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土壤修復(fù)技術(shù)匯總
目錄
1.常見(jiàn)的8個(gè)土壤問(wèn)題,如何修復(fù)................................................2
1.1.土壤酸堿度不適合及土壤酸化現(xiàn)象..........................................2
1.2.缺乏土壤有機(jī)質(zhì)...........................................................3
1.3.土壤物理性不良............................3
1.4.土壤營(yíng)養(yǎng)分不平衡.........................................................4
1.5.鹽類及重金屬累枳的問(wèn)題及污染.............5
1.6.表土流失問(wèn)題..............................................................5
1.7.土壤病蟲害問(wèn)題............................6
1.8.連作的土壤問(wèn)題...........................................................6
2.土壤環(huán)境修復(fù)技術(shù)類型........................................................7
2.1.物理修復(fù)..................................................................7
2.1.1.異位熱月巨附技術(shù).......................7
2.1.2.異位土康洗脫技術(shù).....................................................7
2.1.3.土壤阻隔填埋技術(shù).....................7
2.1.4.地下水抽出處理技術(shù)...................8
2.1.5.地下水修復(fù)可滲透反應(yīng)墻技術(shù)...........8
2.1.6.地下水監(jiān)控自然衰減技術(shù)...............8
2.1.7.多相抽提技術(shù)..........................9
2.2.化學(xué)修復(fù)..................................................................9
2.2.1.原位固化/穩(wěn)定化技術(shù)..................9
2.2.2.異位固化/穩(wěn)定化技術(shù)..................9
2.2.3.原位化學(xué)氧化/還原技術(shù)................10
2.2.4.異位化學(xué)氧化/還原技術(shù)..............................................10
2.2.5.水泥窯t辦同處置技術(shù)..................................................10
2.3.生物修復(fù)..................................11
2.3.1.土壤植物修復(fù)技術(shù)....................................................11
2.3.2.生物堆技術(shù)...........................11
2.3.3.原位生物通風(fēng)技術(shù)....................................................11
3.八種常見(jiàn)的土壤修復(fù)技術(shù)特點(diǎn)匯總..............................................12
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1.常見(jiàn)的8個(gè)土壤問(wèn)題,如何修復(fù)
以下所常見(jiàn)的八大問(wèn)題,不是所有的土壤都會(huì)存在,因此,必須先了解土
壤的特性,確定是哪里出了問(wèn)題,然后解決問(wèn)題,土壤的肥力自然會(huì)改觀,有
了健康的土壤,才會(huì)有健康的作物。只要勤于管理,保持土壤肥沃,作物高產(chǎn)
