全球土壤污染及修复技术现状与未来趋势分析报告
土壤污染治理技术的现状与展望

土壤污染治理技术的现状与展望土壤,是地球表面能够生长植物的疏松表层,是我们赖以生存的基础。
然而,随着工业化进程的加速和人类活动的频繁,土壤污染问题日益严重,给生态环境和人类健康带来了巨大威胁。
因此,土壤污染治理技术的研究和应用成为了当今环境保护领域的重要课题。
一、土壤污染治理技术的现状目前,常见的土壤污染治理技术主要包括物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术三大类。
物理修复技术是通过物理手段对污染土壤进行处理,常见的方法有土壤置换、土壤蒸汽抽提、热脱附等。
土壤置换是将受污染的土壤挖出,换上未受污染的土壤,这种方法虽然直接有效,但工程量大,成本高。
土壤蒸汽抽提则是通过抽提系统将土壤中的挥发性有机污染物转化为气态并抽出,从而降低土壤中污染物的浓度。
热脱附技术是利用热能将污染物从土壤中挥发或分离出来,适用于处理挥发性和半挥发性的有机污染物。
化学修复技术主要是通过向土壤中添加化学试剂,使污染物发生化学反应,从而达到降低污染物毒性或去除污染物的目的。
常见的化学修复方法有化学氧化还原、化学淋洗等。
化学氧化还原技术通过向土壤中添加氧化剂或还原剂,将污染物氧化或还原为无害物质。
化学淋洗则是利用淋洗剂将污染物从土壤中洗脱出来,然后对淋洗液进行处理。
生物修复技术是利用生物的代谢活动来降解或转化污染物,使其浓度降低或毒性减小。
生物修复技术包括植物修复、微生物修复和动物修复。
植物修复是利用植物的吸收、挥发、降解等作用来去除土壤中的污染物,例如一些超积累植物能够大量吸收重金属并将其积累在体内。
微生物修复则是利用微生物的代谢作用将污染物分解为无害物质,一些特定的微生物对有机污染物具有良好的降解能力。
动物修复相对较少应用,主要是利用土壤中的一些动物如蚯蚓等的活动来改善土壤结构和促进污染物的分解。
在实际的土壤污染治理中,往往会采用多种技术相结合的方式,以提高治理效果和降低治理成本。
例如,对于重金属污染的土壤,可以先采用化学淋洗技术去除大部分污染物,然后再通过植物修复技术进一步降低污染物的含量。
土壤现状与变化趋势的数值分析报告

土壤现状与变化趋势的数值分析报告一、引言土壤是地球表面最重要的自然资源之一,对于农业生产、生态系统健康以及全球气候变化具有深远影响。
因此,了解土壤的现状及其变化趋势至关重要。
本报告将通过专业数值分析方法,深入探讨土壤的现状与变化趋势,以期为决策者提供科学依据。
二、土壤现状及其数值分析1.土壤类型与分布:根据土壤形成因素和特点,可将土壤分为不同的类型,如红壤、黄壤、棕壤等。
这些土壤类型在全球范围内分布不均。
数值分析技术可通过土壤分类图和地球信息系统(GIS)数据进行土壤类型的空间分布研究。
2.土壤肥力:土壤肥力是土壤供应植物生长所需养分的能力。
通过数值分析,可对土壤中的氮、磷、钾等养分含量进行定量评价,并预测其对植物生长的供应能力。
3.土壤质地与结构:土壤的质地与结构直接影响水肥的保持与植物的生长。
数值分析技术可通过对土壤颗粒组成、团聚体大小及分布的研究,评估土壤质地与结构对植物生长的影响。
三、土壤变化趋势及其数值预测1.气候变化:气候变化对土壤产生深远影响,包括土壤水分、温度及生物活动等。
数值模型可模拟气候变化对土壤的影响,并预测未来可能的土壤变化趋势。
2.土地利用方式改变:土地利用方式的改变,如森林砍伐、土地转用等,对土壤性质产生显著影响。
利用数值分析方法,可模拟不同土地利用方式对土壤性质的影响,从而预测土壤的变化趋势。
3.土壤污染与修复:随着工业化进程的加速,土壤污染问题日益严重。
通过数值模型,可评估不同污染源对土壤质量的影响,并预测土壤修复的可能性及效果。
