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重金属污染场地土壤修复技术选择

       重金属污染是当前环境污染的主要表现之一,导致土壤出现重金属污染的原因则可见于长期的矿山开采与工业发展。在基本的生态构成要素中,土壤也是重金属污染的主要场地,一旦土壤出现重金属污染,就会表现出隐蔽性、长期性和不可逆转性。土壤重金属污染后果较为严重,会导致地下水、空气和农作物的继发污染。基于上述描述可知,解决重金属土壤污染问题已经成为迫切之事,需要相关人员加强对重金属污染场地土壤修复技术的研究,以满足当前可持续发展对土壤资源的保护要求。

1 重金属污染场地风险评估

1.1 危害识别

       在对重金属污染场地土壤进行风险评估时,需要对前期场地调查过程中收集的资料进行汇总和分析,基于数据分析可以了解场地土壤和地下水中污染物的浓度分布,并对土地利用方式进行明确划分,找出对应的敏感受体,了解重金属污染场地土壤遭受的污染程度与可能对相关人群产生的不良影响。

1.2 暴露评估

       基于危险识别,可以进一步分析场地内灌注物的迁移情况和对敏感受体产生危害的可能性。在进行场地暴露评估时,工作人员要对场地土壤和地下水污染物进行暴露分析,主要应分析暴露途径并建立暴露评估模型,并进一步对模型进行优化,对评估模型参数取值进行精准调整,从而可以计算出敏感人群对土壤和地下水中污染物的暴露量。

1.3 毒性评估

       重金属污染场地土壤一般会有较高的毒性,因而在对其进行分析时,也要对其进行专项毒性评估。毒性评估主要指向土壤污染物可能对人体产生的危害,主要应对污染物的致癌效应和非致癌效应进行分别评估。在评估时,会依据相关参数如参考计量、参考浓度、致癌斜率因子和呼吸吸入单位致癌因子等。

1.4 风险表征

       了解重金属污染场地土壤的风险表征需要在了解暴露评估和毒性评估的基础上进行,风险表征指向的是单一污染物的总致癌风险和危害指数,在对上述指数进行分析时,需要采用风险评估模型,并具体对土壤和地下水中单一污染物单一途径的致癌风险和危害商进行计算,基于此可以进行详细的不确定性分析。

1.5 土壤和地下水风险控制值的计算

       风险表征已经得到明确后,风险评估人员要对土壤和地下水风险控制值进行计算,通过该值的计算可以评估人们对风险的接受水平。对于风险评估而言,要想结束风险评估工作,就需要确保污染场地风险评估结果小于可接受风险水平。若污染场地风险评估比可接受风险水平高,则要对土壤、地下水中污染物的风险控制值进行计算,确保风险评估工作能够达到较高的质量水准。

2 重金属污染场地土壤的关键修复技术

2.1 物理修复技术

(1)土壤混合技术

       在对重金属污染场地土壤进行修复时,可以采用物理修复技术,其中最关键的技术之一则为土壤混合技术,又称为土壤稀释技术。该技术是通过运用清洁土壤替换污染土壤,并对清洁土壤进行均匀拌合,由此可以降低污染物浓度,使其位于临界危害浓度下。通过应用该技术,能够最大可能上避免污染物和植物根系的接触,从而能够减少污染物进入到食物链中的可能。

       土壤混合技术具有单一性,对于没有污染特性的土壤内的污染物的处理较为适用,但同样可以在土壤渗流区发挥效用。

(2)填埋法

       在处理重金属污染场地的土壤时,土壤修复人员可以对被污染的土壤进行掩埋覆盖处理,以防止污染物的扩散,同时可以采取防渗以及封顶等配套设施,此种修复方法被称为填埋法。填埋法的主要效用在于能够使土壤中的污染物减少在土壤中的暴露或迁移。在使用填埋系统时,需要关注气候条件,要确定不同的填埋程序,而在具体应用时,则适用于修复位于地下水位以上的被污染土壤。

(3)热处理技术

       在物理修复技术中,热处理技术是一种较为先进的处理技术,通过应用该技术能够对挥发性重金属污染土壤进行加热处理,该方法能够实现对挥发性污染物的有效处理,使其能够从土壤中挥发,基于此可以对其进行集中处理。经过长期实践表明,热处理技术可以有效的处理含有多环芳烃、苯系物等污染物的土壤。但是在应用该技术时,还应关注其可能会对有机质和土壤结构的破坏问题。

2.2 生物修复技术

(1)植物修复技术

       植物修复技术也是较为常用的生物修复技术,需要在土壤上进行植物种植,该植物可以实现对土壤中重金属污染因子的吸收作用,由此可以将土壤中重金属污染因子的浓度降低,从而可以有效的对土壤进行修复。在应用植物修复技术时,可以采用蓖麻这种能源作物,该作物的主要效用在于能够对土壤中的重金属镉进行高效富集,从而能够集中的对重金属污染物质进行处理。在处理污染面积较大的土壤时,工作人员可以采取该技术,但是需要关注对土壤的长周期修复与监管。

(2)动物修复技术

       在生物修复技术中还可以采用动物修复技术,动物修复技术就是指对土壤中的蚯蚓、鼠类等动物进行利用,使其对土壤中的重金属物质进行吸收,由此可以实现对土壤的游有效修复。但是要确保重金属污染在动物能够承受的范围之内,对动物进行合理的利用可以有效的缓解重金属污染场地中的土壤污染物含量,从而能够降低土壤毒性。

(3)微生物修复技术

       微生物修复技术在生物修复技术中是一种较为先进的修复技术,在对微生物修复技术进行利用时,主要是利用细菌、真菌以及放线菌等活性菌对土壤进行修复,可以实现对重金属物质的吸收,也可以对重金属污染物进行沉淀和氧化还原。在未来的重金属污染场地土壤修复过程中,微生物修复技术将成为主要的发展和应用趋势。

2.3 化学修复技术

(1)淋洗技术

       在对重金属污染场地土壤进行修复时,还可以采用淋洗技术,该技术需要使用淋洗剂,通过喷洒淋洗剂,可以对吸附和固定在土壤颗粒中的重金属进行处理,使其形成溶解性离子或金属-淋洗剂络合物,由此会产生淋洗废水,要对其进行回收处理,由此可以显著降低土壤中的重金属污染物。在选择淋洗剂时,要分清淋洗剂的种类和功用,包括有机淋洗剂和无机淋洗剂,通过科学应用则可以实现对重金属污染场地土壤的有效修复。

(2)氧化还原技术

       在化学修复技术中也包括氧化还原技术,该技术是指要将一定量的化学氧化剂添加到土壤中,具体可加入高锰酸钾溶液和过氧化氢溶液和二氧化硫等。要确保上述物质能够与土壤中的重金属物质产生充分的化学反应,由此才能有效地对土壤进行污染治理,并达到修复目的。

(3)电动力学修复技术

       电动力学修复技术也是关键的化学修复技术之一,在该技术下,工作人员需要了解电化学和电动力学的综合作用,基于此可以在应用时实现对重金属污染物的聚合处理,并可以进一步对其进行处理或分离。若土壤存在溶解性有机污染物,则较适用该技术。

3 结语

       重金属污染场地的土壤修复是一个需要重点关注的研究课题,对重金属污染土壤进行修复时,需要关注对场地进行风险评估,在了解并能把控风险的前提下执行相应的修复技术。而在具体的重金属污染场地土壤修复过程中,可以采用的修复技术包括物理修复、生物修复、化学修复和联合修复技术,通过科学的修复方案,能够降低污染毒性和出现二次污染的可能性,从而可以实现对生态环境和人们身体健康的保护。

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