DQZHAN技術(shù)訊：土壤污染修復(fù)用什么技術(shù)來(lái)支撐
2016年5月31日，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，提出到2020年，國(guó)內(nèi)土壤污染加重趨勢(shì)得到初步遏制，土壤環(huán)境質(zhì)量總體保持穩(wěn)定，農(nóng)用地和建設(shè)用地土壤環(huán)境**得到基本保障。“土十條”明確提出，實(shí)行土壤污染治理與修復(fù)終身責(zé)任制，并明確2017年底前出臺(tái)有關(guān)責(zé)任追究辦法。
目前，我國(guó)土壤修復(fù)市場(chǎng)還處于起步階段。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)土壤修復(fù)占國(guó)內(nèi)GDP的比例不到0.01%，遠(yuǎn)低于歐美市場(chǎng)0.3%的水平。土壤修復(fù)市場(chǎng)雖然處于萌芽階段，但發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。2015年國(guó)內(nèi)土壤修復(fù)合同簽約額達(dá)到21.28億元，比2014年的12.74億元增長(zhǎng)67%。土壤污染治理與修復(fù)企業(yè)從2010年的10多家增加到近1000家，從業(yè)人員從約2000人增加到近1萬(wàn)人，項(xiàng)目數(shù)量累計(jì)達(dá)300多項(xiàng)。
優(yōu)先在行業(yè)內(nèi)布局的規(guī)模化企業(yè)北京建工、高能環(huán)境、永清環(huán)保、杭州大地、凱天環(huán)保等公司將率先受益。這些企業(yè)有實(shí)力從模式和技術(shù)上尋求突破，打破技術(shù)與資金兩大發(fā)展瓶頸，迅速提高行業(yè)技術(shù)水平，解決資金問題，擁有良好的市場(chǎng)發(fā)展前景。
物理修復(fù)技術(shù)：省錢、高產(chǎn)、可持續(xù)
物理分離修復(fù)特點(diǎn)和應(yīng)用：物理分離技術(shù)主要應(yīng)用在污染土壤中無(wú)機(jī)污染物的修復(fù)技術(shù)上。它*適合用來(lái)處理小范圍**擊場(chǎng)污染的土壤，從土壤、沉積物、廢渣中分離重金屬、清潔土壤、恢復(fù)土壤正常功能。大多數(shù)物理分離修復(fù)技術(shù)都有設(shè)備簡(jiǎn)單、費(fèi)用低廉、可持續(xù)高產(chǎn)出等優(yōu)點(diǎn)，但是在具體分離過(guò)程中，其技術(shù)的可行性，要考慮各種因素的影響。
蒸氣浸提修復(fù)特點(diǎn)和應(yīng)用：該技術(shù)能夠原位操作，比較簡(jiǎn)單，對(duì)周圍的干擾能夠限定在盡可能小的范圍之內(nèi);非常有效地去除揮發(fā)性有機(jī)物;在可接受的成本范圍之內(nèi)能夠處理盡可能多的受污染的土壤;系統(tǒng)容易安裝和轉(zhuǎn)移;容易與其他技術(shù)組合使用。浸提技術(shù)主要用于揮發(fā)性有機(jī)鹵代物和非鹵代物的修復(fù)，通常應(yīng)用的污染物是那些亨利系數(shù)大于0.0或蒸氣壓大于66.7Pa的揮發(fā)性有機(jī)物，有時(shí)也應(yīng)用于去除環(huán)境中的油類、重金屬及其有機(jī)物、多環(huán)芳烴等污染物。在美國(guó)，蒸氣浸提幾乎已經(jīng)成為修復(fù)受加油站污染的地下水和土壤的“標(biāo)準(zhǔn)”技術(shù)。限制土壤蒸氣浸提技術(shù)應(yīng)用效果的因素主要有下層土壤的異質(zhì)性、土壤的滲透性、地下水位以及排出的氣體需要進(jìn)行進(jìn)一步處理等。
電動(dòng)力學(xué)修復(fù)特點(diǎn)與應(yīng)用：電動(dòng)力學(xué)技術(shù)主要用于低滲透性土壤(由于水力傳導(dǎo)性問題，傳統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用受到限制)的修復(fù)，適用于大部分無(wú)機(jī)污染物，也可用于對(duì)放射性物質(zhì)及吸附性較強(qiáng)的有機(jī)物的治理。電動(dòng)力學(xué)技術(shù)可以有效地去除土壤和地下水中的重金屬離子，也可以去除土壤中強(qiáng)吸附性的極性有機(jī)化合物，如苯酚和乙酸等。*新的發(fā)展趨向是將電動(dòng)力學(xué)技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合，強(qiáng)化電動(dòng)力學(xué)修復(fù)。