四、结论本报告通过专业数值分析方法,深入探讨了土壤的现状及其变化趋势。
这些信息对于理解生态系统健康、农业生产的可持续性以及全球气候变化的潜在影响具有重要意义。
同时,数值分析技术为决策者提供了科学依据,有助于制定合理的土地利用和保护政策。
五、建议与展望1.加强土壤监测:持续监测土壤的变化,及时掌握土壤的现状及其变化趋势。
2.推广环保技术:采取环保技术措施,如生态修复、减少化肥和农药的使用等,以保护和改善土壤质量。
土壤污染防治与修复技术研究

土壤污染防治与修复技术研究随着工业化和城市化进程的加速,土壤污染问题日益突出,对人类健康和生态环境造成了严重威胁。
为了保护土壤资源、保障人民群众的身体健康以及促进可持续发展,土壤污染防治与修复技术的研究变得尤为重要。
本文将从土壤污染的现状入手,介绍相关防治与修复技术的研究进展与应用前景。
一、土壤污染的现状目前,土壤污染种类繁多,主要分为重金属污染、有机污染、农药污染等。
这些污染物在土壤中积累,不仅影响作物生长和品质,还会通过食物链进入人体,对健康造成潜在威胁。
据统计,全球范围内,超过3亿公顷的农田受到不同程度的污染,土壤污染已成为全球性的环境问题。
二、土壤污染防治技术研究进展1.污染源控制技术污染源控制是土壤污染防治的首要任务。
通过加强废水处理、工业排放控制以及农药农化品的安全使用等措施,减少有害物质对土壤的直接输入,达到预防土壤污染的目的。
2.生物修复技术生物修复技术利用微生物、植物和动物等生物体的代谢活动,将污染物转化为无害物质或稳定在土壤中,以达到修复土壤环境的目的。
比如利用微生物菌剂对土壤进行生物修复,可以降解有机污染物,减少土壤中的重金属含量。
3.物理修复技术物理修复技术主要依靠土壤中的物理性质变化来修复污染土壤,如电动修复技术、热解技术等。
这些技术可以有效地改变土壤中污染物的迁移和转化规律,提高土壤的环境质量。
4.化学修复技术化学修复技术是指利用化学方法对土壤中的有害物质进行去除或转化。
常见的化学修复技术包括土壤酸碱调整、氧化还原修复和吸附剂修复等。
这些技术在修复重金属污染和农药残留等方面具有较高的效果。
三、修复技术的应用前景与挑战土壤污染防治与修复技术的研究取得了一定的进展,但仍存在一系列挑战。
首先,修复技术的可行性和适用性有待进一步验证。
不同地区的土壤污染类型和程度各异,需要根据具体情况选择适宜的修复方法。
其次,修复技术的经济性和可持续性需要加强研究。
目前一些高效修复技术的成本较高,还需要进一步优化和降低成本。
2024年土壤污染修复资料总结范文(二篇)

2024年土壤污染修复资料总结范文【引言】土壤污染是当今世界所面临的严峻环境问题之一。
随着人口的增长、工业的发展以及农业化学品的广泛使用,土壤污染日益严重,对生态环境和人类健康造成了严重威胁。
因此,进行土壤污染的修复变得尤为关键。
本文将对2024年土壤污染修复的相关资料进行总结,并提出相应的对策。
【____年至____年的土壤污染情况】近年来,我国土壤污染问题严重,对农田土壤、城市土壤和工业用地等不同类型土壤的污染情况进行了广泛调查研究。
根据相关数据显示,我国土壤污染发生率居高不下,占据土壤总面积的比例超过16%。
主要污染物包括重金属、农药和有机污染物等。
【____年至2024年的土壤污染修复研究进展】在对土壤污染的修复研究中,有许多值得关注的进展。
以下是我国在____年至2024年期间对土壤污染修复领域所取得的研究成果及进展概况:1. 生物修复技术的发展:生物修复技术是一种利用生物和生物体系来修复土壤污染的方法。
在____年至2024年期间,研究人员针对不同类型的土壤污染,通过选择适宜的微生物和植物来进行修复,取得了一定的进展。
例如,利用某些微生物或植物物种对重金属进行吸附和积累,以达到减少土壤中重金属含量的目的。