就近在咫尺。
土壤是作物生產(chǎn)之母,要讓土壤發(fā)揮最大效用,就要去了解自己耕作的土
壤有哪些缺點(diǎn)或者限制作物生長(zhǎng)的因素,再加以改善這些缺點(diǎn)和消除不利因素,
使成為肥沃的土壤。從認(rèn)識(shí)土壤到了解缺失因素,從保育到增進(jìn)土壤肥力,都
是確保作物增產(chǎn)及品質(zhì)的基礎(chǔ)。
其實(shí),肥沃的土壤并不難求,只要用良好的土壤管理辦法,都有希望把貧
瘠的土壤改成肥沃的土壤。有了充分的土壤肥力,再加上選擇適應(yīng)該地區(qū)氣候
的作物及品種,運(yùn)用良好的種植管理方法,要達(dá)到高產(chǎn)是不難做到的事情。以
下是常見(jiàn)的8個(gè)維度的土壤問(wèn)題,從問(wèn)題的發(fā)生到如何診斷以及如何修復(fù),分
別說(shuō)明如下:
1.1.土壤酸堿度不適合及土壤酸化現(xiàn)象
(一)、問(wèn)題發(fā)生的原因:部分太酸(PH在5.0以下)或太堿(PH在7.5以上)
的土壤,易使土壤中的植物養(yǎng)分轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)效性,使作物不能適應(yīng),尤其土壤酸
化在我們耕作中最為常見(jiàn),其原因不外乎雨水大量淋洗及母質(zhì)酸性、植物吸走
大量正離子養(yǎng)分、不當(dāng)?shù)厥┯眠^(guò)多酸性肥料、及過(guò)量有機(jī)酸所致,加上土壤緩
沖力不佳時(shí),更易出現(xiàn)酸化現(xiàn)象。
(二卜診斷土壤酸堿度:常用酸堿度電極測(cè)定法及石蕊試紙顏色測(cè)定法。測(cè)
定酸堿度時(shí),應(yīng)使土壤與水混合攪拌后測(cè)定,不應(yīng)在土壤干燥下測(cè)定,因?yàn)闇y(cè)
定土壤酸堿值是測(cè)定在水溶液中的氫離子濃度。
(三卜解決酸堿度不適的辦法:
1、施用中和劑:酸土施用石灰等堿性質(zhì)材(如農(nóng)用石灰、白云粉等),中和
土壤則應(yīng)配合有機(jī)質(zhì)施用。堿土施用酸性材質(zhì)(如硫磺粉、稀硫酸等),中和土壤
則不應(yīng)過(guò)量,可采用逐年漸進(jìn)中和的方式去改良。
2、施用有機(jī)質(zhì)在酸土或堿土中,有助各種養(yǎng)分的有效性。
3、緊急補(bǔ)充葉面施肥可暫時(shí)改善太酸或太堿的土壤性質(zhì),這是治標(biāo)的方法,
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徹底改善土壤才是治本之道。
1.2.缺乏土壤有機(jī)質(zhì)
(一)、問(wèn)題發(fā)生的原因:在多雨高溫及多濕的環(huán)境下,土壤有機(jī)質(zhì)分解較快,
尤其是山坡地更是缺乏有機(jī)質(zhì),在我國(guó),大部分地區(qū)土壤都是缺乏有機(jī)質(zhì)的。
當(dāng)土壤中缺乏有機(jī)質(zhì)的時(shí)候,農(nóng)民施用化學(xué)肥料的量就會(huì)增加,造成浪費(fèi),甚
至無(wú)法作物產(chǎn)量,反而使土壤病害增加并且對(duì)環(huán)境造成極大的污染。要改變這
種狀況,必須從增加土壤有機(jī)質(zhì)著手,才能收到事半功倍的效果。要特別注意
土壤有機(jī)質(zhì)的保護(hù),因?yàn)橥寥烙袡C(jī)質(zhì)的好處眾多:
1、改善土壤物理特性:改良土壤團(tuán)粒構(gòu)造,使土壤松軟,能促進(jìn)通氣及排
水。
2、增加土壤保水能力。
3、緩慢釋放植物所需的營(yíng)養(yǎng)元素。
4、鉗合微量營(yíng)養(yǎng)元素可協(xié)助植物營(yíng)養(yǎng)元素的溶解度。
5、增加土壤之緩沖能力,使土壤的酸堿反應(yīng)緩和。
6、吸附及交換植物營(yíng)養(yǎng)元素,提高肥料緩效性。
7、給土壤有益微生物提供豐富的食物,使土壤微生物能抵抗大量病菌。
8、減少人為或天然的毒性物質(zhì)及作用。
9、部分成分有助植物生長(zhǎng)的功效。
10、能夠減少土壤溫度急劇變化的作用。
從上述可知,土壤要達(dá)到以上十點(diǎn)功效,就必須增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量。
(二卜診斷缺乏有機(jī)質(zhì)的方法:除了讓專業(yè)的農(nóng)技部門分析土壤有機(jī)質(zhì)的含
量之外,也可以用肉眼觀察,如土壤干燥后很硬,或顏色很紅、很黃,沒(méi)有團(tuán)
粒構(gòu)造,這些都是缺乏有機(jī)質(zhì)的特征。
(三卜解決缺乏有機(jī)質(zhì)的辦法:施用有機(jī)肥料以增加土壤有機(jī)質(zhì)的來(lái)源,也
