土壤污染防治与修复技术应用探讨
彭荣乐
湖南省常德生态环境监测中心 湖南省常德市 415000
土壤污染的防治措施
1.1 源头管控与风险预防
土壤污染防治的关键是源头把控,要重点健全工业固废、农药化肥以及生活垃圾的处理机制,加大污染物排放标准的制定和执行力度,这样才能遏制新的污染源产生;现实中,需要大力推行绿色农业模式和清洁生产技术,提倡采用低毒低残留的农用化学品,从源头上降低有害物质渗入土壤的可能性;同时,要对危险废物和持久性有机污染物执行全生命期管理,创建污染地块清单和风险评价体系,尽快找出潜藏的隐患并预先加以防范,保证生态环境安全底线不会被突破。
1.2 农业面源污染综合治理
当前,农业面源污染变成我国土壤污染的重要缘由之一,所以,急需形成体系化的处理架构,应大力推动种植结构的科学改变,推广使用有机肥替代和精准施肥等高效的农业技术,遏制化肥、农药这些高危因子的不合理应用,全面推行秸秆还田、畜禽粪便资源化利用,地表覆盖等生态恢复手段,改良土壤中的有机物含量和微生物活跃程度,改善农田环境的自我净化性能。通过创建农田生态缓冲区域,开展退耕还林还草项目,做到水土保持和生态防护功能的共同改进,从而避免养分流失和污染扩散情况,保证农业生态系统的稳定与可持续发展。
1.3 城市与工业场地污染防控
针对城市和工业用地土壤污染,应创建覆盖污染地块整个生命进程的综合管理架构,包含环境调查、风险评价以及分阶段改良等关键部分,重点地区要展开持续监测并执行动态评定,塑造污染场地信息平台,指定责任主体并改进改良优先级排序,促使企业推行清洁生产技术和末端处理办法,比如废水零排放、重金属集中处置,从而明显降低污染物的排放强度;对于重度污染地块,可以采用原位或者异位改良技术来防止二次污染的蔓延,从政策上加大土地使用权流转过程中环境保护的监管力度,保证开发行为同生态保护目的达成一致。
1.4 法规政策保障与社会协同
创建完备的法规政策体系成为达成土壤污染防治目的的重要保障,当下迫切需求修订《土壤污染防治法》,加强对政府监管职能、企业主体作用和民众参与的强化措施,推动多种共治局面的出现。要加大财政资金投入量,促使技术创新进步,重点关注土壤污染检测、风险评定和技术修补方面的研发成果及其实际推行进程;建立跨越部门协作并兼具区域联系的总体治理机制,完善信息公布系统以及应对突发状况的体系架构,加强全方面人员的土壤守护意识与解决水准。在创建标准制度化社会合作的基础上,构成由政府负责主导、企业作为主要主体并且社会各界一同协同配合形成的保护机制。
2. 土壤污染修复技术
2.1 物理修复技术
物理修复技术是土壤污染治理的重要手段,借助物理作用分离、迁移或清除污染物,特别适合应急、局部高浓度及难降解污染场景,包含诸多典型技术路径,如换土法、热解吸、土壤气相抽提以及电动力学修复等。换土法针对浅层小面积场地,将受污染土壤移除,用无害化介质替换,迅速削减污染风险,但是,要妥善规划废弃物处置方案,保障环境安全,而且耗费大量优质土壤资源,热解吸依靠高温加热,使有机污染物挥发集中处理,特别适合石油烃、多环芳烃等挥发性或半挥发性有机物污染,缺点是运行成本高、能耗大。土壤气相抽提技术更多用于治理 VOCs 和 SVOCs,利用负压抽吸使污染物从固态介质向气相迁移并分离净化,比较擅长处理大面积浅层有机污染问题,而电动力学修复技术依靠外加电场促使重金属离子向电极表面迁移实现吸附去除,很适合于低渗透性细粒土质环境,物理修复方法虽然施工便捷、操作灵活并且能对污染精准控制。
2.2 化学修复技术
化学修复技术利用土壤和外加药剂发生化学反应,改变污染物的理化性质,达到去除、钝化或无害化的目的,其包括固化 / 稳定化、化学淋洗、化学氧化还原、萃取等工艺形式,固化 / 稳定化一般采用水泥、石灰、黏土、磷酸盐等固化剂,使重金属或有机污染物形成难溶性或低迁移性的复合物,大大降低了其向外界环境扩散的可能性,而且操作简单、施工周期短,在工业场地和高风险区域污染治理中应用广泛;而化学淋洗是通过螯合剂或表面活性剂将目标污染物从土壤中解吸出来转移到液相体系,再经过后续处理达到净化目的,特别适用于重金属、苯系物、石油烃类污染物的去除,但对场地地形特征和土壤性质有较高要求,同时需注意二次污染的风险防控问题。化学氧化还原法通过氧化剂(高锰酸钾、过硫酸盐)或者还原剂(亚铁盐)把有机污染物转变成低毒性物质,促使重金属变成稳定化合物,以此来做到环境介质的深层净化,这种方法有着反应速度较快、适用范围较广等优点,但是也存在试剂耗费量大、运作费用高,可能会对土壤微生物生态系统带来潜在危害等缺点。
2.3 生物修复技术
生物修复技术属于依靠生物过程的环境治理方法,包含植物修复、微生物修复、动物修复以及多种模式结合的复合型生物修复等多种具体应用形式。植物修复主要依靠超累积植物或者抗性植物吸收并降解土壤中的重金属以及有机污染物,通过植株生长、收获之后再实施处理,从而达成污染物的空间转移或者化学转化,特别适合于大面积低浓度污染区域,比如稻田镉超标状况的改善,兼具生态修复和景观美化双重功效,微生物修复依靠土壤中固有的或者人为添加的功能微生物,在其代谢过程中分解有机物,并且借助化学沉淀或者吸附作用使重金属离子钝化。该技术适用于石油烃、多环芳烃、有机氯农药这些污染物在农田和工业场地里降解效率的提高,可以通过营养补充、通气改良、微生物接种等方式实现,动物介导修复技术利用蚯蚓之类的土壤生物,不仅可以改善土壤结构,还能加快有机物分解速度.
2.4 联合修复与智能化技术
应对复杂污染状况和多样化的修复需求,联合修复技术以及智能化治理方案慢慢变成土壤污染防治的主要研究方向,这些技术将物理、化学、生物等多种办法综合起来,专门用来处理含有多种组分或者多种类型的污染物的复合污染场地,它们最典型的模式通常是先用热脱附或者淋洗工艺迅速降低污染程度,之后再通过生物修复手段来恢复土壤生态系统的功能,这样就能做到污染清除和生态恢复相结合的效果。近些年,伴随着信息技术和智能设备的快速发展,在土壤修复方面产生了很多新的成果,包含辅助决策系统、依靠人工智能创建的模型以及材料筛选算法等等,比如,以生物炭为例,国内的学者依靠机器学习的框架搭建“生物炭结构 - 土壤理化性质 - 修复效果”的智能预估模型,该模型能够很准确地评判出在各种条件下的修复效果,并且为在复杂环境中执行精准修复工作提供帮助。
结语
综上所述,随着经济的发展,人们越来越关注环境保护,尤其是土壤污染的防治与修复工作,更是成为社会关注的焦点。当下,绿色低碳理念、智能化集成策略以及多维协同机制已逐渐成为行业发展的重要走向。放眼将来,在新型修复材料和监测技术不断更新的状况下,人工智能算法和大数据分析会在动态评价和精准调节中发挥越来越重要的作用,这样将会为土壤保护和资源的高效利用提供更为有利的条件。
参考文献
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