1. 引言

以消除污(wu)染(ran)(ran)毒害并恢復(fu)(fu)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)功能為(wei)宗(zong)旨的(de)(de)(de)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)，起步(bu)于20 世紀(ji)70 年(nian)代(dai)后期，其理論(lun)依據是(shi)在(zai)歐美(mei)國(guo)家發(fa)展起來的(de)(de)(de)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)污(wu)染(ran)(ran)化學(xue)(xue)與(yu)(yu)控制。為(wei)了(le)(le)尋找解決日趨嚴重(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)污(wu)染(ran)(ran)與(yu)(yu)風險問題的(de)(de)(de)方(fang)案，歐美(mei)等(deng)(deng)一些發(fa)達國(guo)家開(kai)始研(yan)究(jiu)重(zhong)(zhong)金(jin)屬污(wu)染(ran)(ran)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)的(de)(de)(de)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)理論(lun)、方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)及技術(shu)，其中20 世紀(ji)80 年(nian)代(dai)至90 年(nian)代(dai)初在(zai)重(zhong)(zhong)金(jin)屬污(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)(de)超(chao)積累植物(wu)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)和(he)石油污(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)(de)微生(sheng)(sheng)物(wu)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)等(deng)(deng)基礎理論(lun)與(yu)(yu)應用方(fang)面取得了(le)(le)顯著進(jin)展，進(jin)一步(bu)推動(dong)了(le)(le)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)污(wu)染(ran)(ran)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)領(ling)域(yu)(yu)的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)與(yu)(yu)發(fa)展。具有劃時代(dai)意義的(de)(de)(de)是(shi)1994 年(nian)在(zai)墨西哥(ge)召(zhao)開(kai)第(di)15 屆(jie)世界(jie)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)科(ke)學(xue)(xue)大會(hui)期間提出(chu)組(zu)建(jian)國(guo)際(ji)(ji)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)業委員(yuan)會(hui)的(de)(de)(de)倡議，以及1998 年(nian)在(zai)巴黎召(zhao)開(kai)第(di)16 屆(jie)世界(jie)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)科(ke)學(xue)(xue)大會(hui)上(shang)國(guo)際(ji)(ji)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)業委員(yuan)會(hui)的(de)(de)(de)正式成立(li)。土(tu)(tu)壤(rang)(rang)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)（Soil Remediation）一詞(ci)便應運而(er)生(sheng)(sheng)，在(zai)全球廣泛(fan)應用。近10 年(nian)來，區域(yu)(yu)性(xing)或(huo)國(guo)際(ji)(ji)性(xing)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)國(guo)際(ji)(ji)會(hui)議、專(zhuan)(zhuan)(zhuan)題研(yan)討會(hui)和(he)技術(shu)交流會(hui)不斷舉行(xing)，論(lun)文集、編著、專(zhuan)(zhuan)(zhuan)著層出(chu)不窮，土(tu)(tu)壤(rang)(rang)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)理論(lun)與(yu)(yu)技術(shu)得到(dao)了(le)(le)長足進(jin)步(bu)，推動(dong)了(le)(le)土(tu)(tu)壤(rang)(rang)科(ke)學(xue)(xue)和(he)環境科(ke)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)發(fa)展及專(zhuan)(zhuan)(zhuan)業人(ren)才的(de)(de)(de)培養[1]。在(zai)眾多的(de)(de)(de)修(xiu)(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)中，主(zhu)要分(fen)為(wei)三大類，即物(wu)理、化學(xue)(xue)和(he)生(sheng)(sheng)物(wu)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)，而(er)每種方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)之下(xia)又有多種不同(tong)的(de)(de)(de)技術(shu)手(shou)段(duan)來達到(dao)去除重(zhong)(zhong)金(jin)屬污(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，鑒于每種方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)都有各自不同(tong)的(de)(de)(de)適用范圍和(he)缺點、不足，這就(jiu)需要對各種方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)進(jin)行(xing)相互比較(jiao)，從(cong)而(er)根據實際(ji)(ji)情(qing)況(kuang)選用不同(tong)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)或(huo)者是(shi)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)組(zu)合。