熱力學(xué)修復(fù)特點(diǎn)與應(yīng)用：高溫原值加熱技術(shù)主要處理的污染物有半揮發(fā)性的鹵代有機(jī)物和非鹵代有機(jī)物、多氯聯(lián)苯以及密度較高的非水質(zhì)的液體有機(jī)物。低溫原位加熱處理的污染物主要有半揮發(fā)性的鹵代物和非鹵代物以及濃的非溶性的液態(tài)物質(zhì)，揮發(fā)性有機(jī)物也可以用此方法進(jìn)行處理。此外，原位電磁波加熱修復(fù)技術(shù)屬于高溫原位加熱技術(shù)，它利用高頻電壓產(chǎn)生的電磁波能量對(duì)現(xiàn)場(chǎng)土壤進(jìn)行加熱，利用熱量強(qiáng)化土壤蒸氣浸提技術(shù)，使污染物在土壤顆粒內(nèi)解吸而達(dá)到修復(fù)污染土壤的目的。
化學(xué)修復(fù)技術(shù)：方式多樣、適用性強(qiáng)，防止二次污染是關(guān)鍵
固化—穩(wěn)定化技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用：該技術(shù)是將污染物在污染介質(zhì)中固定，使其處于長(zhǎng)期穩(wěn)定狀態(tài)，固定化技術(shù)是將污染物囊封入惰性基材中，或在污染物外面加上低滲透性材料，通過(guò)減少污染物暴露的淋濾面積達(dá)到限制污染物遷移的目的;穩(wěn)定化是指從污染物的有效性出發(fā)，通過(guò)形態(tài)轉(zhuǎn)化，將污染物轉(zhuǎn)化為不易溶解、遷移能力或毒性更小的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)害化，以降低其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的危害風(fēng)險(xiǎn)。是較普遍應(yīng)用于土壤重金屬污染的快速控制修復(fù)方法，對(duì)同時(shí)處理多種重金屬?gòu)?fù)合污染土壤具有明顯的優(yōu)勢(shì)。其優(yōu)點(diǎn)為固化技術(shù)具有工藝操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、固化劑易得等。固化產(chǎn)物方便進(jìn)行運(yùn)輸;而穩(wěn)定化不一定改變污染土壤的物理性狀，從而提高危險(xiǎn)廢物處理處置系統(tǒng)的總體效率和經(jīng)濟(jì)性。由此可見，穩(wěn)定化技術(shù)有望成為土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域的主力。
化學(xué)淋洗修復(fù)技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用：土壤淋洗修復(fù)技術(shù)是將水或含有沖洗助劑的水溶液、酸P堿溶液、絡(luò)合劑或表面活性劑等淋洗劑注入污染土壤或沉積物中，洗脫和清洗土壤中的污染物的過(guò)程。淋洗的廢水經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放，處理后的土壤可以再**利用。適用于重金屬污染或多污染物混合污染介質(zhì)。其優(yōu)點(diǎn)為：適用性強(qiáng)，目前這種離位修復(fù)技術(shù)在多個(gè)國(guó)家已被工程化應(yīng)用。其缺點(diǎn)為需要用水，所以修復(fù)場(chǎng)地要求靠近水源，同時(shí)因需要處理廢水而增加成本。
氧化—還原技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用：該技術(shù)是通過(guò)向土壤中投加化學(xué)氧化劑(Fenton試劑、臭氧、過(guò)氧化氫、高錳酸鉀等)或還原劑(SO2、FeO、氣態(tài)H2S等)，使其與污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)凈化土壤的目的。適用于土壤和地下水同時(shí)被有機(jī)物污染的修復(fù)。運(yùn)用化學(xué)還原法修復(fù)對(duì)還原作用敏感的有機(jī)污染物。其優(yōu)點(diǎn)為使用該技術(shù)清理污染源區(qū)的速度相對(duì)較快，通常需要3~24個(gè)月的時(shí)間。技術(shù)缺點(diǎn)為零價(jià)鐵還原脫氯降解含氯有機(jī)化合物技術(shù)的應(yīng)用還存在諸如鐵表面活性的鈍化、被土壤吸附產(chǎn)生聚合失效等問題。
光催化降解技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用：土壤光催化降解(光解)技術(shù)是一項(xiàng)新興的深度土壤氧化修復(fù)技術(shù)，可應(yīng)用于農(nóng)藥等污染土壤的修復(fù)。土壤質(zhì)地、粒徑、氧化鐵含量、土壤水分、土壤pH值和土壤厚度等對(duì)光催化氧化有機(jī)污染物有明顯的影響：高孔隙度的土壤中污染物遷移速率快，黏粒含量越低光解越快;自然土中氧化鐵對(duì)有機(jī)物光解起著重要調(diào)控作用;有機(jī)質(zhì)可以作為一種光穩(wěn)定劑;土壤水分能調(diào)解吸收光帶;土壤厚度影響濾光率和入射光率。
