土壤鉛污染具有隱蔽性、長(zhǎng)期性和不可逆性等特點(diǎn),已經(jīng)受到廣泛關(guān)注,鉛污染土壤的高效修復(fù)技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。
目前,鉛污染土壤的修復(fù)技術(shù)大體可分為兩類:
1、物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)(物理化學(xué)修復(fù)可分為:客土深耕法、隔離法、淋濾法、固化穩(wěn)定法、電化學(xué)法、氧化還原法、螯合劑法及重金屬拮抗法等)
2、生物修復(fù)技術(shù)(生物修復(fù)可分為:微生物修復(fù)法、植物修復(fù)法)
下面就讓我們一起了解一下這些方法吧!
1、客土深耕法
鉛污染土壤具有表聚性特征,客土法主要是一種通過(guò)移除鉛污染土壤的表層土、加入新鮮土以降低土壤中鉛的濃度或?qū)⒈韺油辽罘镣寥郎顚右詼p少污染土壤與植物的接觸,從而降低鉛污染土壤對(duì)植物的毒性的方法。
主要缺點(diǎn)是耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力,修復(fù)成本高,換下來(lái)的表層土存在二次污染的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),深耕后的污染土不能徹底清除等。
2、隔離法
隔離法是采用工程措施,將鉛污染土壤與其周圍環(huán)境進(jìn)行隔離,減少由于鉛的遷移、擴(kuò)散或滲透等對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生的污染。該方法適用于大多數(shù)重金屬污染土壤的治理,具體措施為:以鋼筋、水泥等材料,在污染場(chǎng)地四周修建隔離墻體。為減少地表徑流或地表水滲濾的影響,還可以在污染場(chǎng)地表面鋪設(shè)防滲膜,采用水平灌漿的方式在污染土層下方澆注水泥等固化劑。
該方法僅適用于污染嚴(yán)重且污染面積較小的場(chǎng)地。
3、淋漓法
淋濾法是采用淋洗液對(duì)鉛污染土壤進(jìn)行淋洗,使吸附在土壤顆粒上的鉛由固相轉(zhuǎn)移至液相中形成溶解性的離子或絡(luò)合物,再將淋濾液進(jìn)行收集,回收提取鉛后廢液可循環(huán)利用。
該技術(shù)的重點(diǎn)在于淋洗液的選取,既能有效淋洗重金屬,又不破壞土壤結(jié)構(gòu)等要求。此外,還需考慮淋洗液的收集效果及影響因素,防止產(chǎn)生二次污染。
4、固化穩(wěn)定化法
固化穩(wěn)定法技術(shù)包括固化和穩(wěn)定化兩個(gè)方面。采用化學(xué)方法降低鉛在土壤中的溶解性、遷移性和毒性,同時(shí)采用物理方法將污染土壤轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢闪鲃?dòng)固體或形成緊密固體,通常固化可以看作是一種特定的穩(wěn)定化過(guò)程。
此方法適用于輕度污染土壤的治理,治理費(fèi)用和效果相對(duì)較好,但不能徹底去除土壤中的鉛,處理效果只是暫時(shí)的。當(dāng)周圍環(huán)境條件變化時(shí),鉛的形態(tài)可能會(huì)重新變?yōu)榭山粨Q態(tài)。
5、電化學(xué)法
電化學(xué)法是在鉛污染土壤中插入電極對(duì),通以直流電,鉛的帶電粒子在電遷移、電滲和電泳等的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng),并遷移、富集于陰/陽(yáng)極,從而去除污染土壤中的鉛。
此技術(shù)操作簡(jiǎn)單,安裝方便,且技術(shù)經(jīng)濟(jì)性可行,然而電極對(duì)易腐蝕,存在二次污染風(fēng)險(xiǎn)。
6、氧化還原法
氧化還原法就是在重金屬污染土壤中添加氧化還原劑,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)改變重金屬離子的價(jià)態(tài),從而降低土壤中重金屬的活性和毒性。對(duì)于鉛污染土壤,常用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、硫代硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、二氧化硫等。研究表明,施用過(guò)磷酸鈣、鈣鎂磷肥、水合氧化錳等也可促進(jìn)鉛的沉淀,減少土壤中的可交換態(tài)鉛。
此方法需注意的是還原劑的選擇,選擇不當(dāng)易造成土壤的二次污染。
7、螯合劑法
在鉛污染土壤中施加螯合劑,可提高鉛的活性和生物有效性,使其易于流動(dòng)和吸收,通常與植物修復(fù)方法聯(lián)用。
人工螯合劑活化能力較強(qiáng),天然螯合劑易分解,不會(huì)形成二次污染,但活化能力較弱。因此,使用人工螯合劑時(shí)需考慮重金屬活化后擴(kuò)散所帶來(lái)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
8、拮抗法
對(duì)于鉛污染土壤,可利用一些對(duì)人體沒(méi)有危害的重金屬或微量元素通過(guò)拮抗作用來(lái)減少鉛在土壤中的可交換態(tài),抑制植物對(duì)鉛的吸收。
9、微生物修復(fù)法
利用微生物(細(xì)菌、藻類和酵母)來(lái)減輕或消除重金屬污染。鉛污染土壤的微生物修復(fù)是利用微生物對(duì)鉛的吸附、沉淀、氧化和還原等作用,降低土壤中鉛的毒性。微生物不能降解和破壞重金屬鉛,只能通過(guò)改變它們的化學(xué)或物理特性從而影響其在環(huán)境中的遷移和轉(zhuǎn)化。
微生物處理重金屬鉛污染方面的發(fā)展有限,通常與植物修復(fù)技術(shù)聯(lián)用此方法修復(fù)效果好,費(fèi)用低、易于管理與操作,不產(chǎn)生二次污染,具有廣泛的應(yīng)用前景。
10、植物修復(fù)法
植物修復(fù)主要是利用超富集植物,將土壤中的鉛大量轉(zhuǎn)移至植株體內(nèi)特別是地上部分,從而修復(fù)鉛污染土壤。根據(jù)其作用過(guò)程和機(jī)理,可分為植物穩(wěn)定、植物提取和植物揮發(fā)三種方法。
植物修復(fù)技術(shù)的難點(diǎn)在于超富集植物的篩選。已發(fā)現(xiàn)的鉛超富集植物并不多,國(guó)內(nèi)外已見(jiàn)報(bào)道的鉛超富集植物有密毛白蓮蒿、蓖麻、短萼灰葉等。