可種植綠肥作物。在種植中要采用輪作,尤其以豆科輪作最利于增進(jìn)土壤有機(jī)
質(zhì)。在管理上應(yīng)增加覆膜的利用,減少土壤沖刷及表土流失,這也是保養(yǎng)土壤
有機(jī)質(zhì)的方法之一。近年來(lái)腐植酸及泥炭土的應(yīng)用,對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的增加穩(wěn)定
也很有幫助。
1.3.土壤物理性不良
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(一)、問(wèn)題的發(fā)生的原因:當(dāng)土壤屬于酸性又缺乏有機(jī)質(zhì),物理性就很差,
團(tuán)粒構(gòu)造就需要改善,且保水力差,很容易干旱,干燥時(shí)特別堅(jiān)硬,這是典型
的貧瘠土壤。土壤質(zhì)地太粗或太黏,也會(huì)構(gòu)成問(wèn)題土壤。太粗則保水差;太鉆
重的土則太密實(shí),排水不良,引起根系生長(zhǎng)不良。
(二卜診斷土壤物理性不良的方法:用手觸摸分級(jí),判斷是否太黏或太砂;
觀察土壤孔隙度,是否太密實(shí)。以感覺(jué)觸摸時(shí),取少量土樣,以水濕潤(rùn)后搓捏,
呈砂礫感是砂土;很翱重,可搓捏成條的則含黏粒多。土壤的孔隙度、土塊或
團(tuán)粒構(gòu)造,很容易用肉眼觀察。
(三卜解決土壤物理性之不良:
1、排水不良:地區(qū)性排水不良較經(jīng)濟(jì)的方法,是選擇耐水作物或品種,或
利用高畦栽培。排水系統(tǒng)可采用簡(jiǎn)便排水式或暗管排水方法,排水系統(tǒng)的建設(shè)
應(yīng)特別注意排水效率及使用年限的經(jīng)濟(jì)效益。
2、土壤構(gòu)造不良:土壤孔隙度或團(tuán)粒構(gòu)造不良,一般都通過(guò)增施有機(jī)質(zhì)和
與石灰相配合,如較堿性的土壤則只施有機(jī)質(zhì)即可。土壤深層改良,可用深犁
的方式,將深土疏松或深層施肥。
3、土壤太砂或太黏:除了選擇能適應(yīng)這種不良土壤的作物或品種外,可采
用客土及施用有機(jī)質(zhì)來(lái)改善這種不良的質(zhì)地。
1.4.土壤營(yíng)養(yǎng)分不平衡
(一)問(wèn)題發(fā)生的原因:不平衡或過(guò)量施用化學(xué)肥料,會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)元素間吸收
的拮抗作用,無(wú)論大量、中量或微量元素都不能過(guò)量,例如:氮過(guò)多作物易徒
長(zhǎng),枝葉繁茂,易遭病害,不易開花或坐果等等。
(二)診斷養(yǎng)分的不平衡:土壤中營(yíng)養(yǎng)不平衡不能用肉眼看出,但可以通過(guò)植
物的生長(zhǎng)來(lái)觀察,或以植體化學(xué)分析配合土壤分析診斷也可得知。土壤也要定
期分析診斷檢查,就如人的身體檢查一樣重要,尤其是密集耕作系統(tǒng),至少每
三、四年需要診斷一次。
(三)解決土壤營(yíng)養(yǎng)分不平衡之要領(lǐng):
1、了解作物品種的特性:因?yàn)楦鞣N作物對(duì)土壤中的營(yíng)養(yǎng)需求有差異,所以
得先了解作物品種的需肥特性。在生長(zhǎng)過(guò)程中,缺乏養(yǎng)分則以葉面補(bǔ)充。再進(jìn)
而改善土壤的本質(zhì),如酸堿不適的可以加以調(diào)整,使養(yǎng)分吸收平衡。如因某些
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養(yǎng)分過(guò)量不平衡所引起,則需花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間去改良,可施用腐熟度較高的有
機(jī)質(zhì)(如各種堆肥、腐植泥炭土等),去吸附,減少過(guò)量的危害,使其控制達(dá)到平
衡。
2、配合輪作系統(tǒng):土壤營(yíng)養(yǎng)不平衡,可利用不同輪作作物能吸收多量養(yǎng)分
而減少土壤的危害,使達(dá)營(yíng)養(yǎng)均衡的狀態(tài),再配合適當(dāng)?shù)氖┓?,就可改善土?/p>
養(yǎng)分不平衡的缺失。
3、抗衡施肥:山坡地?zé)o法以水田輪作時(shí),只靠雨水淋洗過(guò)多的營(yíng)養(yǎng)是不現(xiàn)
實(shí)的,除上述所提施用高腐熟度的有機(jī)質(zhì)外,可以依過(guò)量的拮抗元素補(bǔ)救,如
磷過(guò)量所引起的微量元素缺乏,即以深灌施肥或葉面施肥補(bǔ)充;如鉀肥過(guò)量易
