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土壤修复持续升温 土壤修复工程你了解多少?

2012-5-23 14:47:07      点击:

九游会官方在线在快速的城市化进程中,许多大中型工厂或工业企业拆离中心城市,其让出土地作为城市建设或居民用地,这种老城区及工矿区改造已成为一种普遍的城市现象。城市中一些危险性工厂搬迁后作为建筑居民用地,许多城郊的污染土壤在城市化进程中也转为居住地,这些都存在很大的生态与人体健康风险。

近年来,我国在“三废”处理、污灌控制、低毒新农药应用等方面做出了显著的成绩,但是预期土壤污染问题尤其是在城郊和乡镇企业密集区和化肥、农药用量较大农业用地地区仍将呈逐渐加重的趋势。国内土壤修复产业虽然理论探索十分活跃,技术发展不断完善,但大多数技术还处在研发和示范阶段,能够真正运用于实际的场地修复实例不多。

九游会官方在线当前中国面临着资源约束趋紧、环境污染加重、生态系统退化的严峻形势。在这样的大背景下,土壤修复也面临着严峻的现实挑战又是发展污染土壤生态修复关键技术(和清洁生产技术)的重要机遇。土壤修复工程的科技开发和项目施工,必须坚持把基础科学和综合理论和方法结合在一起去真正解决我们面临的新技术市场。主要包括以下几个方面:

基于场地或地域土壤污染的环境影响分析与评价信息系统

土壤环境的多介质、多界面、多组分以及非均一性和复杂多变的特点,决定了土壤环境污染具有区别于大气环境污染和水环境污染的特点。当土壤环境中所含的污染物数量超过土壤自净能力或当污染物在土壤环境中的积累量超过土壤环境基准或土壤环境标准时,即为土壤环境污染。

九游会官方在线土壤环境质量监测(污染物浓度):

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。

九游会官方在线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地区,以90锶和137铯等在土壤中生存期长的放射性元素为主。

九游会官方在线土壤环境容量(最大容许浓度)与环境质量标准:对污染物在土壤中的最大容许含量所作的规定。土壤中污染物主要通过水、食用植物、动物进入人体,因此,土壤质量标准中所列的主要是在土壤中不易降解和危害较大的污染物。

土壤环境质量的评价所选择评价因子一般有重金属类毒物包括汞、镉、铅、铜、铬、镍、砷等。有机毒物有氰、酚、DDT、六六六、BaP、多氯联苯等。也可以根据评价目的选择评价因子。土壤环境质量评价方法上有用毒理法来评价,即根据土壤、作物、及人体摄入量的关系来评价土壤污染。也有采用生物法,即根据土壤中的生物反应评价土壤污染,比如用植物叶片、长势和产品来判断土壤污染状况。

生物监测(污染物浓度)、生物净化作用环境容量(最大容许浓度)与环境质量标准对污染物在生物体内的最高容许含量所作的规定:污染物可通过大气、水、土壤、食物链或直接接触而进入生物体,危害人群健康和生态系统。

九游会官方在线联合国粮食及农业组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)规定了食品(粮食、肉类、乳类、蛋类、瓜果、蔬菜、食油等)中的农药残留量。美国、日本、苏联等也规定了许多污染物和农药在生物体内的残留量。中国颁布的食品卫生标准对汞、砷、铅等有毒物质和一些农药等在几十种农产品中的最高容许含量作出了规定。

九游会官方在线在土壤环境污染分析评价时,土壤污染类型多种多样,污染场地错综复杂,需要发展场地针对性的污染土壤修复决策支持系统及后评估方法与技术。一些辅助决策工具如决策流程图、文件导则、智能化软件系统等开发,并在具体的场地修复过程中应用。

基于Web GIS技术在土壤修复工程项目中集成技术创新及其软件的开发和应用,包括修复基准及土壤环境质量评价、修复后污染物风险评估等内容。

土壤环境地理信息系统是其支撑系统,在各种应用软件的辅助下实现土壤数据的存储、处理和管理;在土壤环境污染预测模型的支持下实现土壤环境污染监测数据的应用;制定土壤环境污染修复和保护的决策方案。

九游会官方在线数据网络环境(Web GIS)是其数据输入和输出的开放网络环境,实现场地或地域调查、数据快速分析评价、土壤修复工程项目的宏观规划、土壤修复技术方案选择和市场占有。

不同土壤污染类型的修复技术与投入产出分析

国际上,污染土壤修复技术体系基本形成。但是国内的土壤类型、条件和场地污染的特殊性决定了需要发展更多的具有自主知识产权并适合国情的实用性修复技术与设备,以推动土壤环境修复技术的市场化和产业化发展。全球土壤修复产业市场容量约达万亿美元,发展中国土壤修复技术与设备,不仅是土壤与技术产业化的需要,而且是使中国这一新兴产业进入国际环境修复市场竞争的需要。

