土壤污染與鋼質(zhì)燃?xì)夤艿赖母g思考

張晉敏（惠州市城市燃?xì)獍l(fā)展有限公司，廣東 惠州 516001）

土壤污染與鋼質(zhì)燃?xì)夤艿赖母g思考

張晉敏（惠州市城市燃?xì)獍l(fā)展有限公司，廣東 惠州 516001）

本文結(jié)合土壤污染的現(xiàn)狀及主要物質(zhì)，闡述了埋地鋼制燃?xì)夤艿赖母g的主要問題，通過必然存在的關(guān)聯(lián)性分析，重點(diǎn)對(duì)鋼制燃?xì)夤艿赖姆栏g的具體措施進(jìn)行了探討和思考，為保障埋地鋼管的安全運(yùn)行提供了啟發(fā)。

土壤；污染；燃?xì)猓讳摴?；腐蝕

近年來，伴隨我國經(jīng)濟(jì)快速增長，粗放的經(jīng)濟(jì)方式以及淡薄的監(jiān)管發(fā)展理念推動(dòng)了環(huán)境壓力的不斷走高。蔚藍(lán)的天空、生機(jī)盎然的大地漸行漸遠(yuǎn)，一切都在有形或無形中不斷感受到各種污染的傷害，而土壤的污染尚未引起足夠的重視。最近，因土壤污染導(dǎo)致的食品藥品安全事件頻頻發(fā)生，但其實(shí)土壤的污染影響不僅僅局限于此，對(duì)工業(yè)的影響也漸漸在擴(kuò)散，城鎮(zhèn)鋼質(zhì)燃?xì)夤艿赖母g就是其中一種。

1 土壤污染現(xiàn)狀

根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)部與國土資源部開展的近十年的全國土壤污染狀況調(diào)查，土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀，污染類型以無機(jī)型為主，有機(jī)型次之，復(fù)合型污染比重較小。從土壤污染的主要物質(zhì)類別不同分為以下幾種：

1.1 重金屬污染

我國多數(shù)城市近郊土壤都存在不同程度的重金屬污染。由于重金屬污染物載土壤中移動(dòng)性差、滯留時(shí)間長、不能被微生物降解等特征，對(duì)鋼制燃?xì)夤艿赖挠绊戄^為長遠(yuǎn)。以某市為例，資料表明土壤重金屬污染雖然尚處于早期階段，但土壤中Cu、Zn、Ni、Cr、Pb、Cd、As、Hg等差異性存在，市域南部重金屬污染指數(shù)相對(duì)較高，且存在高濃度區(qū)域。

1.2 有機(jī)污染

由于污水、化肥、農(nóng)藥等長期存在，土壤中的有毒有害化合物不斷積累，嚴(yán)重時(shí)可能帶來災(zāi)難性的后果，即所謂的“化學(xué)定時(shí)炸彈”。我國每年化肥施用量超過4100萬t，農(nóng)藥量達(dá)50萬～60萬t，農(nóng)田平均施用農(nóng)藥13.9 kg/hm2。直接進(jìn)入土壤的農(nóng)藥，大部分可被土壤吸附，殘留于土壤中的農(nóng)藥，由于生物和非生物的作用，形成具有不同穩(wěn)定性的中間產(chǎn)物或最終產(chǎn)物無機(jī)物。

1.3 大氣、固體、生物廢物等污染

土壤作為一個(gè)開放的系統(tǒng)，受多種因素的影響。大氣中的二氧化硫、氮氧化物等有害物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)形成酸雨，通過沉降和降水而降落到地面，引起土壤酸化。冶金工業(yè)排放的金屬氧化物粉塵，則在重力作用下以降塵形式進(jìn)入土壤。一些建筑垃圾固體廢物、污泥、生物廢物也直接排放于土壤之中。如禽畜飼養(yǎng)場(chǎng)的廄肥和屠宰場(chǎng)的廢物，作為肥料，如不進(jìn)行物理和生化處理，則其中的寄生蟲、病原菌和病毒等同樣引起土壤污染。

2 鋼質(zhì)燃?xì)夤艿赖母g

鋼質(zhì)燃?xì)夤艿烙捎谄淇沙惺芨邏?、?jiān)固不變形、成熟工藝等優(yōu)良特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于城鎮(zhèn)埋地燃?xì)夤艿?，在穿越河流、鐵路等特殊地區(qū)時(shí)是聚乙烯管材及符合管材無法替代的，但管材的防腐要求及工藝也要求較高。埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿赖母g主要分為以下幾種：