此外,还有许多研究针对有机污染物,探索了具有高降解能力的微生物菌种,并进行了相关的修复实验。
2. 修复材料的研发与应用:在土壤污染修复方面,修复材料的选择和应用是至关重要的。
____年至2024年期间,我国的研究人员在修复材料方面取得了一系列的突破。
例如,通过改良土壤结构和吸附性能的修复材料,有效修复了部分重金属和有机污染物。
此外,还有许多新型材料被引入到修复领域中,如纳米材料、功能材料等。
3. 修复技术的整合与应用:土壤污染修复是一个复杂的工程,通常需要综合应用多种修复技术。
在____年至2024年期间,我国在土壤污染修复技术整合方面取得了较大的进展。
例如,结合生物修复、物理修复和化学修复等多种技术手段,将其相互协同应用,形成修复技术的综合体系。
污染场地土壤修复技术研究现状与发展趋势

污染场地土壤修复技术研究现状与发展趋势摘要:通过近年来对我国土壤污染现象的调查发现,污染场地的数量呈现上升的趋势,在土壤环境治理方面相关部门需要加大关注力度,结合当前土壤环境污染现状进行分析,落实科学的修复技术应用。
在当前的土壤环境修复中面临着很多难题,比如说制定的修复方式与实际情况之中存在的偏差,无法落实修复效果的提升,而且一些修复应用的资金投入力度不足,制约了土壤环境的修复效果。
所以,相关机构需要在土壤环境管理方面落实更多的资金和技术支持,确保制定的措施能够达到良好的土壤环境管理,为我国的工业、农业发展奠定坚实基础。
本文对污染场地土壤修复技术研究现状与发展趋势进行分析,以供参考。
关键词:污染场地;土壤修复技术;发展趋势引言污染场地土壤修复技术是利用现代人工技术调查研究土壤污染的原因,并根据调查结果选择适当的修复方法,恢复土壤原有的生态活性,提高土壤的开发利用率。
现阶段,随着我国土壤污染的加剧,制定了一系列针对性方案,加大了对土壤修复技术的研究力度,希望解决现有的污染问题,保护自然环境质量。
1污染场地土壤污染形成原因目前,生活垃圾的排放量呈明显上升趋势,各类垃圾堆积在环境中,经过环境侵蚀或人工处理,产生的有害物质直接融入土壤,增加了土壤中放射性和化学物质的含量,破坏了原有的结构体系,导致土壤性能逐渐下降,随着时间的推移,不良物质会渗透到深层土壤中,从而影响地下水或其他地下资源。
自然污染的产生也往往是由人类活动引起的,比如近年来环境中存在的砷元素较多,危害更大。
有鉴于此,中国应加强土壤污染治理,规范日常生活和作业,保护和恢复土地资源。
2常用的土壤污染修复技术2.1电动修复技术电动修复技术就是指在电场作用下,以电迁移为基础,将土壤中含有的各类重金属离子与无机盐传送到电极,实现对重金属离子的清理。
电动修复技术与其他的修复方式有着较大的差别,该技术可以满足低电导率,实现对细微颗粒中的重金属离子去除,不会产生对土壤结构的破坏,而且在利用该技术进行土壤环境的修复时,修复范围非常广,操作过程简单而且灵活,具备的应用优势非常明显。
土壤污染现状与治理措施

加大对土壤污染评估技术的研发力度,提高评估 结果的准确性和可靠性,为制定治理方案提供技 术支持。
强化信息共享与数据互通
加强政府部门、科研机构和企业之间的信息共享 与数据互通,提高治理措施的针对性和有效性。
土壤污染修复技术与方法
物理修复技术
利用物理手段,如隔离、挥发、过滤等,去除污染物,实现土壤的净 化。
土壤污染的危害与影响
影响农产品质量
被污染的土壤生产的农产品可能含有有害物质,对人 体健康造成危害。
破坏生态环境
土壤污染会破坏土壤生态平衡,影响土壤微生物群落 和土壤酶活性,导致土壤质量下降。
影响经济发展
土壤污染会影响农产品的产量和质量,降低农业生产 效益,同时也会影响土地资源的可持续利用。
土壤污染的区域分布与特点
区域分布ห้องสมุดไป่ตู้