2. 土(tu)壤重金屬(shu)來源、危害及污染現狀

土(tu)壤(rang)重金(jin)屬(shu)污(wu)染(ran)(ran)(ran)與大(da)氣污(wu)染(ran)(ran)(ran)和(he)水體(ti)污(wu)染(ran)(ran)(ran)相比(bi)，具有(you)很強的(de)隱(yin)蔽性。人們平時可以很直觀(guan)地(di)(di)看見工廠的(de)大(da)煙囪冒出(chu)的(de)黑煙是(shi)環境(jing)(jing)污(wu)染(ran)(ran)(ran)，江河湖泊水里(li)長(chang)出(chu)綠藻發出(chu)惡臭是(shi)環境(jing)(jing)污(wu)染(ran)(ran)(ran)，卻很少(shao)能注意到自己腳下(xia)(xia)的(de)土(tu)地(di)(di)也在(zai)受到嚴(yan)重的(de)污(wu)染(ran)(ran)(ran)。美國在(zai)20 世紀(ji)曾(ceng)經啟動了一(yi)項超級基(ji)金(jin)計(ji)劃，為了解決(jue)地(di)(di)下(xia)(xia)水污(wu)染(ran)(ran)(ran)問(wen)題(ti)，投(tou)入(ru)200 多億(yi)美元凈(jing)化地(di)(di)下(xia)(xia)水。主要方法(fa)是(shi)把地(di)(di)下(xia)(xia)水抽出(chu)進行(xing)凈(jing)化處(chu)(chu)理后(hou)再注回地(di)(di)下(xia)(xia)。計(ji)劃執行(xing)一(yi)段時間后(hou)，科(ke)學(xue)家發現經過凈(jing)化處(chu)(chu)理后(hou)的(de)地(di)(di)下(xia)(xia)水，回到地(di)(di)下(xia)(xia)后(hou)水質(zhi)并沒有(you)達(da)到預期的(de)效果，最后(hou)發現問(wen)題(ti)出(chu)在(zai)土(tu)壤(rang)。土(tu)壤(rang)中的(de)污(wu)染(ran)(ran)(ran)物使凈(jing)化后(hou)的(de)地(di)(di)下(xia)(xia)水再次被污(wu)染(ran)(ran)(ran)[2]。科(ke)學(xue)研究(jiu)發現，土(tu)壤(rang)重金(jin)屬(shu)污(wu)染(ran)(ran)(ran)主要有(you)下(xia)(xia)列幾種途徑

3．重金屬污染土壤修(xiu)復技術(shu)及(ji)其比較

3.1 重金屬污(wu)染土壤修復技術方法

重金屬污染土(tu)壤(rang)修(xiu)復(fu)(fu)(fu)通常可(ke)(ke)采用原(yuan)位修(xiu)復(fu)(fu)(fu)和異位修(xiu)復(fu)(fu)(fu)兩種操作方式，其(qi)中異位修(xiu)復(fu)(fu)(fu)又(you)可(ke)(ke)分為現場處(chu)(chu)理(li)和場外處(chu)(chu)理(li)兩種[3]。比較(jiao)(jiao)原(yuan)位修(xiu)復(fu)(fu)(fu)和異位修(xiu)復(fu)(fu)(fu)，前者由于(yu)不需挖掘(jue)和輸送土(tu)壤(rang)，因(yin)此可(ke)(ke)節約(yue)處(chu)(chu)理(li)成(cheng)本。但其(qi)通常需要(yao)較(jiao)(jiao)長的實施周期，且由于(yu)土(tu)壤(rang)及含水層(ceng)存在差異性(xing)，不能(neng)保證(zheng)處(chu)(chu)理(li)的一(yi)致性(xing)；后者所需的修(xiu)復(fu)(fu)(fu)周期相對較(jiao)(jiao)短(duan)，且可(ke)(ke)通過勻化、篩分、連續(xu)攪拌等手段更好地(di)控制(zhi)處(chu)(chu)理(li)的一(yi)致性(xing)，但其(qi)需要(yao)挖掘(jue)土(tu)壤(rang)，因(yin)此所需費(fei)用較(jiao)(jiao)高且需增加工程設施。

