公務(wù)員期刊網(wǎng) 精選范文 土壤修復(fù)技術(shù)方案范文

土壤修復(fù)技術(shù)方案精選(九篇)

前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的土壤修復(fù)技術(shù)方案主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

土壤修復(fù)技術(shù)方案

第1篇:土壤修復(fù)技術(shù)方案范文

關(guān)鍵詞:穩(wěn)定劑;重金屬污染;TCLP;土壤修復(fù)

中圖分類(lèi)號(hào):X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2016)12-3042-05

DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.12.013

Abstract:Two different types of soil were chosen as matrix and soluble Cd, Zn, Pb and Cu salt were added to form soil heavy metal contamination. USEPA TCLP test(Toxicity Characteristic Leaching Procedure,TCLP) were used to study the effect of remediation agent which is composed of calcium sulfide,calcium phosphate and calcium hydroxide. The results showed that:(1)Addition of soluble salts to the soil made the soil pH decrease. The more soluble heavy metal salt was added, pH decreased more. (2)The average percentage of water soluble view,Cd(12.9%)>Zn(7.1%)>Cu(3.4%)>Pb(0.7%).(3)experimental program 1:0.5% calcium sulfide+1% calcium superphosphate+0.1% calcium hydroxide+20% water,experimental program 2 is:2% calcium sulfide+calcium phosphate or superphosphate 1%+0.5% calcium hydroxide+20% water.(4)For Cd and Zn, program 2 is superior in heavy metal reduction than project 2. Heavy metal reduction rate of is 89.7% for Cd and 99.7% for Zn in project 2,higher than project 1 with reduction rate of 88.9% for Cd and 95.7% for Zn. For Cu and Pb, program 1 is better than program 2,with reduction rate of 67.2% and 53.9% for Cu and Pb, respectively.

Key words:stabilizer;heavy metal pollution;TCLP;soil remediation

中國(guó)由鉛酸電池、電鍍、礦物開(kāi)采以及冶煉等導(dǎo)致的土壤重金屬污染往往引發(fā)環(huán)境[1]。如在2009年發(fā)生的陜西鳳翔兒童血鉛超標(biāo)、湖南瀏陽(yáng)鎘污染及山東臨沂砷污染以及在廣西環(huán)江、云南會(huì)澤、湖南湘江等地土壤重金屬污染引起了社會(huì)廣泛關(guān)注,成為公共環(huán)境事件。作為“化學(xué)定時(shí)炸彈”,土壤重金屬污染呈現(xiàn)出污染持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、污染隱蔽性強(qiáng)、不能被微生物降解、隨食物鏈富集,最終危害人類(lèi)健康[2]。中國(guó)受重金屬污染土壤面積約2 000萬(wàn)hm2,占全部耕地面積的1/5,每年被污染的糧食多達(dá)1 200萬(wàn)t,土壤重金屬污染亟需得到修復(fù)治理[3]。

目前常用的污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)主要包括客土法/換土法、熱脫附、穩(wěn)定/固化(solidification/stabilization,S/S)、電動(dòng)修復(fù)、化學(xué)淋洗、氣提、生物修復(fù)、農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)等[4]。與其他修復(fù)技術(shù)相比,固化/穩(wěn)定化技術(shù)具有處理時(shí)間短、高效、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì),美國(guó)環(huán)保局將固化/穩(wěn)定化技術(shù)稱(chēng)為處理有害有毒廢物的最佳技術(shù)[5]。根據(jù)場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)年度報(bào)告(ASR),1982-2005年間美國(guó)超級(jí)基金有22.2%場(chǎng)地修復(fù)使用S/S技術(shù)[6]。

與固化技術(shù)的物理隔離污染物不同,穩(wěn)定化技術(shù)通過(guò)穩(wěn)定劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),改變重金屬的形態(tài),轉(zhuǎn)化為不易溶解、遷移能力或毒性更小的形式,從而降低土壤重金屬的生物有效性[7]?,F(xiàn)有研究表明,通過(guò)固化作用形成的固化體會(huì)導(dǎo)致污染物從固化體中二次釋放,而穩(wěn)定化則不會(huì)涉及到這個(gè)問(wèn)題[8]。