土壤污染主要分布在工业发达地 区、城市郊区、工矿企业和交通 干线附近。
特点
土壤污染具有隐蔽性、滞后性、 累积性、不可逆转性和难治理性 等特点。
03
土壤污染治理措施
法律法规与政策支持
制定严格的法律法规
制定严格的土壤污染防治法律法规,明确土 壤污染的标准和处罚措施,为土壤污染治理 提供法律保障。
化学修复技术
通过化学反应,如氧化、还原、中和等,将污染物转化为无害或低毒 性物质,降低土壤污染程度。
生物修复技术
利用生物降解作用,将污染物转化为无害物质或将其从土壤中去除。 例如,利用微生物降解有机污染物。
联合修复技术
结合物理、化学和生物等多种方法,对土壤进行综合治理,提高修复 效果。
04
成功案例分享与经验借鉴
02
土壤污染现状分析
《2024年石油污染土壤的修复技术研究现状及展望》范文

《石油污染土壤的修复技术研究现状及展望》篇一一、引言随着工业化的快速发展,石油污染问题日益严重,尤其是石油泄漏和意外事故对土壤环境造成了巨大的破坏。
石油污染土壤的修复技术因此成为了环境保护领域的重要研究课题。
本文旨在探讨当前石油污染土壤修复技术的现状,并展望未来的发展趋势。
二、石油污染土壤的危害石油污染土壤对生态环境和人类健康造成了严重威胁。
石油中的有毒有害物质会破坏土壤结构,降低土壤肥力,影响农作物生长,同时还会对地下水造成污染,进而影响整个生态系统。
因此,石油污染土壤的修复工作显得尤为重要。
三、当前石油污染土壤修复技术研究现状1. 物理修复技术物理修复技术主要通过换土、去表土、热处理等方法去除土壤中的石油污染物。
其中,换土法是通过移除受污染的土壤,用未受污染的土壤进行置换;去表土法则是去除表层受污染的土壤,深层的土壤则通过自然降解或生物修复等方法进行处理。
热处理则是通过加热使石油污染物从土壤中分离出来。
2. 化学修复技术化学修复技术主要通过向土壤中添加化学物质,与石油污染物发生化学反应,从而降低其危害性。
常用的化学修复技术包括化学氧化法、化学还原法、溶剂浸提法等。
3. 生物修复技术生物修复技术是利用微生物、植物等生物体及其代谢活动来去除或降低土壤中石油污染物的方法。
常见的生物修复技术包括微生物修复、植物修复等。
其中,微生物修复是通过投加具有降解石油能力的微生物,加速石油的分解;植物修复则是通过种植能吸收或降解石油的植物,达到净化土壤的目的。
四、当前修复技术存在的问题及挑战虽然当前石油污染土壤的修复技术取得了一定的成果,但仍存在一些问题与挑战。
首先,物理修复技术成本较高,且可能对环境造成二次污染;化学修复技术存在化学反应可能产生有害中间产物的风险;生物修复技术受环境因素影响较大,如温度、湿度、pH值等。
此外,对于复杂多变的石油污染物,现有的修复技术往往难以达到理想的修复效果。
五、未来展望未来,石油污染土壤的修复技术将朝着更加高效、环保、可持续的方向发展。
2024年全球环境保护趋势分析

生态保护与修复工程
全球范围内启动大规模的生态保护与修复工程,以应对环境退化和生态系统破坏。 各国政府和企业将加大投资,推动绿色技术的研发和应用,以降低对环境的负面影响。 重视自然保护区、生态公园等地的保护和修复,提高公众的环保意识和参与度。 国际合作将进一步加强,共同应对全球环境问题,推动可持续发展。
环保产业的发展 将推动技术创新 和产业升级,提 高企业竞争力。
环保产业的发展 将促进国际合作 ,共同应对全球 环境问题。
05
政策建议与行动计划
国际社会共同应对环境问题
政策建议:加强 国际合作,共同 制定环境保护政 策
行动计划:推动 各国采取具体措 施,落实环保政 策
资金支持:设立 环保基金,支持 发展中国家开展 环保工作
绿色能源技术:太阳能、风 能、水能等可再生能源技术
持续发展
03
2024年全球环境保护趋势
可持续发展成为主流
