張彥濤
(江蘇測潤環(huán)境工程有限公司 江蘇南京 210000)
最近幾年,土壤重金屬污染問題變得越來越嚴(yán)重,污染程度逐步加深,同時受到污染的土壤面積在逐年增大。在受到鉛污染后,土壤會改變原來的理化特征,引發(fā)水體污染。在此過程中,有毒物質(zhì)就會通過食物鏈進(jìn)入到有機(jī)體內(nèi),對有機(jī)體的健康帶來一定威脅。從調(diào)查中了解到,土體內(nèi)鉛的含量與有機(jī)體血鉛指標(biāo)具有緊密的聯(lián)系。如果有機(jī)體的血鉛指標(biāo)沒有保持正常的范圍,就會對中樞神經(jīng)造成傷害,損傷各類器官。從近年來湘江的“癌癥村”,到甘肅徽縣的血鉛超標(biāo)事件中了解到,鉛污染引發(fā)問題正對人類的正常生活產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響。因此,針對鉛污染土壤問題,有必要研究修復(fù)技術(shù)。
不同類型土壤中鉛的含量,主要是自然活動積累下來以及人為添加的。自然界活動積累產(chǎn)下的鉛主要是巖層中含有這一類礦物質(zhì),如經(jīng)過風(fēng)化后的巖層有紅鉛礦與方鉛礦。而在地殼中,可測得的鉛平均密度為15mg/kg[1]。不同類型土壤中的鉛含量具有一定的均衡性。而人為添加鉛,就造成鉛污染。主要有城區(qū)降落的塵埃、堆積的路基以及礦物挖掘和連續(xù)加工。物質(zhì)的密度非常大尾氣中的鉛就會逐漸的溶于土壤中。土壤中的鉛污染,包括了物質(zhì)形態(tài)、水溶形態(tài)元素吸附形態(tài)以及有機(jī)物等不同狀態(tài)。不同的形態(tài)混合在土壤中,產(chǎn)生土壤污染。其中吸附形態(tài)主要是鐵錳、礦物形態(tài)則包含紅鉛礦、白色鉛礦以及少數(shù)的硫酸鉛礦,這些礦物質(zhì)具有較低的水溶性,。而其他的鉛礦有非常難的溶解性,具有絡(luò)合形態(tài)。在區(qū)域土壤內(nèi),鉛具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。
實(shí)際上,應(yīng)用穩(wěn)定固化技術(shù)需要認(rèn)清其含有雙層性。通過化學(xué)方式來減少土壤中鉛的含量,另外一種就是利用物理方法將具有污染性的鉛深埋在堅(jiān)硬的基質(zhì)中。如,可以向土壤中添加爐渣、調(diào)制成混合物,攪拌后就會凝結(jié)成為堅(jiān)硬的石塊,而這石塊將包含被污染的土壤。但是這種物理措施,并不是所有的土體均適合。針對污染層級較輕的土壤可以利用物理方式。物理方式所需成本較低,且具有良好的修復(fù)效果。但是這種技術(shù)并不能徹底將土壤中埋藏的污染性鉛清除。如果環(huán)境發(fā)生改變,鉛就有可能被重生為新的交換形態(tài)。基于此,人們在研究的過程中發(fā)現(xiàn),利用電導(dǎo)供熱的方式,同樣可以處理被鉛污染的土壤。在土壤完全冷卻后,就會凝結(jié)成為較大的玻璃樣態(tài)。針對此,在具體操作的過程中,需要在經(jīng)過篩選的土體兩側(cè)添加電極,以此形成環(huán)流電路。經(jīng)過這樣的操作,土體就會逐漸融化。在土壤層級上面,蓋上潔凈的土層,就可以修復(fù)。
在實(shí)際修復(fù)中,填埋與隔離經(jīng)常會被應(yīng)用到。通過鉛元素將周邊的土壤環(huán)境隔開,就可以縮減周邊土壤的污染面積,增加環(huán)境容量。在該項(xiàng)修復(fù)技術(shù)中,選擇的原材料需要有經(jīng)過調(diào)制而成的水泥、鋼鐵以及灰漿。而針對被污染土壤的周邊,則可以利用隔墻的措施來引導(dǎo)地下水流。在此過程中,水泥的原材料可以廣泛的收集,成本相對較低。為了盡可能的縮減滲透,還需要在固有表層黏貼薄膜,或者是添加混合層。但是這項(xiàng)操作需耗費(fèi)較多的勞動力,且所需的修復(fù)金額相對較高,會存在二污染的情況,因此,不可廣泛推薦利用。