引起缺鎂,則采用硫酸鎂或硅酸鎂等鎂肥的抗衡作用,以大量減少某種養(yǎng)分過(guò)
多所引起的危害。
1.5.鹽類及重金屬累積的問(wèn)題及污染
(一)問(wèn)題的發(fā)生原因:污染及不當(dāng)?shù)墓喔人?,或是化學(xué)肥料使用過(guò)多,都會(huì)
引起土壤鹽類及重金屬累積。因?yàn)橥寥烙形降哪芰ΓL(zhǎng)期日積月累的結(jié)果。
(二)診斷鹽類及重金屬污染之累積:最準(zhǔn)確的是用化學(xué)分析測(cè)定所含鹽類及
重金屬量。鹽類的累積也可用肉眼觀察,診斷時(shí)從曬干的表土,可觀察到白色
粉末或晶體狀的鹽類,鹽類累積過(guò)多有白色物出現(xiàn)。
(三)解決鹽類及重金屬污染之累積:因密集耕種作物時(shí),大量施用鹽類把料
所引起的累積,可采用旱田水田輪作,水田耕作時(shí)可洗去大量的可溶性鹽類;
或選擇較耐鹽的作物,因作物的耐鹽性有差異;施用有機(jī)質(zhì)對(duì)洗鹽類也有幫助,
因有機(jī)質(zhì)分解的有機(jī)酸,可增加鹽的溶解度。重金屬累積污染可加入有機(jī)后吸
附,以稀釋作用減少作物吸收;如嚴(yán)重污染則不應(yīng)種植食用作物或飼料作物,
要避免污染進(jìn)入人類的食物鏈;如要種植則需慎選非食用植物,如林木植物、
纖維特用作物等。
1.6.表土流失問(wèn)題
(一)問(wèn)題發(fā)生的原因:表土是歷經(jīng)長(zhǎng)年自然改良的寶貴土壤,山坡地如表面
植物保護(hù)缺乏時(shí),優(yōu)良的表土很薄,大多會(huì)被沖刷洗走,表土的流失同時(shí)伴隨
著肥料的流失。
(二)診斷表土流失:這是相當(dāng)容易判斷的,只要看在雨中流出的水,是否帶
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有泥色或混濁,即可知表土是否流失。
(三)解決表土流失的辦法:表土要有保護(hù),可采用覆蓋或草生栽培,尤其是
以果園的草生栽培最為有效,而且雨季時(shí)不必除草,表面上看草生會(huì)吸收競(jìng)爭(zhēng)
部分施入的肥料,但吸入肥料經(jīng)砍割覆蓋或犁入后,肥分又回到土壤,對(duì)多年
生果樹的表土肥力,很有幫助,草生栽培又可使雨水深入土層,增加有機(jī)后、
使土變松軟、保肥性好,實(shí)為一舉多的。
1.7.土壤病蟲害問(wèn)題
(一)問(wèn)題發(fā)生的原因:引起土壤病蟲害的因素很多,由于病菌大量繁殖或植
物的耐病力降低,就易引起作物根系病害。土壤病害的發(fā)生與氣候環(huán)境及灌溉
水來(lái)源有密切關(guān)系;種苗的傳染病菌也不應(yīng)忽視,健康的育苗是很重要的。
(二)診斷土壤病蟲害:要精確了解根系發(fā)生的病害,以鑒別病菌的種類,需
要專門的鑒別方法。根系枯死的原因,可能是生物性或非生物性所引起,或互
為因果關(guān)系。線蟲的危害根系較易觀察出來(lái),在根上會(huì)有膨大凸起或瘤狀的癥
狀發(fā)生。
(三)解決土壤病蟲害的辦法:治療土壤病蟲害,包括化學(xué)藥劑處理、物理處
理(如高溫)、生物處理等方法,另外可利用土壤改良劑,以化學(xué)、物理、生物性
等不同方式改良土壤,使病蟲害不易繁殖或增加作物抗性,而達(dá)到控制土壤病
蟲害的目的。例如施用有機(jī)質(zhì)或生物菌肥使土壤改良,也可減少土壤病害發(fā)生,
但應(yīng)注意糞便類有機(jī)質(zhì),如未經(jīng)腐熟,易致多種菌或蟲的感染。
1.8.連作的土壤問(wèn)題
(一)問(wèn)題發(fā)生的原因:因連作引起問(wèn)題土壤,一般不外乎在土壤物理性,化
學(xué)性或生物性上發(fā)生問(wèn)題,常見(jiàn)的是病菌或蟲體孳生過(guò)多、有毒物質(zhì)、鹽類累
積或養(yǎng)分不平衡所致。
(二)診斷連作問(wèn)題:一種或同類作物連作次數(shù)后,發(fā)生生長(zhǎng)不良,施肥并不
能完全改善,常見(jiàn)如幼苗的枯萎及爛根。生長(zhǎng)點(diǎn)或新葉不正?;虿簧煺沟膯?wèn)題
發(fā)生。
(三)解決連作的問(wèn)題土壤:采取輪作,尤其旱田水田輪作最好??墒┯糜袡C(jī)
質(zhì)改善或種植綠肥,有機(jī)質(zhì)吸附有毒物及分解有毒物質(zhì),并有制衡土壤有害微
生物的功效,加上補(bǔ)充大量、中微量養(yǎng)分,可減少養(yǎng)分不平衡。也可采用施微
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生物菌肥。連作田常有大量的地上部或地下根部,這些殘質(zhì)也可能是問(wèn)題的根
源,因此,清除田間殘質(zhì),可減少毒物質(zhì)或病蟲害的危害。