目前土壤重金屬穩(wěn)定化藥劑有石膏、磷酸鹽、氫氧化鈉、硫化鈉、硫酸亞鐵、氯化鐵[9]。此外,黏土礦物、高分子聚合材料、生物質(zhì)基重金屬吸附材料也作為穩(wěn)定劑。在土壤重金屬污染修復(fù)實(shí)踐中所用的磷化合物種類(lèi)較多。包括水溶性物質(zhì)如磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈣及磷酸氫二銨、磷酸氫二鈉等,也有水難溶性物質(zhì)如羥基磷灰石、磷礦石等[10]。磷酸鹽加入污染土壤后,顯著降低重金屬有效態(tài)濃度,促使重金屬(尤其是鉛)向殘?jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)化。磷酸鹽穩(wěn)定重金屬的反應(yīng)機(jī)理十分復(fù)雜,目前的研究將其大體分為3類(lèi):磷酸鹽表面直接吸附重金屬;土壤中重金屬與磷酸鹽反應(yīng)生成沉淀或礦物;磷酸鹽誘導(dǎo)重金屬吸附[11]。

批處理是評(píng)估土壤中金屬元素危害性的通用方法。為了評(píng)估固體廢物遇水浸瀝浸出的有害物質(zhì)的危害性,中國(guó)頒布了《固體廢物浸出毒性浸出方法-水平振蕩法》(HJ 557-2009)、《固體廢物浸出毒性浸出方法-硫酸硝酸法》(HJ/T 299-2007)及《固體廢物浸出毒性浸出方法-醋酸緩沖溶液法》(HJ/T 300-2007)。TCLP方法是EPA指定的重金屬釋放效應(yīng)評(píng)價(jià)方法,用來(lái)檢測(cè)在批處理試驗(yàn)中固體廢棄物中重金屬元素遷移性和溶出性[12]。該方法采用乙酸作為浸提劑,土水比(g∶mL)為1∶20,浸提時(shí)間為18 h。多重提取試驗(yàn)MEP(Multiple Extraction Procedure)方法可模擬設(shè)計(jì)不合理的衛(wèi)生填埋場(chǎng),經(jīng)多次酸雨沖蝕后廢物的浸出狀況,通過(guò)重復(fù)提取得出實(shí)際填埋場(chǎng)廢物可浸出組分的最高濃度。MEP試驗(yàn)也可用于廢物的長(zhǎng)期浸出性測(cè)試,其提取過(guò)程長(zhǎng)達(dá)7 d。

本研究采用硫化物、無(wú)機(jī)磷化合物、堿等物質(zhì)混合添加至土壤中,結(jié)合TCLP浸出毒性鑒別標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方法,分析土壤重金屬在不同配比修復(fù)劑情況下重金屬浸出程度和土壤重金屬有效性改變程度。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

采集兩種不同的土壤,分別為校內(nèi)菜園土(用X代表),潛山黃紅壤(用Q代表)。硝酸鉛、硫酸銅、四水合硝酸鎘、七水合硫酸鋅均為國(guó)藥試劑。硫化鈣、磷酸鈣、氫氧化鈣均為阿拉丁試劑。

1.2 試驗(yàn)方法

將校園菜園土與潛山土壤各1 kg風(fēng)干過(guò)0.25 mm土篩。在潛山土壤(Q)、校園菜園土(X)中分別加入硝酸鉛、硫酸銅、四水合硝酸鎘、七水合硫酸鋅,使其待測(cè)重金屬含量至少超過(guò)國(guó)家3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(記為QA、XA)。在潛山土壤(Q)、校園菜園土(X)中加入上述藥劑,使其待測(cè)重金屬含量至少超過(guò)2倍國(guó)家3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(記為QB、XB)。6份土樣分別加入330 mL去離子水,充分?jǐn)嚢杌旌稀V糜陉帥鎏幏磻?yīng)3 d,然后將6份土樣分別平鋪于干凈紙上,置于室內(nèi)陰涼通風(fēng)處風(fēng)干。

準(zhǔn)確稱(chēng)取上述風(fēng)干后的QA、QB、XA、XB土壤各200 g,采用兩種穩(wěn)定劑方案處理。方案1:加硫化鈣0.5%+過(guò)磷酸鈣1%+氫氧化鈣0.1%+去離子水20%。方案2:加硫化鈣2%+過(guò)磷酸鈣1%+氫氧化鈣0.5%+去離子水20%。潛山三級(jí)污染土壤經(jīng)過(guò)兩種穩(wěn)定劑方案處理后的土壤樣品記為QAF1,QAF2,其他類(lèi)推。

潛山土壤(Q)和校園菜園土(X)土壤pH測(cè)定:土水比(g∶mL,下同)為1∶2.5,即10 g土加入25 mL去離子水,于恒溫振蕩器中,25 ℃條件下以150 r/min振蕩30 min。

