不同土壤污染类型对应的土壤修复技术
王聪慧
安徽工和环境监测有限责任公司,安徽省合肥市230000
摘要:土壤健康关乎人类生存与发展,我国土壤污染已经严重威胁人类可持续发展。我国土壤污染主要存在于耕地和工矿业污染,主要污染类型为重金属污染和有机污染,通过判断不同污染类型因地制宜选取污染修复技术,恢复土壤环境质量。
1 前言
土壤是万物生存的基础,土壤污染问题与人类发展息息相关。根据《全国土壤污染调查公报》显示,全国土壤环境状况总体形势严峻,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量较差,而工矿业废弃地环境问题尤其突出[1]。解决土壤污染问题对于土壤环境健康和人类的可持续发展具有重要意义。
2 土壤污染问题
2.1 污染类型及危害
全国土壤总的超标率为16.1%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。污染类型以无机型为主,有机型次之,复合型污染比重较小,无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8%。详见表1。
耕地土壤污染严重,据《中国耕地地球化学调查报告》显示,被测定的耕地土壤点位超标率为19.4%,其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为13.7%、2.8%、1.8%和1.1%,主要污染物为镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕和多环芳烃。工矿业废弃地污染主要可分为两大类:工业废弃地污染和采矿业废弃地污染,而工业废弃地污染主要涉及化工业、冶金业等行业,按照污染物种类可将工业废弃地污染分为重金属污染和有机污染,重金属污染主要来源于金属冶炼和化工等,而重金属污染具有毒性大、且在土壤污染过程中存在隐蔽性、长期性、不可逆性的特点,会导致土壤肥力下降、土壤作物减产甚至零产,且土壤污染会影响地下水环境,对生态系统造成不可预估的伤害;土壤中有机污染主要来源于化学品的随意倾倒、工业用品的泄露等,大量的有机物被释放到土壤环境中,且大部分污染物难溶于水,甚至有些是“三致”污染物,严重威胁着人类健康与清洁产业的发展。采矿业废弃地污染主要表现为(1)矿山开采会破坏矿山表层植被,导致茂密的草木区变为荒山野岭(2)采煤废弃物例如煤矸石、尾砂等会对土地的侵占,这些废弃物产生的垃圾会带来一定的环境问题(3)采矿过程中产生的废水和废气等不经适当处理排入环境,对当地生态系统造成不可逆转的污染[2]。
2.2 污染分布现状
从污染分布情况看,南方土壤污染重于北方;长江三角洲、珠江三角洲、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出,西南、中南地区土壤重金属超标范围较大;镉、汞、砷、铅4种无机污染物含量分布呈现从西北到东南、从东北到西南方向逐渐升高的态势。
3 解决土壤污染问题的方法与对策
3.1 污染评估方案
根据《中华人民共和国土壤污染防治法》所规定的内容,针对工矿业废弃地的不同污染类型,指定不同评估方案,评估方案主要包括以下内容:确定该污染区主要污染物状况,可从污染物类型和污染程度来进行调查;了解该污染区主要污染范围,受污染的土壤或者地下水的污染面积,从而更好的为方案的制定提供一定的依据;确定该地区所产出的农产品质量以及对公众健康和生态环境造成的风险;最后要阐述方案所要达到的风险管控的要求,并且不对土壤和周边环境造成新的危害,如何制定才能科学合理有效,进一步确定修复后的目标以及如何实施方案能高效达到此目标。
3.2 土壤污染修复方案与技术
3.1.1 土壤污染修复方案