2.土壤環(huán)境修復(fù)技術(shù)類型
2.1.物理修復(fù)
物理修復(fù)是通過(guò)各種物理過(guò)程將污染物從土壤中去除或分離的技術(shù)。這種
技術(shù)主要包括以下幾種方法:
(1)客土法:將未污染的土壤覆蓋在污染嚴(yán)重的土地上,以減少污染物與植
物根系的接觸,防止植物吸收污染物。
(2)熱脫附:利用高溫將土壤中的有機(jī)物和重金屬加熱,使其從土壤中分離
出來(lái)。
(3)土壤氣相抽提:通過(guò)抽提井將土壤中的揮發(fā)性有機(jī)物抽提出來(lái),從而達(dá)
到修復(fù)土壤的目的。
(4)機(jī)械通風(fēng):通過(guò)向土壤中注入空氣,使污染物與空氣中的氧氣發(fā)生氧化
反應(yīng),從而降低污染物濃度。
2.1.1.異位熱脫附技術(shù)
原理:通過(guò)直接或間接加熱,將污染土壤加熱至目標(biāo)污染物的沸點(diǎn)以上,
通過(guò)控制系統(tǒng)溫度和物料停留時(shí)間有選擇地促使污染物氣化揮發(fā),使目標(biāo)污染
物與土壤顆粒分離、去除。
適用性:適用于污染土壤。可處理?yè)]發(fā)及半揮發(fā)性有機(jī)污染物(如石油垃、
農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯)和汞。不適用于無(wú)機(jī)物污染土壤(汞除外),也不適用于腐蝕性
有機(jī)物、活性氧化劑和還原劑含量較高的土壤。
2.1.2.異位土壤洗脫技術(shù)
原理:采用物理分離或增效洗脫等手段,通過(guò)添加水或合適的增效劑,分
離重污染土壤組分或使污染物從土壤相轉(zhuǎn)移到液相,并有效地減少污染土壤的
處理量,實(shí)現(xiàn)減量化。洗脫系統(tǒng)廢水應(yīng)處理去除污染物后回用或達(dá)標(biāo)排放。
適用性:適用于污染土壤??商幚碇亟饘偌鞍霌]發(fā)性有機(jī)污染物、難揮發(fā)
性有機(jī)污染物。不宜用于土壤細(xì)粒(粘/粉粒)含量高于25%的土壤。
2.1.3.土壤阻隔填埋技術(shù)
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原理:將污染土壤或經(jīng)過(guò)治理后的土壤置于防滲阻隔填埋場(chǎng)內(nèi),或通過(guò)敷
設(shè)阻隔層阻斷土壤中污染物遷移擴(kuò)散的途徑,使污染土壤與四周環(huán)境隔離,避
免污染物與人體接觸和隨土壤水遷移進(jìn)而對(duì)人體和周圍環(huán)境造成危害。
適用性:適用于重金屬、有機(jī)物及重金屬有鞏物復(fù)合污染土壤的阻隔填埋。
不宜用于污染物水溶性強(qiáng)或滲透率高的污染土壤,不適用于地質(zhì)活動(dòng)頻繁和地
下水水位較高的地區(qū)。
2.1.4.地下水抽出處理技術(shù)
原理:根據(jù)地下水污染范圍,在污染場(chǎng)地布.設(shè)一定數(shù)量的抽水井,通過(guò)水
泵和水井將污染地下水抽取至地面進(jìn)行處理。
適用性:適用于污染地下水,可處理多種污染物。不宜用于吸附能力較強(qiáng)
的污染物,以及滲透性較差或存在NAPL(非水相液體)的含水層。
2.1.5.地下水修復(fù)可滲透反應(yīng)墻技術(shù)
原理:在地下安裝透水的活性材料墻體攔截污染物羽狀體,當(dāng)污染羽狀體
通過(guò)反應(yīng)墻時(shí),污染物在可滲透反應(yīng)墻內(nèi)發(fā)生沉淀、吸附、氧化還原、生物降
解等作用得以去除或轉(zhuǎn)化,從而實(shí)現(xiàn)地下水凈化的目的。
適用性:適用于污染地下水,可處理BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、石
油燒、氯代燒、金屬、非金屬和放射性物質(zhì)等。不適用于承壓含水層,不宜用
于含水層深度超過(guò)10m的非承壓含水層,對(duì)反應(yīng)墻中沉淀和反應(yīng)介質(zhì)的更換、
維護(hù)、監(jiān)測(cè)要求較高。
2.1.6,地下水監(jiān)控自然衰減技術(shù)
原理:通過(guò)實(shí)施有計(jì)劃的監(jiān)控策略,依據(jù)場(chǎng)地自然發(fā)生的物理、化學(xué)及生
物作用,包含生物降解、擴(kuò)散、吸附、稀釋、揮發(fā)、放射性衰減以及化學(xué)性或
生物性穩(wěn)定等,使得地下水和土壤中污染物的數(shù)量、毒性、移動(dòng)性降低到風(fēng)險(xiǎn)
可接受水平。
適用性:適用于污染地下水,可處理BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)、石