全球各国政府和企业越来越重视可持续发展,采取一系列措施推动环境保护和绿色发展。
2024年全球环境保护趋势呈现出以可持续发展为核心的特点,注重经济、社会和环境的协调 发展。
可持续发展成为主流意味着环境保护和经济发展不再是相互矛盾的,而是可以相互促进的。
跨国环境问题与国际合作
全球气候变化:各国共同应对,减少温室气体排放 野生动植物保护:国际合作,共同打击非法猎捕和走私 跨国污染:加强国际环保法规,共同治理跨境污染 资源枯竭:国际合作开发可再生能源,减少对自然资源的依赖
环保产业与经济发展机遇
环保产业的发展 将促进经济的可 持续发展。
环保产业将成为 新的经济增长点, 创造更多就业机 会。
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全球土壤污染及修复技术现状与未来趋势分析来源:环境工程技术学报作者:纪冬丽【导读】随着含砷金属矿产的开采与冶炼、化石燃料的燃烧、含砷化学制品及农药的使用、木材防腐及工业废水的排放和非法倾倒等,使得土壤中砷浓度日益增加,引起了世界围不同程度的土壤砷污染,土壤砷污染及其造成的严重后果已不容忽视。
随着含砷金属矿产的开采与冶炼、化石燃料的燃烧、含砷化学制品及农药的使用、木材防腐及工业废水的排放和非法倾倒等,使得土壤中砷浓度日益增加,引起了世界围不同程度的土壤砷污染,土壤砷污染及其造成的严重后果已不容忽视。
土壤砷污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性等特点,据Allaway估算,进入土壤的砷如果只通过植物吸收使其在土壤中消失的时间为100a,因此土壤一旦遭受砷污染其治理难度大且周期长。
据统计中国土壤中砷浓度的平均值为11.2mg/kg,约为世界平均值(6mg/kg)的2倍,我国土壤砷污染问题更加突出。
为此2011年国务院批文的《重金属污染综合防治“十二五”规划》中,将砷列为第一类重点防控污染物。
针对土壤砷污染,国外许多学者研究了土壤中砷的污染浓度、污染围及赋存形态等,并开展了修复研究。
笔者综合分析了前人在该领域的研究成果,对国外土壤砷污染的现状、修复技术以及研究方向等进行了阐述,以期为以后的研究工作提供理论支撑。
1、土壤砷污染现状1.1 国外土壤砷污染现状目前,世界上许多国家和地区土壤砷污染程度十分严重。
根据美国国家环境保护局(USEPA)的规定,砷在土壤中的浓度限值为24mg/kg。
土壤砷污染来源十分广,主要由一些人为活动导致,包括杀虫剂的使用、除草剂和磷酸盐肥料的施放、半导体工业的发展、采矿和冶炼、制造业、燃煤、木材保存剂等。
欧洲表层土壤中砷浓度的平均值为7.0mg/kg,但不同地区不同土壤条件下,砷的背景值差别很大。
世界上不同砷污染地区土壤中的砷浓度见表1。
表1 砷污染地区土壤中砷浓度由表1可以看出,在富含金矿的波兰西南部下西里西亚省,土壤中的砷浓度高达18100mg/kg。
此外,孟加拉国、印度的西孟加拉邦、阿根廷和越南,砷污染导致3900万以上的人受到不同程度的毒害,700万人受到严重伤害。
智利砷污染地区膀胱癌和肺癌的发病率是其他地区的2倍。
根据日本环境部最新土壤污染调查报告显示,在日本1906个污染场地中,砷污染场地占27%(510个)。
2011年,美国毒物及疾病注册局和USEPA将砷列为超级基金场地中最毒污染物之首。
Yang等调查研究显示,在密西西比河流域有超过半数地区都处于砷污染高风险区。
澳大利亚共有超过10000个土壤砷污染场地,其中某金矿附近村庄土壤中砷浓度高达9900mg/kg。
据Nrigau等的统计,全球每年向土壤中输入的砷总量为0.94×108kg,其中约42%来自采矿和冶金过程中“三废”的排放。
部分国家(地区)因采矿和金属加工造成的土壤砷污染情况见表2。