電化學(xué)動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用：電動(dòng)力學(xué)修復(fù)(簡(jiǎn)稱電動(dòng)修復(fù))是通過(guò)電化學(xué)和電動(dòng)力學(xué)的復(fù)合作用(電滲、電遷移和電泳等)驅(qū)動(dòng)污染物富集到電極區(qū)，進(jìn)行集中處理或分離的過(guò)程。適用于銅、鉻等重金屬、菲和五氯酚等有機(jī)污染土壤修復(fù)。其優(yōu)點(diǎn)為電動(dòng)修復(fù)速度較快、成本較低，特別適用于小范圍的黏質(zhì)的多種重金屬污染土壤和可溶性有機(jī)物污染土壤的修復(fù)。缺點(diǎn)為對(duì)于不溶性有機(jī)污染物，需要化學(xué)增溶，易產(chǎn)生二次污染。發(fā)展電動(dòng)強(qiáng)化的復(fù)合污染土壤聯(lián)合修復(fù)技術(shù)將是值得研究的課題。
植物修復(fù)技術(shù)：適用大范圍治理，兼有生物能源功能
植物修復(fù)技術(shù)包括利用植物超積累或積累性功能的植物吸取修復(fù) 、利用植物根系控制污染擴(kuò)散和恢復(fù)生態(tài)功能的植物穩(wěn)定修復(fù)、利用植物代謝功能的植物降解修復(fù) 、利用植物轉(zhuǎn)化功能的植物揮發(fā)修復(fù) 、利用植物根系吸附的植物過(guò)濾修復(fù)等技術(shù)。適用于重金屬、農(nóng)藥、石油和持久性有機(jī)污染物、**、放射性核素等。其中，重金屬污染土壤的植物吸取修復(fù)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外都得到了廣泛研究，已經(jīng)應(yīng)用于砷、鎘、銅、鋅、鎳、鉛等重金屬以及與多環(huán)芳烴復(fù)合污染土壤的修復(fù)，并發(fā)展出包括絡(luò)合誘導(dǎo)強(qiáng)化修復(fù)、不同植物套作聯(lián)合修復(fù)、修復(fù)后植物處理處置的成套集成技術(shù)。
技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：植物修復(fù)技術(shù)不僅應(yīng)用于農(nóng)田土壤中污染物的去除，而且同時(shí)應(yīng)用于人工濕地建設(shè)、填埋場(chǎng)表層覆蓋與生態(tài)恢復(fù)、生物棲身地重建等。近年來(lái)，植物穩(wěn)定修復(fù)技術(shù)被認(rèn)為是一種更易接受、大范圍應(yīng)用、并利于礦區(qū)邊際土壤生態(tài)恢復(fù)的植物技術(shù)，也被視為一種植物固碳技術(shù)和生物質(zhì)能源生產(chǎn)技術(shù)。
缺點(diǎn)：雖然開展了利用苜蓿、黑麥草等植物修復(fù)多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和石油烴的研究工作，但是有機(jī)污染土壤的植物修復(fù)技術(shù)的田間研究還很少，對(duì)**、放射性核素污染土壤的植物修復(fù)研究有待加強(qiáng)。
聯(lián)合修復(fù)技術(shù)：發(fā)揮組合優(yōu)勢(shì)，破解治理難題
微生物/動(dòng)物—植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)：微生物(**、**)—植物、動(dòng)物(蚯蚓)—植物聯(lián)合修復(fù)是土壤生物修復(fù)技術(shù)。
化學(xué)/物化—生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)：發(fā)揮化學(xué)或物理化學(xué)修復(fù)的快速優(yōu)勢(shì)，結(jié)合非破壞性的生物修復(fù)特點(diǎn)。化學(xué)淋洗—生物聯(lián)合修復(fù)是基于化學(xué)淋溶劑作用，通過(guò)增加污染物的生物可利用性而提高生物修復(fù)效率。這些技術(shù)多處于室內(nèi)研究的階段。
物理—化學(xué)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)：土壤物理—化學(xué)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)是適用于污染土壤離位處理的修復(fù)技術(shù)。溶劑萃取—光降解聯(lián)合修復(fù)技術(shù)是利用有機(jī)溶劑或表面活性劑提取有機(jī)污染物后進(jìn)行光解的一項(xiàng)新的物理—化學(xué)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。例如，可以利用環(huán)己烷和乙醇將污染土壤中的多環(huán)芳烴提取出來(lái)后進(jìn)行光催化降解。此外，可以利用PdPRh支持的催化—熱脫附聯(lián)合技術(shù)或微波熱解—活性炭吸附技術(shù)修復(fù)多氯聯(lián)苯污染土壤，也可以利用光調(diào)節(jié)的TiO2催化修復(fù)農(nóng)藥污染土壤。
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