油燒、多環(huán)芳燒、MTBE(甲基叔丁基酸)、氯代燒、硝基芳香烽、重金屬類、非
金屬類停限硒)、含氧陰離子(如硝酸鹽、過(guò)氯酸)等。在證明具備適當(dāng)環(huán)境條件
時(shí)才能使用,不適用于對(duì)修復(fù)時(shí)間要求較短的情況,對(duì)自然衰減過(guò)程中的長(zhǎng)期
監(jiān)測(cè)、管理要求高c
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2.1.7.多相抽提技術(shù)
原理:通過(guò)真空提取手段,抽取地下污染區(qū)域的土壤氣體、地下水和浮油
等到地面進(jìn)行相分離及處理。
適用性:適用于污染土壤和地下水,可處理易揮發(fā)、易流動(dòng)的NAPL(非水
相液體)(如汽油、柴油、有機(jī)溶劑等)。不宜用于滲透性差或者地下水水位變動(dòng)
較大的場(chǎng)地。
2.2.化學(xué)修復(fù)
化學(xué)修復(fù)是向土壤中加入化學(xué)物質(zhì),通過(guò)對(duì)重金屬和有機(jī)物的氧化還原、
鰲合或沉淀等化學(xué)反應(yīng),去除土壤中的污染物或降低土壤中污染物的生物有效
性或毒性的技術(shù)。這種技術(shù)主要包括以下兒種方法:
(1)土壤固化穩(wěn)定化:通過(guò)向土壤中添加固化劑或穩(wěn)定化劑,使污染物與固
化劑或穩(wěn)定化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成不易溶解、難降解的物質(zhì),從而降低污染
物的生物有效性。
(2)淋洗:通過(guò)向土壤中注入淋洗液,使污染物與淋洗液發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形
成可溶性物質(zhì),從而從土壤中分離出來(lái)。
(3)氧化還原:通過(guò)向土壤中加入氧化劑或還原劑,使污染物發(fā)生氧化或還
原反應(yīng),從而降低污染物濃度。
2.2.1.原位固化/穩(wěn)定化技術(shù)
原理:通過(guò)一定的機(jī)械力在原位向污染介質(zhì)中添加固化劑/穩(wěn)定化劑,在充
分混合的基礎(chǔ)上,使其與污染介質(zhì)、污染物發(fā)生物理、化學(xué)作用,將污染土壤
固封為結(jié)構(gòu)完整的具有低滲透系數(shù)的固化體,或?qū)⑽廴疚镛D(zhuǎn)化成化學(xué)性質(zhì)不活
潑形態(tài),降低污染物在環(huán)境中的遷移和擴(kuò)散。
適用性:適用于污染土壤,可處理金屬類、石棉、放射性物質(zhì)、腐蝕性無(wú)
機(jī)物、氟化物以及硅化合物等無(wú)機(jī)物;農(nóng)藥/除草劑、石油或多環(huán)芳燒類、多氯
聯(lián)苯類以及二嗯英等有機(jī)化合物。不宜用于揮發(fā)性有機(jī)化合物,不適用于以污
染物總量為驗(yàn)收目標(biāo)的項(xiàng)目。
2.2.2.異位固化/穩(wěn)定化技術(shù)
原理:向污染土壤中添加固化劑/穩(wěn)定化劑,經(jīng)充分混合,使其與污染介質(zhì)、
污染物發(fā)生物理、化學(xué)作用,將污染土壤同封為結(jié)構(gòu)完整的具有低滲透系數(shù)的
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固化體,或?qū)⑽廴疚镛D(zhuǎn)化成化學(xué)性質(zhì)不活潑形態(tài),降低污染物在環(huán)境中的遷移
和擴(kuò)散。
適用性:適用于污染土壤??商幚斫饘兕?、石棉、放射性物質(zhì)、腐蝕性無(wú)
機(jī)物、氟化物以及神化合物等無(wú)機(jī)物;農(nóng)藥/除草劑、石油或多環(huán)芳燒類、多氯
聯(lián)苯類以及二嗯英等有機(jī)化合物。不適用于揮發(fā)性有機(jī)化合物和以污染物思量
為驗(yàn)收目標(biāo)的項(xiàng)目。當(dāng)需要添加較多的固化/穩(wěn)定劑時(shí),對(duì)土壤的增容效應(yīng)較大,
會(huì)顯著增加后續(xù)土壤史置費(fèi)用。
2.2.3.原位化學(xué)氧化/還原技術(shù)
原理:通過(guò)向土壤或地下水的污染區(qū)域注入氧化劑或還原劑,通過(guò)氧化或
還原作用,使土壤或地下水中的污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒或相對(duì)毒性較小的物質(zhì)。常
見(jiàn)的氧化劑包括高鋅酸鹽、過(guò)氧化氫、芬頓試劑、過(guò)硫酸鹽和臭氧。常見(jiàn)的還