由表2可知,这些国家和地区土壤的砷污染程度极其严重,砷污染浓度超出GB15618—1995《土壤环境质量标准》一级标准值(≤15mg/kg)百倍之多。
表2 部分国家(地区)因采矿和金属加工造成的土壤砷污染情况1.2 我国土壤砷污染现状近年来,随着人们对含砷矿石的大规模开采,砷剂在工农业生产中广泛应用,以及大量堆积的含砷废石、尾矿被氧化和淋滤溶解,造成砷元素的分解、迁移和扩散,导致土壤受到砷污染,对生态环境和人体健康造成潜在的威胁。
我国土壤砷污染事件呈集中爆发态势,省独山县、省辰溪县、广西省市、省阳宗海地区、省大沙河地区、邳苍分洪道地区土壤砷污染事件层出不穷,这些都预示着土壤砷污染已发展成为灾难。
自2013年下半年,瑞士和我国研究人员在瑞士公布的最新研究成果显示,我国有近2000万人生活在土壤砷污染高风险区,例如塔里木盆地、额济纳地区、省地区、北部平原的省和省等,我国土壤砷浓度超过10μg/L的地区总面积为58万km2。
全球砷矿资源探明储量的70%集中在我国,据统计我国年产砷渣50万t,已囤积的砷渣200万t,但砷渣的无害化处理和综合利用率低,大量含砷尾矿库的闲置和任意堆放加快了砷释放到土壤中的速度,因此在采矿和冶炼活动密集的地区,土壤砷污染问题尤其突出。
克拉玛依的哈图金矿尾矿中的砷浓度高达1100mg/kg,伊犁哈萨克自治州的阿希金矿尾矿中砷浓度在1000mg/kg以上,对当地的土壤和地下水造成严重威胁。
省连南县寨岗镇铁屎坪炼砷遗址,在20世纪80年代后期停产后,含砷214%~518%的废渣尾砂堆存2147万t,占地1128hm2。
广西省和省受到砷污染的土壤至少有上千km2。
莫昌琍等研究了锡矿山锑矿区的采矿区、冶炼区和尾矿区附近农用土壤砷污染状况,结果表明,这3个区域8个采样点的农用土壤中砷浓度为14.95~363.19mg/kg,远高于土壤中砷的背景值。
污水灌溉、工业污泥及含砷肥料、农药等在农业生产中的使用亦造成了农田土壤环境污染。
省常宁县大面积的水稻已遭受到砷污染,砷浓度为92~840mg/kg,远远超出土壤中砷的背景值。
竹青等对省荆州市郊区蔬菜基地土壤取样分析发现,砷的污染面积较大,污染源为含砷农药。
市近郊菜地土壤砷浓度围及平均值分别为4.44~25.3和9.40mg/kg,明显超过市土壤中砷的背景值。
另据调查显示,市、市、市和市市郊菜地土壤砷浓度均有高出当地土壤中砷背景值的情况,有的已造成土壤砷污染。
面对日益严重的土壤砷污染趋势,国相继开展了大量土壤砷污染调查及场地修复工作:1999年起,开展了砷的超富集植物筛选和土壤砷污染的植物修复研究,利用砷超富积植物蜈蚣草在建立了第一个土壤砷污染的植物修复基地,并进行了现场修复试验;随后又在广西省和省建立了砷、铅等重金属污染及酸化土壤修复的示工程,采用超富集植物与经济作物间作的修复模式,可以边修复污染土壤、边开展农业生产;2009年,利用化学-植物修复技术处理日本遗弃化学武器引起的农田有机土壤砷污染,对该技术进行了工程应用示,用于修复数百公顷有机土壤砷污染;此外,中国环境科学研究院清洁生产中心正在以省市为主要研究区域,针对该市20余家涉砷企业存在的土壤砷污染环境风险以及相应的历史遗留问题,进行以实现砷排放总量控制目标并持续推动以源削减和全过程污染防治控制为目的的研究。
2、土壤砷污染修复技术研究现状砷具有高毒性,砷污染会带来一系列高危害环境问题,面对日益严重的土壤砷污染现象,寻找经济高效、安全、无二次破坏的修复技术已迫在眉睫。
目前,常用的主要土壤砷污染修复技术有物理修复、化学修复和生物修复。
修复技术的选择依赖于土壤性质、污染程度、最终用途和成本效益。
2.1 固化/稳定化修复固化/稳定化(solidification stabilization,S/S)修复技术是指向土壤中添加固化稳定剂,通过吸附、沉淀或共沉淀、离子交换等作用改变重金属在土壤中的存在形态,降低重金属在土壤环境中的溶解迁移性、浸出毒性和生物有效性,减少由于雨水淋溶或渗滤对动植物造成的危害。
