工业场地土壤重金属污染现状及修复治理技术研究进展

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　　摘要：近年来，我国工业的发展速度很快，对工业场地重金属污染的治理是现阶段我国的主要任务。污染源的增多使得生态环境受到严重威胁，为改善这一状况，对重金属污染的修复治理是非常有必要的。下面对现阶段我国土地的重金属污染现状进行分析，然后给出相应的修复治理技术。
　　关键词：工业场地;土壤污染;修复技术
　　中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）04-00-01
　　Abstract：In recent years， the development of China’s industry is very fast. The treatment of heavy metal pollution in industrial sites is the main task of China at this stage. In recent years， the increase of pollution sources has caused serious threats to the ecological environment. To improve this situation， it is very necessary to repair and control heavy metal pollution. The following is an analysis of the status of heavy metal pollution in China’s land at this stage， and then the corresponding repair and treatment techniques are given.
　　Key words：Industrial site;Soil pollution;Repair technology
　　为减少工业生产对城市环境的破坏，近年来很多大型工业逐渐从城市向郊区开始搬迁。城市环境问题得到有效治理，但工厂对郊区土地仍存在严重污染，其中重金属污染占有较大比例。从治理全国土壤污染的角度看，必须从根源上控制工厂废水、废气的产生。很多新型的土壤修复治理技术被提出，且取得了较好的环境治理效果。
　　1 污染类型概述
　　工业场地对土壤的污染，比其他任何一种方式的污染都要严重。工厂的位置一旦选定就很难变化，重金属长期向地下渗透，被污染土壤的深度逐渐加深，地下水也可能受到污染。目前我国工业场地的污染类型，可总结为以下三类。
　　（1）重金属污染;（2）有机物污染;（3）复合污染。
　　2 对不同类型修复治理技术的探析
　　在科技的推动下，很多新型土壤修复技术被研发出来且被大面积推广使用，初步取得了良好的治理效果。修复土壤的方法很多，例如物理转移、生物吸收、化学降解等。不同的修复方法需要相应的技术做支撑，下面介绍几种典型的修复技术。
　　2.1 淋洗修复
　　该技术的显著优势是能够快速移除土壤中存在的重金属，因此是目前最受欢迎的修复土壤的技术之一。淋洗过程借助的是液体溶剂，该溶剂可以将土壤中的重金属进行溶解，或迫使重金属从土壤中分离出来，然后通过引流实现对土壤的修复。该项技术适用于有着重金属和有机物污染的土壤，在几项组合技术共同处理土壤污染时，淋洗修复可以作为前期处理使用。淋洗液的组成成分可以是水、化学药剂等。该项技术目前在我国的发展比较成熟，其快速、高效的优势使其成为现阶段工厂修复土壤的主要技术。
　　2.2 热处理
　　该项技术对土壤的修复原理是通过加热污染严重的土壤，将污染物从土壤中分离出来。该项技术对有机污染物的处理有着显著效果，但对土壤中重金属的分离效果不大。通过温度的高低，可将该项技术划分为高温、低温处理技术，下面对两种典型的技术进行详细介绍。
　　2.2.1 热吸附
　　该技术的处理是利用污染物的挥发性特征，在土壤中加入某种能和污染物反应的物质。将土壤加热到一定温度后，反应开始进行，最终污染物以无害气体的形式向空气中挥发。热吸附需要相应的设备辅助完成加热过程，且反应时间较长。鉴于其较高的成本投入，目前在土壤修复中还未被广泛应用。
　　2.2.2 微波修复
