土壤修復是使遭受污染的土壤恢復正常功能的技術措施。在土壤修復行業(yè),已有的土壤修復技術達到一百多種,常用技術也有十多種,大致可分為物理、化學和生物三種方法。中國土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀,全國土壤污染超標率達16.1%,在工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問題突出的同時,耕地土壤環(huán)境質量更加堪憂。面對土壤污染的嚴峻局面,國家立法速度明顯加快。環(huán)保部除了在新《環(huán)境保護法》中增加了土壤修復的內容外,日前又公布了新的《土壤環(huán)境質量標準(征求意見稿)》,《土壤污染防治行動計劃》(簡稱“土十條”)的制定實施也被提上日程。土壤修復是指利用物理、化學和生物的方法轉移、吸收、降解和轉化土壤中的污染物,使其濃度降低到可接受水平,或將有毒有害的污染物轉化為無害的物質。從根本上說,污染土壤修復的技術原理可包括為:(1)改變污染物在土壤中的存在形態(tài)或同土壤的結合方式,降低其在環(huán)境中的可遷移性與生物可利用性;(2)降低土壤中有害物質的濃度。
中國土壤污染已對土地資源可持續(xù)利用與農(nóng)產(chǎn)品生態(tài)安全構成威脅。全國受有機污染物污染的農(nóng)田已達3600萬公頃,污染物類型包括石油類、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥、有機氯等;因油田開采造成的嚴重石油污染土地面積達1萬公頃,石油煉化業(yè)也使大面積土地受到污染;在沈撫石油污水灌區(qū),表層和底層土壤多環(huán)芳烴含量均超過600mg/kg,造成農(nóng)作物和地下水的嚴重污染。全國受重金屬污染土地達2000萬公頃,其中嚴重污染土地超過70萬公頃,其中13萬公頃土地因鎘含量超標而被迫棄耕。正因為如此,中國的污染土壤修復研究,正經(jīng)歷著由實驗室研究向實用階段的過渡,即將進入一個快速、全面的治理時期。我國土壤修復技術研究起步較晚,加之區(qū)域發(fā)展不均衡性,土壤類型多樣性,污染場地特征變異性,污染類型復雜性,技術需求多樣性等因素,主要以植物修復為主,已建立許多示范基地、示范區(qū)和試驗區(qū),并取得許多植物修復技術成果,以及修復植物資源化利用技術成果。物理/化學修復技術中研究運用較多的是:(1)固化-穩(wěn)定化;(2)淋洗;(3)化學氧化-還原;(4)土壤電動力學修復。目標是污染場地土壤的原位修復技術。聯(lián)合修復技術中研究運用較多的是:(1)微生物/動物-植物聯(lián)合修復技術;(2)化學/物化-生物聯(lián)合修復技術;(3)物理-化學聯(lián)合修復技術。目標是混合污染場地土壤修復技術。
土壤修復技術歸納起來常用的有以下幾種:
1、熱力學修復技術,利用熱傳導,熱毯、熱井或熱墻等,或熱輻射,無線電波加熱等實現(xiàn)對污染土壤的修復。
2、熱解吸修復技術,以加熱方式將受有機物污染的土壤加熱至有機物沸點以上 使吸附土壤中的有機物揮發(fā)成氣態(tài)后再分離處理。
熱解吸附技術是世界上最先進的污染廢棄物處理技術之一,主要處理對象為農(nóng)藥污染土壤、油田含油廢棄物、罐底油泥等。其作業(yè)原理為利用污染廢棄物中有機物的熱不穩(wěn)定性,通過非焚燒的間接加熱方式實現(xiàn)實現(xiàn)污染物與土壤的分離,并可將廢棄物中的固相、油相、水相、氣相絕大部分回收利用,從根本上實現(xiàn)無害化處理,因此該技術被廣泛應用于全球的油田廢棄物處理作業(yè)。
3、焚燒法,將污染土壤在焚燒爐中焚燒,使高分子量的有害物質?揮發(fā)性和半揮發(fā)性,分解成低分子的煙氣 經(jīng)過除塵、冷卻和凈化處理 使煙氣達到排放標準。
4、土地填埋法,將廢物作為一種泥漿 將污泥施入土壤 通過施肥、灌溉、添加石灰等方式調節(jié)土壤的營養(yǎng)、濕度和pH值 保持污染物在土壤上層的好氧降解。對于可以用土壤酸度計檢測土壤ph值與濕度,用土壤EC計檢測土壤EC值,查看土壤改良效果。
5、化學淋洗,借助能促進土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移的化學/生物化學溶劑 在重力作用下或通過水頭壓力推動淋洗液注入到被污染的土層中,然后再把含有污染物的溶液從土壤中抽提出來,進行分離和污水處理的技術。
6、堆肥法,利用傳統(tǒng)的堆肥方法,堆積污染土壤,將污染物與有機物,稻草、麥秸、碎木片和樹皮等、糞便等混合起來,依靠堆肥過程中的微生物作用來降解土壤中難降解的有機污染物。
7、植物修復,運用農(nóng)業(yè)技術改善土壤對植物生長不利的化學和物理方面的限制條件,使之適于種植,并通過種植優(yōu)選的植物及其根際微生物直接或間接吸收、揮發(fā)、分離、降解污染物,恢復重建自然生態(tài)環(huán)境和植被景觀。
8、滲透反應墻,是一種原位處理技術,在淺層土壤與地下水,構筑一個具有滲透性、含有反應材料的墻體,污染水體經(jīng)過墻體時其中的污染物與墻內反應材料發(fā)生物理、化學反應而被凈化除去。
9、生物修復,利用生物,特別是微生物催化降解有機污染物,從而修復被污染環(huán)境或消除環(huán)境中污染物的一個受控或自發(fā)進行的過程。 其中微生物修復技術是利用微生物,土著菌、外來菌、基因工程菌,對污染物的代謝作用而轉化、降解污染物,主要用于土壤中有機污染物的降解。通過改變各種環(huán)境條件如,營養(yǎng)、氧化還原電位、共代謝基質,強化微生物降解作用以達到治理目的。