根據(ju)作用原理的(de)不同，重金(jin)(jin)屬(shu)污(wu)染(ran)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)修(xiu)復(fu)技術(shu)主要可(ke)分為(wei)物(wu)理修(xiu)復(fu)、化(hua)學修(xiu)復(fu)和(he)(he)生物(wu)修(xiu)復(fu)等(deng)技術(shu)。物(wu)理修(xiu)復(fu)中的(de)工(gong)程措(cuo)(cuo)(cuo)(cuo)施(shi)(shi)主要包括客土(tu)(tu)(tu)(tu)、換(huan)土(tu)(tu)(tu)(tu)和(he)(he)深耕(geng)翻土(tu)(tu)(tu)(tu)等(deng)措(cuo)(cuo)(cuo)(cuo)施(shi)(shi)。通(tong)過客土(tu)(tu)(tu)(tu)、換(huan)土(tu)(tu)(tu)(tu)和(he)(he)深耕(geng)翻土(tu)(tu)(tu)(tu)與(yu)污(wu)土(tu)(tu)(tu)(tu)混(hun)合，可(ke)以降低土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)中重金(jin)(jin)屬(shu)的(de)含量，減少重金(jin)(jin)屬(shu)對(dui)(dui)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)——植物(wu)系(xi)統(tong)產生的(de)毒害，從而(er)使農產品達到(dao)食品衛生標準。深耕(geng)翻土(tu)(tu)(tu)(tu)用于輕度(du)(du)污(wu)染(ran)的(de)上(shang)壤(rang)(rang)，而(er)客土(tu)(tu)(tu)(tu)和(he)(he)換(huan)土(tu)(tu)(tu)(tu)則是(shi)用于重污(wu)染(ran)區的(de)常見方法，在這方面日本(ben)取得了(le)成功的(de)經(jing)驗。工(gong)程措(cuo)(cuo)(cuo)(cuo)施(shi)(shi)是(shi)比(bi)較經(jing)典的(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)重金(jin)(jin)屬(shu)污(wu)染(ran)治理措(cuo)(cuo)(cuo)(cuo)施(shi)(shi)，它(ta)具有徹底、穩定(ding)的(de)優點，但(dan)實施(shi)(shi)工(gong)程量大、投(tou)資(zi)費(fei)用高，破壞土(tu)(tu)(tu)(tu)體結構，引起土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)肥力下降，并且還要對(dui)(dui)換(huan)出的(de)污(wu)土(tu)(tu)(tu)(tu)進行(xing)堆(dui)放或處理。化(hua)學修(xiu)復(fu)就是(shi)向土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)投(tou)入改良(liang)劑，通(tong)過對(dui)(dui)重金(jin)(jin)屬(shu)的(de)吸附、氧化(hua)還原、拮抗(kang)或沉(chen)淀作用，以降低重金(jin)(jin)屬(shu)的(de)生物(wu)有效性。化(hua)學修(xiu)復(fu)是(shi)在土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)原位上(shang)進行(xing)的(de)，簡單(dan)易(yi)行(xing)。但(dan)并不是(shi)一種(zhong)永久的(de)修(xiu)復(fu)措(cuo)(cuo)(cuo)(cuo)施(shi)(shi)，因為(wei)它(ta)只(zhi)改變(bian)了(le)重金(jin)(jin)屬(shu)在土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)中存在的(de)形態，金(jin)(jin)屬(shu)元素仍保留在土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)中，容易(yi)再度(du)(du)活化(hua)危(wei)害植物(wu)。

物理／化(hua)學修(xiu)復(fu)(fu)是利(li)(li)用(yong)(yong)污染物或(huo)污染介(jie)質的(de)(de)(de)物理／化(hua)學特性(xing)，以(yi)破壞(huai)(如改變化(hua)學性(xing)質)、分離(li)或(huo)固化(hua)污染物，具有(you)實施周期(qi)短、可用(yong)(yong)于(yu)處(chu)(chu)理各種(zhong)污染物等(deng)(deng)優點[13]。主(zhu)要有(you)電(dian)動修(xiu)復(fu)(fu)、電(dian)熱(re)(re)修(xiu)復(fu)(fu)和土(tu)壤(rang)淋洗。電(dian)動修(xiu)復(fu)(fu)是通(tong)過電(dian)流的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)，在(zai)電(dian)場的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)下，土(tu)壤(rang)中(zhong)的(de)(de)(de)重(zhong)金屬離(li)子(如Pb、Cd、Cr、Zn 等(deng)(deng))和無機離(li)子以(yi)電(dian)透滲和電(dian)遷移的(de)(de)(de)方(fang)式向電(dian)極運(yun)輸[14]，然后進(jin)行(xing)集(ji)中(zhong)收集(ji)處(chu)(chu)理。電(dian)熱(re)(re)修(xiu)復(fu)(fu)是利(li)(li)用(yong)(yong)高(gao)頻電(dian)壓產生(sheng)電(dian)磁波，產生(sheng)熱(re)(re)能，對(dui)土(tu)壤(rang)進(jin)行(xing)加熱(re)(re)，使污染物從土(tu)壤(rang)顆粒(li)內解吸出來，加快一(yi)些易揮發(fa)性(xing)重(zhong)金屬從土(tu)壤(rang)中(zhong)分離(li)，從而達到修(xiu)復(fu)(fu)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。

更多詳細內容請查看附件：

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章