　　使用传统热处理技术对土壤进行修复时，土壤内部和面层的预热时间不同步，这会导致土壤中原有水分蒸发，经过修复的土地结构层发生变化，可能会削弱土壤层原有的稳定性。为改善这一情况，微波修复应运而生，实现了内部结构和表面的同步加热。微波修复不需要精密的设备，且操作起来简便灵活，能够最大程度地保证原有土质结构的稳定性[2]。
　　2.3 土壤气提
　　使用气提技术对土壤进行净化依靠的是物理方法。借助相关抽气装置，將土壤层的蒸汽压力降低，然后将污染物转化成气体形式，随着抽气装置排出。在工业场地面层上放置适量的活性炭，排放出的气体可被活性炭吸收，不会对大气造成污染。该技术适用于挥发性较强的烃类有机物，例如乙烯、石油烃等，在对该类型的土壤污染进行处理时，其修复效果高达90%。气提技术在处理土壤污染的同时，能够对地下水进行净化，保证居民使用井水时的安全。
　　2.4 电动力修复
　　该项技术的兴起是在20世纪末，对不同性质土壤内部的重金属都起到了分离作用，例如黄土层、淤泥层等。该项技术又被简称为电修复，其对土壤进行修复的原理是：将正负电极分别插入土壤的适当位置，当正向电极中的电流向负向电极中移动时，会带动金属离子一起向电极移动。在负电极中安装相应的金属离子回收装置，实现对重金属的集中处理。至此，土壤修复过程就全部完成。土壤的自身性质，例如酸碱度、组成成分以及金属含量等也会对修复效果产生一定影响。
　　现阶段，世界上很多经济发展较为迅速的国家都已经实现电修复。 　　中国对此项技术的应用也日趋完善。在此基础上科研人员还在不断探索更加优质高效的土壤处理技术。电修复的优点在于消耗的能量少，金属集中处理过程简单，后期不会产生其他污染物[3]。该项技术只适用于对重金属土壤的净化，对污染性气体的降解效果不大。
　　2.5 植物修复
　　该项技术的适用范围较广，对重金属、污染气体富集的土壤，都有很好的修复效果。植物能够将金属离子、污染物等吸收到自身的茎叶当中，通过自身的光合作用、呼吸作用等对污染物进行转化和降解，很多时候降解产物是对土壤有利的。植物修复的处理方式是原位修复，相比异位修复，其成本较低，同时能对工业场地起到一定的美化效果，这是此技术得到业界广泛认可的主要原因。
　　不同植物对金属离子的降解方式是不同的，有的植物属于富集型，可将重金属转化成自身所需的物质。有的植物通过发达的根系抑制污染源的扩散。有的则是在正常的新陈代谢中，将重金属降解掉。绿植覆盖能够恢复当地原本的生态环境，为动物创造栖息地。
　　目前富集型植物在工业污染的处理上不常用到，其对铜、锌、镍等金属的处理效果非常好，该类型的植物在我国产量是最丰富的。但此类型植物对重金属的吸收很单一，最多只能一次吸收两种金属，且生产周期较长，从而导致土壤修复时间延长。在重金属含量特别高的工业场地，富集型植物会出现中毒现象，可见其富集能力是有限的。由于修复能力的局限，该修复技术还未得到普及。
　　2.6 固化-稳定
　　该技术不是对土壤中重金属的去除，而是在土壤中添加相应的固化剂，维持重金属的稳定状态，并保证此状态长期不变。水泥是处理过程中最常用的固化剂，其他固化剂包括沥青、石灰等。该技术对土壤的修复方式是原位固化，能将金属杂质的毒性降到最低，便于后期进一步处理[4]。此技术不会区分金属类别，适用于污染范围较广、金属含量复杂的场地。固化技术需要很多设备作支撑，因此需要较多的成本投入，若金属深入地下会影响固化效果。金属仍旧留在土壤层中，后期还需对其安全性进行监测，对生态环境的威胁较大。
　　3 结束语
　　在工业飞速发展的过程中，重金属污染一直是困扰工厂的问题，同时也阻碍其进一步发展。在此情况下，很多土壤修复技术被研究出来，并大量投入使用，随着技术的更新换代，对重金属的处理效果越来越好。笔者对几种典型的处理技术进行总结和介绍，目前我国十分重视对重金属场地的治理，新型修复技术也在不断研究当中。
　　参考文献
　　[1]王迁.土壤重金属污染修复技术及研究现状[J].城市建设理论研究，2014（15）.
　　[2]高晓宁.土壤重金屬污染现状及修复技术研究进展[J].现代农业科技，2013（9）：229-231.
　　[3]王洪才.重金属污染土壤淋洗修复技术和固化/稳定化修复技术研究[D].杭州：浙江大学，2014：1-66.
　　[4]黄先飞.黔北火电厂周边森林土壤重金属污染现状研究[J].环境保护前沿，2016，6（4）：69-76.
　　收稿日期：2018-12-25
　　作者简介：王秀婷（1987-），女，汉族，硕士，中级，研究方向为环境保护。
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