原劑包括硫化氫、連二亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、疏酸亞鐵、多硫化鈣、二價(jià)鐵、
零價(jià)鐵等。
適用性:適用于污染土壤和地下水。其中,化學(xué)氧化可處理石油燒、BTEX(苯、
甲苯、乙苯、二甲苯)、酚類、MTBE(甲基叔丁基隧)、含氯有機(jī)溶劑、多環(huán)芳燒、
農(nóng)藥等大部分有機(jī)物;化學(xué)還原可處理重金屬類(如六價(jià)銘)和氯代有機(jī)物等。受
腐殖酸含量、還原性金屬含量、土壤滲透性、pH值變化影響較大。
2.2.4.異位化學(xué)氧化/還原技術(shù)
原理:向污染土壤添加氧化劑或還原劑,通過(guò)氧化或還原作用,使土壤中
的污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒或相對(duì)毒性較小的物質(zhì)。常見(jiàn)的氧化劑包括高鋅酸鹽、過(guò)
氧化氫、芬頓試劑、過(guò)硫酸鹽和臭氧。常見(jiàn)的還原劑包括連二亞硫酸鈉、亞硫
酸氫鈉、硫酸亞鐵、多硫化鈣、二價(jià)鐵、零價(jià)鐵等。
適用性:適用于污染土壤。其中,化學(xué)氧化可處理石油燒、BTEX(苯、甲苯、
乙苯、二甲苯卜酚類、MTBE(甲基叔丁基酷卜含氯有機(jī)溶劑、多環(huán)芳燒、農(nóng)藥
等大部分有機(jī)物;化學(xué)還原可處理重金屬類(如六價(jià)銘)和氯代有機(jī)物等。
異位化學(xué)氧化不適用于重金屬污染土壤的修復(fù),對(duì)于吸附性強(qiáng)、水溶性差
的有機(jī)污染物應(yīng)考慮必要的增溶、脫附方式;異位化學(xué)還原不適用于石油燒污
染物的處理。
2.2.5.水泥窯協(xié)同處置技術(shù)
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原理:利用水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的高溫、氣體長(zhǎng)時(shí)間停留、熱容量大、熱穩(wěn)定性
好、堿性環(huán)境、無(wú)廢渣排放等特點(diǎn),在生產(chǎn)水泥熟料的同時(shí),焚燒固化處理污
染土壤。
適用性:適用于污染土壤,可處理有機(jī)污染物及重金屬。不宜用于汞、碑、
鉛等重金屬污染較重的土壤,由于水泥生產(chǎn)對(duì)進(jìn)料中氯、硫等元素的含量有限
值要求,在使用該技術(shù)時(shí)需慎重確定污染土壤的添加量。
2.3.生物修復(fù)
生物修復(fù)是利用生物特有的分解有毒有害物質(zhì)的能力,達(dá)到去除土壤中污
染物的目的。這種技術(shù)主要包括以下幾種方法:
(1)微生物修復(fù):利用微生物對(duì)污染物的分解能力,將其分解為無(wú)害物質(zhì),
從而降低污染物濃度。
(2)植物修復(fù):利用超富集植物對(duì)污染物的吸收能力,將其吸收到植物體內(nèi),
然后通過(guò)植物提取、植物穩(wěn)定化和植物揮發(fā)等技術(shù)將其從土壤中去除。
(3)動(dòng)物修復(fù):利用某些動(dòng)物對(duì)污染物的分解能力,將其分解為無(wú)害物質(zhì),
從而降低污染物濃度。
(4)生物聯(lián)合修復(fù):綜合利用微生物、植物和動(dòng)物等多種生物資源,實(shí)現(xiàn)土
壤環(huán)境的協(xié)同修復(fù)。
2.3.1.土壤植物修復(fù)技術(shù)
原理:利用植物進(jìn)行提取、根際濾除、揮發(fā)和固定等方式移除、轉(zhuǎn)變和破
壞土壤中的污染物質(zhì),使污染土壤恢復(fù)其正常功能。
適用性:適用于污染土壤,可處理重金屬僅「加、鎘、鉛、銀、銅、鋅、鉆、
錦、銘、汞等)以及特定的有機(jī)污染物(如石油燒、五氯酚、多環(huán)芳煌等
2.3.2.生物堆技術(shù)
原理:對(duì)污染土壤堆體采取人工強(qiáng)化措施,促進(jìn)土壤中具備降解特定污染
物能力的土著微生物或外源微生物的生長(zhǎng),降解土壤中的污染物。
適用性:適用于污染土壤,可處理石油燃等易生物降解的有機(jī)物。不適用
于重金屬、難降解有機(jī)污染物污染土壤的修復(fù),粘土類污染土壤修復(fù)效果較差。
2.3.3.原位生物通風(fēng)技術(shù)
原理:通過(guò)向土壤中供給空氣或氧氣,依靠微生物的好氧活動(dòng),促進(jìn)污染
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物降解;同時(shí)利用土壤中的壓力梯度促使揮發(fā)性有機(jī)物及降解產(chǎn)物流向抽氣井,