QA、QB、XA、XB土壤重金屬測(cè)定:土壤重金屬含量采用HC1-HNO3-HF消解,用原子吸收分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。

QA、QB、XA、XB土壤重金屬水溶態(tài)測(cè)定:在三角燒瓶中加入2.5 g風(fēng)干土壤及25 mL去離子水,在(25±2) ℃條件下振蕩2 h,過(guò)濾[13]。

TCLP浸提試驗(yàn):將質(zhì)量比為2∶1的濃硫酸和濃硝酸混合液加入到去離子水(1 L去離子水約加入2滴混合液)中,配制為pH 3.2的浸提液。按液固比為10∶1(L/kg)計(jì)算出所需浸提劑的體積,加入浸提劑,蓋緊瓶蓋后固定在翻轉(zhuǎn)式振蕩裝置上,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為30 r/min,于25 ℃下振蕩18 h。過(guò)濾,原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定浸提液重金屬濃度[4]。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

本研究所列結(jié)果為3次重復(fù)的測(cè)定值。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)銅、鋅、鎘、鉛溶液來(lái)自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。4種重金屬元素測(cè)定的變異系數(shù)(CV)均小于10%。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤重金屬含量及土壤pH

土壤重金屬含量及pH見(jiàn)表1。潛山土壤pH 6.38,大于校園菜園土壤pH 5.92。校園菜園土壤酸性較強(qiáng)。潛山土壤屬于黃紅壤,據(jù)咸寧市土壤普查其土壤pH在5.30~6.80之間[14],此次測(cè)定的土壤pH在此范圍內(nèi)。從pH來(lái)看,X>XA>XB,Q>QA>QB。水溶性重金屬鹽的加入,土壤在吸附金屬陽(yáng)離子的同時(shí)釋放出H+,使得各土壤pH均降低,并且隨水溶性重金屬鹽加入量的增加,pH降低越多,繆德仁[15]的研究中也有類(lèi)似報(bào)道。

從氧化還原電位值來(lái)看,校園土壤氧化還原電位值校園土壤(X)小于潛山土壤(Q),顯示校園土壤還原性比潛山土壤強(qiáng)。隨著水溶性鹽的加入,土壤氧化還原電位值下降,還原性加強(qiáng),并且隨著水溶性重金屬鹽的加入增加,氧化還原電位值降低越多。

2.2 土壤重金屬水溶態(tài)含量

土壤重金屬水溶態(tài)含量代表了生物可利用性[16]。對(duì)于潛山土壤Q和校園土壤X,從水溶態(tài)的平均百分比來(lái)看,Cd(12.85%)>Zn(6.59%)>Cu(3.35%)>Pb(0.69%)。4種重金屬中,除Cd的水溶態(tài)比例高于10%外,其他3種重金屬的水溶態(tài)比例均低于10%。結(jié)果顯示土壤Cd生物有效性最強(qiáng),Pb的生物有效性最差。

對(duì)Cu和Pb來(lái)講,土壤水溶性重金屬鹽添加量增加,水溶態(tài)的比例也增加(校園菜園土Cu從1.36%增加到5.01%,Pb從0.31%增加到0.40%,潛山土壤也是類(lèi)似)。但是對(duì)于Cd和Zn來(lái)講,在校園菜園土壤中,土壤水溶性重金屬鹽添加量增加,水溶態(tài)的比例反而降低(表2)。

2.3 TCLP浸提

表3是在兩種土壤重金屬修復(fù)劑處理下,經(jīng)過(guò)TCLP浸提的結(jié)果。從表3可以看出,方案1和方案2均使校園菜園土壤和潛山土壤pH增加,如原土壤XA的pH為5.39,現(xiàn)在變?yōu)?.87和8.53。方案1和方案2均使兩種土壤電位值增加,并且方案2比方案1更能顯著增加土壤的氧化還原電位值(增加值在50 mV以上)。

表4列出了兩種不同方案對(duì)土壤重金屬溶液濃度的消減率。消減率計(jì)算公式為:

D=×100%

式中,D為土壤重金屬溶液濃度的消減率(%),C0為土壤在沒(méi)有加修復(fù)劑前的重金屬水溶態(tài)濃度(mg/L);C為經(jīng)過(guò)不同穩(wěn)定劑處理后再經(jīng)過(guò)TCLP浸出液中重金屬離子的濃度(mg/L)。