固化稳定化修复技术又包括化学固化稳定化修复技术(通过利用各种化学稳定剂来降低污染物的迁移性及生物可利用性)、植物固化稳定化修复技术(利用高效植物及其伴生微生物来固定位于植物根区的污染物)以及化学-植物联合固化稳定化修复技术(即辅助植物固化稳定化修复技术)。
该修复技术与传统的客土、非原位原位淋洗、玻璃化、沥青覆盖、地面冻结等技术相比,所带来的二次破坏更小。
常用于修复土壤砷污染的固化稳定剂有:铁氧化物(水铁矿、针铁矿、纤铁矿、赤铁矿);锰氧化物(水钠锰矿、水锰矿和软锰矿)和铝氧化物(三水铝矿、勃姆石、水吕石)。
金属氧化物作为固化稳定剂修复土壤砷污染不仅效果显著且廉价易得,国际上在该领域的研究成果见表3。
Mench等认为在天然的土壤环境中,铁氧化物可以降低砷的迁移性和生物可利用性。
土壤中砷在金属氧化物表面发生氧化还原反应影响了砷的存在形态,Masue等研究发现砷的形态是砷去除过程的关键因素:碱性环境下(pH为8~10),As(Ⅲ)在铁氧化物表面的吸附效果更加显著;酸性环境下(pH为3~5),As(Ⅴ)吸附效果更好。
目前,普遍认为短时间As(Ⅴ)在金属铁或溶解铁表面不会减少,而在有氧条件下,As(Ⅲ)在金属氧化物表面被氧化。
表3 金属氧化物固化稳定剂修复土壤砷污染案例目前,虽然固化稳定化修复技术具有快速、简单、成本低且二次污染小等优点,但常用的固化稳定剂对土壤砷污染修复效果以及现场应用等方面依然存在一些不足。
该技术只是改变重金属在土壤中的存在形态,重金属仍存留在土壤中,土壤很难恢复到原始状态,不适宜进一步利用,因此一般需和其他修复技术联合使用。
2.2 土壤淋洗修复土壤淋洗(soilwashing)修复技术是从污染土壤中去除有机和无机污染物的过程,通过污染土壤和淋洗剂的高能量接触(包括物理和化学作用)实现污染物的分离、隔离和无害化转变。
土壤淋洗修复技术分为原位化学淋洗修复和异位化学淋洗修复技术。
原位化学淋洗修复技术是根据污染物纵向分布的深度,借助外力或淋洗剂自身重力对土壤中污染物进行淋洗提取的过程,并利用抽提井或明渠对淋洗剂进行收集。
异位化学淋洗修复技术通过以下步骤来实现修复:1)将污染土壤挖掘并转移;2)将转移出的污染土壤置于淋洗装置中进行处理;3)收集淋洗废液并对淋洗废液中的污染物进行无害处理;4)将修复后的土壤回填。
土壤淋洗修复技术的关键是找到有效的淋洗剂,对淋洗剂的要求:1)对土壤中的砷有很强的溶解能力;2)对土壤理化性质破坏较小;3)成本低且具有实用性;4)淋洗废液易于处理,不对环境造成二次污染,且淋洗剂可以重复使用。
对于含砷的复合污染土壤,目前常采用的淋洗剂包括无机淋洗剂(如磷酸)、螯合剂〔如草酸、乙二胺四乙酸(EDTA)〕、生物表面活性剂和复合淋洗剂等。
唐敏等采用柠檬酸(0.25mol/L)修复土壤砷污染研究表明,柠檬酸是一种环境友好且高效的砷淋洗剂,其对土壤中砷的去除率最高可达70.58%。
Mukhopadhyay等首次采用天然表面活性剂无患子(soapnutfruit)和磷酸的混合剂提取土壤中砷,当pH为4~5时,砷的去除率高达70%。
Tokunaga等分别采用浓度为1.6mol/L 的氢氟酸、磷酸、硫酸、盐酸、硝酸、高氯酸、过氧化氢作为淋洗剂对高浓度砷污染(2830mg/kg)的火山灰土进行淋洗修复,结果发现各种酸对砷的提取效果由高到低依次为磷酸>氢氟酸>硫酸>盐酸>硝酸>高氯酸>过氧化氢;经过6h,磷酸对砷的去除率高达99.9%。
Nicolas等采用氢氧化钠联合表面活性剂作为淋洗剂修复土壤砷污染(50~250mg kg),结果表明,2h 土壤中砷的去除率可达79%~82%。