被抽提去除??赏ㄟ^(guò)注入熱空氣、營(yíng)養(yǎng)液、外源高效降解菌劑的方法對(duì)污染物
去除效果進(jìn)行強(qiáng)化。
適用性:適用于非飽和帶污染土壤,可處理?yè)]發(fā)性、半揮發(fā)性有機(jī)物。不
適合于重金屬、難降解有機(jī)物污染土壤的修復(fù),不宜用于粘土等滲透系數(shù)較小
的污染土壤修復(fù)。
以上的十五種土壤修復(fù)技術(shù)適用于各種不同程度的污染土壤,但還是要具
體問(wèn)題具體分析,選擇更適合我國(guó)土壤的修復(fù)技術(shù)才是最實(shí)用的。
3.八種常見(jiàn)的土壤修復(fù)技術(shù)特點(diǎn)匯總
技
術(shù)
NQ名原理指標(biāo)特點(diǎn)適用范圍
稱
根據(jù)污染物特性
向土壤中施加一原位、筒單易
適用于輕
些有針對(duì)性的鈍行,但并非水
中度重金
化修復(fù)材料,通過(guò)久的修復(fù)措
屬污染耕
原溶解沉淀、離子交關(guān)鍵是確定鈍化劑施。此技術(shù)投
地治理修
位換吸附、氧化還與土壤的混合比例,入低、效率
復(fù),以酸性
鈍原、有機(jī)絡(luò)合等反使其達(dá)到最佳的治高、修復(fù)快
土壤治理
化應(yīng)來(lái)改變重金屬理效果。經(jīng)鈍化修復(fù)速、操作簡(jiǎn)單
效果較佳。
修在土壤中的賦存后,土重金屬有效態(tài)等優(yōu)域性,對(duì)
1尤其適合
復(fù)狀態(tài),降低土壤中可降低于大面積中
30%?60%,于主要由
技重金屬的有效濃農(nóng)作物食用部分重低度污染土
污水灌溉、
術(shù)度、遷移性和生物金屬含量可降低壤的修復(fù)具
大氣沉降
有效性,從而阻止。有較好的應(yīng)
30%?70%等造成的
重金屬?gòu)耐寥劳ㄓ们熬?,但?/p>
農(nóng)田土壤
過(guò)植物根部向農(nóng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)修
面源污染。
作物地上部的遷復(fù)效果。
移累積。
低
依據(jù)同種農(nóng)作物成本投入相
積不同品種對(duì)重金對(duì)較低,易于
累屬積累性能的不操作,不影響適用于輕
作作物食用部分重金
同,篩選出對(duì)重金土壤性質(zhì),綠中度重金
物屬含量可降低
2屬低積累的作物色環(huán)保;但品屬污染耕
品。
基因型或栽培變20%?50%種更新較快,地治理。
種
替種,從而降低重金而驗(yàn)證周期
屬通過(guò)食物鏈對(duì)較長(zhǎng)C
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技
術(shù)
N2名原理指標(biāo)特點(diǎn)適用范圍
稱
換
人類的風(fēng)險(xiǎn)。
技
術(shù)
調(diào)
土壤pH提高0.5個(gè)
節(jié)單位以上,重金屬有
土通過(guò)加入酸堿性原位、簡(jiǎn)單易適用于輕
效態(tài)含量降低
壤物質(zhì)改變土壤pH行,短期有中度重金
310%?50%,農(nóng)作物
值,降低目標(biāo)重金效,長(zhǎng)期效果屬污染耕
食用部分重金屬含
PH技屬的生物有效性。需評(píng)估。地治理。
量可降低
術(shù)
10%?50%。
葉
面農(nóng)作物葉面噴灑
阻含有與目標(biāo)重金適用于輕
農(nóng)作物食用部分重簡(jiǎn)單易行,不
控屬吸收爭(zhēng)的物質(zhì),度重金屬
4金屬含量可降低會(huì)影響破壞
劑抑制重金屬在作污染耕地
。土壤性質(zhì)。
技10%?30%
物體內(nèi)的吸收和治理。
術(shù)分配。
通過(guò)調(diào)節(jié)土壤水
分狀態(tài),改變土壤
水
pH^Eh、碳酸鈣、不會(huì)引入外
分重金屬有效態(tài)含量
可溶性有機(jī)質(zhì)含源物質(zhì)進(jìn)入適用于輕
管降低10%?30%,農(nóng)
量以及土表面化土壤。但不適度重金屬
5理作物食用部分重金
學(xué)性質(zhì),間接影響用于地下水污染耕地
技屬含量可降低
重金屬在土壤固?位較淺的地治理。
術(shù)19%?30%。
液兩相的分配,進(jìn)區(qū)。
面影響重金屬有
效性
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技
術(shù)
N2名原理指標(biāo)特點(diǎn)適用范圍
稱
翻耕土壤深度20適用于輕
深厘米以上,可使聚度重金屬
耕積在表層的重金見(jiàn)效快,但工污染耕地
翻屬分散到更深的
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