由表4可知,對(duì)Cd和Zn,方案2優(yōu)于方案1。方案2中,Cd(89.7%)和Zn(99.7%)的消減率大于方案1中Cd(88.9%)和Zn(95.7%)的消減率。對(duì)于Cu和Pb,方案1優(yōu)于方案2,方案1消減率Cu為67.2%、Pb為53.9%。

2.4 土壤重金屬TCLP浸出率

污染土壤中各目標(biāo)元素的TCLP浸出率采用下式進(jìn)行計(jì)算:

L=×100%

式中,L為T(mén)CLP浸出率(%),C為T(mén)CLP浸出液中金屬離子濃度(mg/L),V為浸提體積(L),CT為土壤重金屬全量(mg/kg),m為T(mén)CLP浸提土壤質(zhì)量(kg)。

供試土壤中重金屬元素的TCLP浸出率其平均值按照大小順序?yàn)镃d(12.8%)>Zn(7.1%)>Cu(3.3%)>Pb(0.7%),其比例與4種重金屬的水溶態(tài)比例及大小相當(dāng),Cd最高,而Pb最低。

中國(guó)環(huán)保部制定了“危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性鑒別”(GB5085.3-2007),采用規(guī)定的浸提方法超過(guò)GB 5085.3-2007所規(guī)定的閾值,則判定該物質(zhì)為具有浸出毒性的危害物質(zhì)。TCLP是美國(guó)資源保護(hù)和再生法(Resource Conservation and Recovery Act,RCRA)法規(guī)指定的針對(duì)條款40CFR261.24的試驗(yàn)方法[17]。表5列出了國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的4種設(shè)計(jì)重金屬的質(zhì)量限制標(biāo)準(zhǔn)。

在土壤4種重金屬含量接近土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)3級(jí)及2倍3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值情況下,經(jīng)過(guò)2種土壤修復(fù)劑的處理,TCLP浸提后,Cd和Zn符合表的所有要求。在方案1處理下,土壤Cu浸提符合表5的所有要求,土壤鉛浸提除地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(三類(lèi)值)不符合外,其他標(biāo)準(zhǔn)均符合。

3 小結(jié)與討論

環(huán)境定元素的生物有效性或在生物體中的積累能力或?qū)ι锏亩拘耘c該元素在環(huán)境中存在的物理形態(tài)及化學(xué)形態(tài)密切相關(guān)。目前,應(yīng)用較廣泛的連續(xù)提取方法主要有兩種,即歐共體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)局提出的三步提取法(BCR法)[18]和Tessier等[19]提出的五級(jí)提取法。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)(DD2005-3)將土壤重金屬的形態(tài)分為水溶態(tài)(WS)、離子交換態(tài)(EXC)、碳酸鹽態(tài)(Carb)、弱有機(jī)態(tài)(WOM)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)(CBD)、強(qiáng)有機(jī)態(tài)(SOM)、殘?jiān)鼞B(tài)(RES)[20]。

在本試驗(yàn)中采用類(lèi)似于DD2005-03的方法,水溶態(tài)采用去離子水在土水比為10∶1情況下振蕩2 h。相比于作者在河南堿性土壤的形態(tài)分析,本研究中的各種重金屬水溶態(tài)含量平均百分比[Cd(12.85%)、Zn(6.59%)、Cu(3.35%)]均大于河南堿性土壤[Cd(2.0%)、Zn(1.6%)、Cu(0.9%)](無(wú)Pb的數(shù)據(jù))[20]。結(jié)果均表示土壤重金屬的生物有效性為Cd>Zn>Cu。

國(guó)外學(xué)者研究表明,重金屬的形態(tài)與其生物可利用性存在一定的相關(guān)關(guān)系,其中植物中重金屬濃度與土壤中交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)重金屬有著顯著的相關(guān)關(guān)系,土壤中重金屬可交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)含量的升高會(huì)增加重金屬的生物有效性[21-23],在此基礎(chǔ)上提出了RAC(Risk Assessment Code)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法。該評(píng)價(jià)方法分為4個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí):低(50%)。在本研究中土壤鎘含量不到國(guó)家土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值3級(jí)標(biāo)準(zhǔn),其水溶態(tài)的比例大于10%,顯示土壤鎘有較高的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

pH 6時(shí),含Zn2+溶液即析出白色氫氧化鋅。Zn2+是兩性物質(zhì)存在下列平衡:

Zn2++2OH-=Zn(OH)2,Zn(OH)2+2NaOH=Na2[Zn(OH)4]

pH 8~10時(shí),溶液中主要以Zn(OH)2為主,pH 11時(shí)生成可溶的鋅的羥基絡(luò)合物。在方案2中pH在8~10范圍內(nèi)。

當(dāng)pH>7.5時(shí),土壤中的Cd主要以鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和殘?jiān)鼞B(tài)等形態(tài)存在是導(dǎo)致土壤Cd生物有效性(Bioavailability)降低的主要原因[24]。Hoods等[25]研究表明,土壤添加石灰至pH 7時(shí),胡蘿卜和菠菜對(duì)重金屬的吸收顯著降低,與Cu和Pb相比,Cd和Zn的降幅更大。推測(cè)對(duì)于Cu和Pb,在較低的pH下形成磷酸鹽沉淀。對(duì)Cd和Zn,是硫化物及磷酸鹽和pH共同作用的結(jié)果。

土壤還原狀態(tài)下,硫酸鹽還原菌將硫酸鹽變成硫化氫,Zn2+與S2-有很強(qiáng)的親合力,土壤中的Zn2+轉(zhuǎn)變成溶度積小的ZnS。在本試驗(yàn)中,添加的磷酸鹽與土壤中Fe3+形成沉淀,土壤電位值應(yīng)該降低,但是在TCLP試驗(yàn)強(qiáng)酸浸提下,電位值出現(xiàn)了升高。

本試驗(yàn)以?xún)煞N不同性質(zhì)的土壤為基質(zhì)土壤,通過(guò)添加可溶性重金屬鹽的方法,得到不同污染程度的土壤,兩種不同的快速土壤修復(fù)劑經(jīng)過(guò)TCLP試驗(yàn),得到以下結(jié)論:

1)土壤在添加可溶性鹽后pH降低??扇苄灾亟饘冫}加入越多,pH下降越多。

2)水溶態(tài)的平均百分比來(lái)看,Cd(12.9%)>Zn(7.1%)>Cu(3.4%)>Pb(0.7%)。4種重金屬中,除Cd的水溶態(tài)比例高于10%外,其他3種重金屬的水溶態(tài)比例均低于10%。

3)Cd和Zn,TCLP浸提液濃度與pH呈負(fù)相關(guān);Cu和Pb,TCLP浸提液濃度與pH呈正相關(guān)。

4)方案2消減率Cd(89.7%)、Zn(99.7%)大于方案1消減率Cd(88.9%)、Zn(95.7%)。對(duì)于Cu和Pb,方案1優(yōu)于方案2。方案1消減率Cu為67.2%、Pb為53.9%。

參考文獻(xiàn):

[1] 戴 彬,呂建樹(shù),戰(zhàn)金成,等.山東省典型工業(yè)城市土壤重金屬來(lái)源、空間分布及潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].環(huán)境科學(xué),2015,36(2):507-515.

[2] 劉 強(qiáng).吉林省典型城市郊區(qū)菜地重金屬污染與累積效應(yīng)研究[D].長(zhǎng)春:中國(guó)科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所),2014.

[3] 羅 倩.遼寧太子河流域非點(diǎn)源污染模擬研究[D].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.

[4] 郝漢舟,陳同斌,靳孟貴,等.重金屬污染土壤穩(wěn)定/固化修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2011,22(3):816-824.

[5] GOUGAR M LD, SCHEETZ B E, ROY D M. Ettringite and C-S-H Portlandcement phases for waste ion immobilization: A review[J]. Waste Management,1996,16(4):295-303.

[6] AGENCY U E P. Treatment Technologies for Site Cleanup: Annual Status Report(ASR,12th Edition)(EPA-542-R-07-012)[M]. Washington DC:Office of Solid Waste and Emergency Response,2007.

[7] L?dPEZ-DELGADO, L?dPEZ, F A, et al. A microencapsulation process of liquid mercury by sulfur polymer stabilization/solidification technology. Part I:Characterization of materials[J]. Revista De Metalurgia,2012,48(1):45-57.

[8] 劉晶晶.化學(xué)物質(zhì)滲入作用下固化重金屬污染土的穩(wěn)定性研究[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2014.

[9] 王 浩,潘利祥,張翔宇,等.復(fù)合穩(wěn)定劑對(duì)砷污染土壤的穩(wěn)定研究[J].環(huán)境科學(xué),2013,34(9):3587-3594.

[10] 何 茂.磷酸鹽固定重金屬污染土壤中Pb和Cd的研究[D].西安:西安建筑科技大學(xué),2013.