九游会官方在线土壤中的污染物难移动、难稀释、难降解、累积性和不可逆转性等特点,决定污染土壤的修复的目标污染物的去除或遏制过程和机理,修复始点与终点指导值或标准以及土壤功能恢复的指示和评价。

从污染土壤类型上讲,毒害持久性无机(重金属、放射性核素等)污染土壤修复和有机(持久性有机污染物、农药和石油等)污染土壤修复是重点;

从污染土壤的空间分布上讲,单一厂址场地(包括重污染的耕地、油田、矿产开采地、有机化工基地、放射核素及固体危险废物堆放场地等)、复合场地、农田耕地;

九游会官方在线从土壤修复技术上讲,由单项修复技术发展到融大气、水体监测的多技术多设备协同的场地土壤、地下水综合集成修复,由适用于工业企业场地污染土壤的离位肥力破坏性物化修复技术发展到适用于农田耕地污染土壤的原位肥力维持性绿色修复技术。

设备化的修复技术是土壤修复走向市场化和产业化的基础。尤其是对城市工业遗留的污染场地,因其特殊位置和土地再开发利用的要求,需要快速、高效的物化修复技术与设备,基于设备化的快速场地污染土壤修复技术在很大程度上依赖于修复设备和监测设备的支撑。

有机污染土壤的热脱附或蒸气浸提、重金属污染土壤的淋洗或固化-稳定化、植物修复后的植物资源化利用、微生物修复的菌剂制备、修复过程及修复后九游会官方在线等等都需要设备。一些新的物理和化学方法与技术在土壤环境修复领域的渗透与应用将会加快修复设备化的发展,例如,冷等离子体氧化技术可能是一种有前景的有机污染土壤修复技术,将带动新的修复设备研制。

地表土壤类型,其组成、性质、条件的空间分异明显。一些场地不仅污染范围大、不同性质的污染物复合、土壤与地下水同时受污染,而且修复后土壤再利用方式的空间规划要求不同。因此,污染场地修复,应因地制宜。

九游会官方在线不同的土壤修复技术,具有不同的资金需求,要在对其环境安全性、生态健康实行全面风险评估的基础上,进行投入产出分析和方案比较。这些工作都可以在场地或地域(Web GIS)土壤污染的环境影响分析与评价信息系统中完成。

生物修复技术

九游会官方在线污染土壤的微生物修复原理与技术

九游会官方在线微生物修复是 指利用天然存在的或所培养的功能微生物群,在适宜环境条件下,促进或强化微生物代谢功能,从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修复技术,低成本,从而成为污染土壤生物修复技术的重要组成部分和生力军。(参见附件1)。

污染土壤植被恢复技术

通过对污染土壤(经过处理或轻度、中度污染土壤)的改良措施和植物品种选择,恢复植被景观。(参见附件2)。

(1)施用化学物质。对于重金属轻度污染的土壤,使用化学改良剂可使重金属转为难溶性物质,减少植物对它们的吸收。酸性土壤施用石灰,可提高土壤pH值,使镉、锌,铜、汞等形成氢氧化物沉淀,从而降低它们在土壤中的浓度,减少对植物的危害。对于硝态氮积累过多并已流入地下水体的土壤,一则大幅度减少氮肥施用量,二则施用配施脲酶抑制剂、硝化抑制剂等化学抑制剂,以控制硝酸盐与亚硝酸盐的大量累积。

(2)增施有机肥料。增施有机肥料可增加土壤有机质与养分含量,既能改善土壤理化性质特别是土壤胶体性质,又能增大土壤环境容量,提高土壤净化能力。受到重金属与农药污染的土壤,增施有机肥料可增加土壤胶体对其的吸附能力,同时土壤腐殖质可络合污染物质,显著提高土壤钝化污染物的能力,从而减弱其对植物的毒害。

九游会官方在线(3)调控土壤氧化还原条件。调节土壤氧化还原状况在很大程度上影响重金属变价元素在土壤中的行为,能使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物,控制其迁移与转化,从而降低污染物危害程度。调节土壤氧化还原电位即Eh值,主要通过调节土壤水、气比例来实现。在生产实践中往往通过土壤水分管理与耕作措施来实施,如水田淹灌,Eh可降至160mv时,许多重金属都可生成难溶性的硫化物而降低其毒性。

(4)植被品种筛选:一般筛选的原则是速生能力好,适应性强,根系发达,抗逆性好。土壤污染物质可以通过生物降解或植物吸收而被净化。蚯蚓是一种能提高土壤自净能力的环境动物,利用它还能处理城市垃圾与工业废弃物以及农药、重金属等有害物质。

九游会官方在线因此,蚯蚓被人们誉为“生态学的大力士”与“环境净化器”等。积极推广使用农药污染的微生物降解菌剂,以减少农药残留量。利用植物吸收去除污染、吸收重金属能力强的植物,如羊齿类铁角蕨属植物对土壤重金属有较强的吸收聚集能力,对镉的吸收率可达到10%,连续种植多年则能有效降低土壤含镉量。