針對已經(jīng)被污染的土體,可以利用植被來修復(fù)。但是培植植被的時候,并不是所有的植被都可以吸附重金屬,所培植的植被必須能夠吸附重金屬[2]。植被吸附重金屬,可以做到超量吸附效果。經(jīng)過植被的有效吸附,將植被拔除掉,并集中處理根莖。隨后就可以繼續(xù)培植近似植被,直至土壤達(dá)標(biāo)。一般情況下,土壤中存留的金屬會被植被吸附,降解和揮發(fā)。對于吸附金屬的植被,可以利用吸納、降解、揮發(fā)重金屬。在選擇植被的時候,需要非常重視植被的超強(qiáng)吸附性。利用植被吸附重金屬,成本較低。所耗費(fèi)的修復(fù)金額通常都不會超過理化修復(fù)的20%。與此同時,植被吸收光照與熱能,優(yōu)化周邊環(huán)境。對于土壤中存留下來的鉛,可以用于后期冶煉。可見,植被修復(fù)的經(jīng)濟(jì)成效非常明顯,可產(chǎn)生較高的效益。
利用微生物修復(fù),主要是利用微生物的生化反應(yīng),可以將沉淀的重金屬除掉。根據(jù)修復(fù)原理,微生物中有還原沉淀、甲基化以及植被吸附等方法。甲基化是將土體中的重金屬經(jīng)過甲基化措施,促使其轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂姓舭l(fā)特性的新物質(zhì),用于預(yù)處理。甲基化措施集合藻類、土壤菌類細(xì)胞,可以將水底與地下殘留的有毒害物質(zhì)吸納。生物還原則是利用積累的硫酸還原軍,將殘存下來的硫酸根換成不具有溶解性的硫酸鉛。
在對鉛污染的土壤進(jìn)行修復(fù)的時候,必須有換土步驟與深層翻土步驟。通常情況下,對于污染形態(tài)比較輕的土體,可以進(jìn)行深層級耕地與翻土。但是換土則適宜在污染形態(tài)偏重的土體中。這種修復(fù)措施具有一定的優(yōu)越性,即修復(fù)非常徹底,具有良好的穩(wěn)定性。但是,根據(jù)當(dāng)前土體污染的實(shí)際情況就可以了解到,這種修復(fù)措施修復(fù)量非常大,且需耗費(fèi)較大的修復(fù)金額,會對土體原有的架構(gòu)產(chǎn)生毀損性影響,縮減土體的肥力。對于換填的土體,還需要經(jīng)過一段時間的堆放。
從調(diào)查中發(fā)現(xiàn),對土壤添加不同類型的農(nóng)藥、配套種植植被都有可能增加固有土體的吸收的累積。針對此種情況,利用農(nóng)藝技術(shù),可以提高修復(fù)效果。農(nóng)藝技術(shù)事實(shí)上與理化步驟具有一定的相似性。當(dāng)前利用的各項(xiàng)技術(shù)相對較為成熟[3]。利用現(xiàn)有的修復(fù)技術(shù),對初始土體的干擾還是比較小的。相對比植被修復(fù)技術(shù),農(nóng)藝修復(fù)技術(shù)可以預(yù)防超累積矮小植被特性。這主要是因?yàn)橹脖坏纳L速度非常緩慢,難以達(dá)到立竿見影的修復(fù)效果。與此同時,很難找出超累積植被,如果引導(dǎo)其他類型的植被,就會對生態(tài)和諧產(chǎn)生一定的影響。采用單一的植被,就難以修復(fù)土體?;诖?,唯有使用吸納整合的方法才能夠提高修復(fù)的效率。農(nóng)藝修復(fù)技術(shù)可以應(yīng)用于常規(guī)狀態(tài)下鉛污染修復(fù)的情形。
就當(dāng)前日益嚴(yán)重的環(huán)境問題來看,土體污染形勢越來越嚴(yán)峻。越來越嚴(yán)重的鉛污染,將會影響礦藏挖掘,同時也影響冶煉和各類含鉛制品。針對鉛污染土壤的情形,需要利用相應(yīng)的修復(fù)技術(shù),改善這種被污染的形態(tài)。
[1]高文謙,陳玉福.鉛污染土壤修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢[J].有色金屬,2011,11(01):131~136.
[2]劉凱,李勇,張健,等.岷江下游丘陵區(qū)種農(nóng)業(yè)3種植模式對鉛(Pb)污染土壤的修復(fù)效益[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2011,30(4):656~665.
[3]何 冰,楊肖娥,魏幼璋,等.鉛污染土壤的修復(fù)技術(shù)[J].廣東微量元素科學(xué),2011,19(09):12~17.