在编制污染修复方案之前,要对所研究的工矿业废弃地土壤污染状况就行调查,对工矿业废弃地土壤污染状况调查可分为三个阶段:第一阶段土壤污染状况调查、第二阶段土壤污染状况调查、第三阶段土壤污染状况调查。调查结束之后要因地制宜进行科学合理的修复方案,从污染后修复到未实施工作签的防控以及实施作业过程中的管控流程,更加完善土壤环境治理水平,实现土壤资源的可持续发展。
制定土壤污染修复方案过程中需严格按照《中华人民共和国土壤污染防治法》所规定条例,发挥国家及各级人民政府监督管理职能,为全面土壤污染修复工作提供科学依据;针对不同的土壤污染类型制定相应的修复方案,在制定修复方案的同时考虑到是否会影响到人类健康等。
制定土壤污染修复方案后要严格按照方案执行,在执行过程中,加强对土壤环境质量的监测,对未受污染的土壤应该采取以预防为主的措施,尽可能在源头控制土壤污染,对不同污染程度区域采取不同修复方案,有针对性的开展土壤污染修复工作,并大力加强土壤环境保护法的宣传,提供人民群众的法律意识和环保意识。
3.1.2 土壤污染修复技术
土壤污染修复技术较丰富,当前土壤污染修复技术包括物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术以及联合修复技术等[3],不同修复技术均存在优缺点,可以因地制宜、科学合理制定修复技术,对土壤污染修复技术要进行适当的优化,恢复受污染土壤的活性,推动土壤资源的可持续利用,积极响应党的推进生态文明建设的号召。
土壤中重金属污染和有机污染均可以采取物理、化学和生物修复技术,物理法是通过一些工程措施,对土壤污染进行修复,包括客土、换土、电击回收重金属离子等方法,物理修复法虽简单易操作但花费大,且可修复面积有限;化学法修复土壤中重金属离子主要有化学淋洗法和化学稳定法,化学淋洗法即向被重金属污染的土壤中投入化学溶液,在机械搅拌的作用下去除重金属,简单易操作但会造成二次污染,化学稳定法即向北重金属污染的土壤中加入螯合剂,使其重金属发生化学反应从而去除,效率高,成本较低且不易产生二次污染[4]。生物修复技术针对土壤中重金属污染主要包括植物修复,种植特定的植物,吸收土壤中重金属,从而达到去除的目的,但存在成本高,修复效果不佳,易造成二次污染等缺点[5]。
土壤中有机污染主要使用的是生物修复技术,包括植物修复技术、微生物修复技术以及联合修复技术,植物修复技术主要利用植物吸收有机物并将其富集、固定等,主要分为植物萃取、植物固定、植物降解、植物挥发等,方法效果显著但存在植物种类难以选择、收环境因素影响大等问题[6];微生物修复技术包括生物啜食法和生物通气法,主要通过培养能降解有机污染的菌落来去除土壤中有机物,菌株对生长环境要求较高[7]。
对不同类型土壤污染要选取不同修复技术,制定相应的修复方案,保证土壤功能和土壤的有效利用。
4 结论与展望
土壤是生态系统重要的组成部分,土壤污染后将带来一系列不可逆转的危害。在土壤受到污染后要及时进行修复,因地制宜采取科学合理的修复方案,对不同类型土壤污染采取不同修复技术,坚持预防为主、保护优先、分类管理、风险管控、污染担责、公众参与的原则,社会各界共同努力,创建美好土壤环境。
参考文献
[1]中华人民共和国环境保护部。中华人民共和国国土资源部。全国土壤污染状况调查公报(2014-04-17).
[2]姜福川,彭华东.矿业废弃地生态恢复与重建[J].四川水泥,2017(09):111.
[3]郜涛,骆碧涛,卢海勇.污染场地土壤修复技术研究现状与发展趋势[J].化工设计通讯,2022,48(04):187-190.
[4]曹颖.重金属污染土壤稳定化修复技术研究[J].化工管理,2022,(08):23-25+84.
[5]郑瑶,刘瑜君,宋静雯,张悦桐.植物修复技术在重金属污染土壤修复中的应用[J].中国高新科技,2022(02):114-115.
[6]刘国强,顾轩竹,胡哲伟,徐建.农业土壤有机污染生物修复技术研究进展[J].江苏农业科学,2022,50(01):27-33.
[7]楼春,钟茜.土壤有机污染生物修复技术研究[J].资源节约与环保,2019(05):68.