2.1 電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕是指金屬和外部相關(guān)介質(zhì)的反應(yīng)過程中有局部電流產(chǎn)生的腐蝕，土壤性質(zhì)是影響管道腐蝕速度的主因之一。土壤電阻率越低電化學(xué)腐蝕速度越快；相反，電阻率越高，電化學(xué)腐蝕速度越慢。通?？砂赐寥离娮杪蚀_定等級(jí)：土壤電阻率ρ＜50Ω·m為高腐蝕性土壤；50≤ρ＜100Ω·m為中腐蝕性；ρ≥100Ω·m為低腐蝕性。

2.2 化學(xué)腐蝕

是指金屬直接和各種介質(zhì)接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的金屬變化過程?；瘜W(xué)腐蝕包括管道外腐蝕和管道內(nèi)腐蝕。管道外化學(xué)腐蝕對(duì)管道損傷較大，一般為區(qū)域面積腐蝕，常導(dǎo)致管壁厚度變薄，通常情況下與電化學(xué)腐蝕同時(shí)存在?；瘜W(xué)腐蝕不止對(duì)鋼制管道本身，對(duì)防腐層的損害也非常大.

2.3 雜散電流腐蝕

由于外界各種電氣設(shè)備的漏電和接地，在土壤中形成了雜散電流。其中直流電對(duì)鋼管腐蝕最為嚴(yán)重，如電氣化鐵路、直流焊機(jī)、外殼接地、陰極保護(hù)等。有實(shí)驗(yàn)證明曾在電子顯微鏡下觀察被土壤腐蝕的金屬，有種形狀為略帶彎曲的圓柱體細(xì)菌，長度約為2×10-6m，并長有一根鞭毛。細(xì)菌依靠鞭毛的伸曲，使其軀體向前移動(dòng)。由于它依賴于硫酸鹽還原反應(yīng)而生存的，所以人們稱它為硫酸鹽還原菌。它對(duì)金屬腐蝕作用的解釋，率先由屈菲(Kuhv)提出，在缺氧條件下，金屬雖然難以發(fā)生吸氧腐蝕，但可進(jìn)行析氫腐蝕，土壤中多含有硫酸鹽，產(chǎn)生生物催化作用，使SO42-離子氧化被吸附的氫，從而促使析氫腐蝕順利進(jìn)行。

3 對(duì)于土壤污染的鋼質(zhì)燃?xì)夤艿婪雷o(hù)措施

3.1 管道線路的優(yōu)化

輸配管道路由設(shè)計(jì)時(shí)可通過調(diào)整管道埋深、走向方式盡量避開土壤污染區(qū)域，如礦山、金屬冶煉區(qū)、化工、印染、農(nóng)藥、電子工業(yè)園區(qū)，長期使用化肥農(nóng)藥的農(nóng)林用地。按照相關(guān)規(guī)范對(duì)高鐵輕軌等電氣化鐵路、外殼接地工業(yè)、陰極保護(hù)應(yīng)用的區(qū)域滿足間距要求。

3.2 防腐工藝選擇

埋地鋼質(zhì)管道的防腐技術(shù)及應(yīng)用已十分成熟，如石油瀝青防腐、環(huán)氧煤瀝青、聚乙烯粘帶、焦油瓷漆外防腐、溶結(jié)環(huán)氧粉末外涂、聚乙烯防腐層、犧牲陽極陰極保護(hù)、強(qiáng)制電流陰極保護(hù)等。但需考慮針對(duì)不同的土壤類型選擇合適的防腐工藝，發(fā)揮更好的與自然環(huán)境的隔離作用。

3.3 特殊防護(hù)

了解土壤污染類型，有機(jī)物、無機(jī)物或雜散電流等，污染較為嚴(yán)重地區(qū)應(yīng)進(jìn)行專業(yè)污染安全評(píng)價(jià)，根據(jù)評(píng)價(jià)調(diào)整防護(hù)措施。其次，在管道敷設(shè)后進(jìn)行針對(duì)性防護(hù)，在回填土中施用化學(xué)改良劑或采取生物改良措施中和污染物，增強(qiáng)土壤凈化能力。具體為向土壤中施用石灰、堿性磷酸鹽、氧化鐵、碳酸鹽和硫化物等化學(xué)改良劑，加速有機(jī)物的分解，使重金屬固定在土壤中，降低重金屬在土壤及土壤植物體的遷移能力，使其轉(zhuǎn)化成為難溶的化合物。

[1]高翔云等.國內(nèi)土壤環(huán)境污染現(xiàn)狀與防治措施.江蘇環(huán)境科技，2006年4月.

[2]朱文轉(zhuǎn)、夏貝成等.惠州市土壤重金屬污染景觀空間格局特征研究.中國環(huán)境科學(xué)，2009年.

[3]陳晶中,陳杰,謝學(xué)儉等.土壤污染及其環(huán)境效應(yīng)[J].土壤, 2003,35(4):298-303.