻Φ奈廴疚镛D(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。從根本上說,污染土壤修復(fù)的技術(shù)原理可包括為:(1)改變污染物在土壤中的存在形態(tài)或同土壤的結(jié)合方式,降低其在環(huán)境中的可遷移性與生物可利用性;(2)降低土壤中有害物質(zhì)的濃度。
美國在20世紀90年代用于污染土壤修復(fù)方面的投資有近1000億美元。污染土壤修復(fù)的理論與技術(shù)已成為整個環(huán)境科學與技術(shù)研究的前沿。土壤的修復(fù)的過程相當漫長,當前解決土壤污染問題,需要有不同學科的科學家如土壤學、農(nóng)學、生態(tài)學、生物地球化學、海洋科學以及涉及農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)等有關(guān)的生產(chǎn)單位和政府決策者的共同努力。
中國土壤污染已對土地資源可持續(xù)利用與農(nóng)產(chǎn)品生態(tài)安全構(gòu)成威脅。全國受有機污染物污染的農(nóng)田已達3600萬公頃,污染物類型包括石油類、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥、有機氯等;因油田開采造成的嚴重石油污染土地面積達1萬公頃,石油煉化業(yè)也使大面積土地受到污染;在沈撫石油污水灌區(qū),表層和底層土壤多環(huán)芳烴含量均超過600mg/kg,造成農(nóng)作物和地下水的嚴重污染。全國受重金屬污染土地達2000萬公頃,其中嚴重污染土地超過70萬公頃,其中13萬公頃土地因鎘含量超標而被迫棄耕。正因為如此,中國的污染土壤修復(fù)研究,正經(jīng)歷著由實驗室研究向?qū)嵱秒A段的過渡,即將進入一個快速、全面的治理時期。
3修復(fù)技術(shù)
在政府財政支持下 我國開展了多個類型場地的修復(fù)技術(shù)設(shè)備研發(fā)。盡管可以羅列的土壤及地下水污染的修復(fù)技術(shù)很多 但實際上 經(jīng)濟實用的修復(fù)技術(shù)很少。 土壤修復(fù)技術(shù)歸納起來 常用的有以下幾種:
利用熱傳導(dǎo),熱毯、熱井或熱墻等,或熱輻射,無線電波加熱等實現(xiàn)對污染土壤的修復(fù)。
以加熱方式將受有機物污染的土壤加熱至有機物沸點以上 使吸附土壤中的有機物揮發(fā)成氣態(tài)后再分離處理。
熱解吸附技術(shù)是目前世界上最先進的污染廢棄物處理技術(shù)之一,主要處理對象為農(nóng)藥污染土壤、油田含油廢棄物、罐底油泥等。其作業(yè)原理為利用污染廢棄物中有機物的熱不穩(wěn)定性,通過非焚燒的間接加熱方式實現(xiàn)實現(xiàn)污染物與土壤的分離,并可將廢棄物中的固相、油相、水相、氣相絕大部分回收利用,從根本上實現(xiàn)無害化處理,因此該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于全球的油田廢棄物處理作業(yè)。[2]
將污染土壤在焚燒爐中焚燒,使高分子量的有害物質(zhì)?揮發(fā)性和半揮發(fā)性,分解成低分子的煙氣 經(jīng)過除塵、冷卻和凈化處理 使煙氣達到排放標準。
將廢物作為一種泥漿 將污泥施入土壤 通過施肥、灌溉、添加石灰等方式調(diào)節(jié)土壤的營養(yǎng)、濕度和pH值 保持污染物在土壤上層的好氧降解。對于可以用土壤酸度計檢測土壤ph值與濕度,用土壤EC計檢測土壤EC值,查看土壤改良效果。
借助能促進土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移的化學/生物化學溶劑 在重力作用下或通過水頭壓力推動淋洗液注入到被污染的土層中,然后再把含有污染物的溶液從土壤中抽提出來,進行分離和污水處理的技術(shù)。
利用傳統(tǒng)的堆肥方法,堆積污染土壤,將污染物與有機物,稻草、麥秸、碎木片和樹皮等、糞便等混合起來,依靠堆肥過程中的微生物作用來降解土壤中難降解的有機污染物。
運用農(nóng)業(yè)技術(shù)改善土壤對植物生長不利的化學和物理方面的限制條件,使之適于種植,并通過種植優(yōu)選的植物及其根際微生物直接或間接吸收、揮發(fā)、分離、降解污染物,恢復(fù)重建自然生態(tài)環(huán)境和植被景觀。
是一種原位處理技術(shù),在淺層土壤與地下水,構(gòu)筑一個具有滲透性、含有反應(yīng)材料的墻體,污染水體經(jīng)過墻體時其中的污染物與墻內(nèi)反應(yīng)材料發(fā)生物理、化學反應(yīng)而被凈化除去。
利用生物,特別是微生物催化降解有機污染物,從而修復(fù)被污染環(huán)境或消除環(huán)境中污染物的一個受控或自發(fā)進行的過程。 其中微生物修復(fù)技術(shù)是利用微生物,土著菌、外來菌、基因工程菌,對污染物的代謝作用而轉(zhuǎn)化、降解污染物,主要用于土壤中有機污染物的降解。通過改變各種環(huán)境條件如,營養(yǎng)、氧化還原電位、共代謝基質(zhì),強化微生物降解作用以達到治理目的。
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