[11] 張 瑩,黃占斌,孫朋成,等.土壤重金屬的固化材料研究進(jìn)展[A]農(nóng)業(yè)環(huán)境與生態(tài)安全――第五屆全國(guó)農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C].天津:中國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)協(xié)會(huì),2013.

[12] 胡恭任,于瑞蓮,林燕萍,等.TCLP法評(píng)價(jià)泉州市大氣降塵重金屬的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)[J].礦物學(xué)報(bào),2013,33(1):1-9.

[13] 郝漢舟.土壤地理學(xué)與生物地理學(xué)實(shí)習(xí)實(shí)踐教程[M].成都:西南交通大學(xué)出版社,2013.

[14] 柳 琪.咸寧市部分土系的認(rèn)證及其質(zhì)量評(píng)價(jià)研究[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.

[15] 繆德仁.重金屬?gòu)?fù)合污染土壤原位化學(xué)穩(wěn)定化試驗(yàn)研究[D].北京:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京),2010.

[16] 線(xiàn) 郁.土壤重金屬生物有效性生物表征與預(yù)測(cè)研究[D].北京:中國(guó)科學(xué)院大學(xué),2013.

[17] MUSSON S E,VANN K N,JANG Y C,et al. RCRA toxicity characterization of discarded electronic devices[J]. Environ Sci technol,2006,40(8):2721-2726.

[18] DABEK-ZLOTORZYNSKA E, KELLY M, CHEN H, et al. Evaluation of capillary electrophoresis combined with a BCR sequential extraction for determining distribution of Fe, Zn, Cu, Mn, and Cd in airborne particulate matter[J]. Analytica Chimica Acta,2003,498:175-187.

[19] TESSIER A, CAMPBELL P G, BISSON M. Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals, Anal. Chem[J]. Analytical Chemistry,1979,51(7):844-851.

[20] 郝漢舟,靳孟貴,李瑞敏,等.耕地土壤銅、鎘、鋅形態(tài)及生物有效性研究[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2010,19(1):92-96.

[21] KONG I C,BITTON G. Correlation between heavy metal toxicity and metal fractions of contaminated soils in Korea[J]. Bull Environ Contam Toxicol,2003,70(3):557-565.

[22] LIU J,ZHANG H,TRAN H,et al. Heavy metal contamination and risk assessment in water, paddy soil, and rice around an electroplating plant[J].Environ Sci Pollut Res Int,2011,18(9):1623-1632.

[23] FOLI G,GAWU S K Y,NUDE P M. Arsenic contamination and secondary mineral evaluation in mine drainage using integrated acid-base accounting and toxicity characterisation leaching procedure:The case of Obuasi Mine,Ghana[J]. Environmental Earth Sciences,2015,73(12):8471-8486.

第2篇:土壤修復(fù)技術(shù)方案范文

關(guān)鍵詞:土壤污染;類(lèi)型;修復(fù)

土壤污染是指人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)入土壤并積累到一定程度,引起土壤質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。主要污染物質(zhì)包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的化肥、農(nóng)藥,城市周邊工業(yè)釋放的有機(jī)物、重金屬、放射性物質(zhì)、病原菌等。特別是在近年來(lái),對(duì)著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城市化的加速,工礦企業(yè)導(dǎo)致的場(chǎng)地污染嚴(yán)重,使土壤遭受到嚴(yán)重的有機(jī)物污染和重金屬污染,沒(méi)有處理的污染場(chǎng)地將是定時(shí)炸彈,可能對(duì)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展造成巨大影響,因此必須對(duì)土壤污染進(jìn)行妥善修復(fù),促進(jìn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

1土壤污染類(lèi)型

1.1重金屬污染?

采礦、冶金和化工等工業(yè)排放的三廢、汽車(chē)尾氣以及農(nóng)藥和化肥的使用都是土壤重金屬的重要來(lái)源。按生物化學(xué)性質(zhì)土壤中的重金屬可以分為兩類(lèi):第一類(lèi),對(duì)作物以及人體有害的元素,如汞、鎘、鉛及類(lèi)金屬砷等,因此,必須減少這些元素的含量使其不超過(guò)環(huán)境的容量;第二類(lèi),常量下對(duì)作物和人體有益而過(guò)量時(shí)出現(xiàn)危險(xiǎn)的元素,如銅、鋅、鉻、錳及類(lèi)金屬硒等,應(yīng)控制其含量,使其有益作物生長(zhǎng)和人體健康。

1.2石油污染

石油污染是指在石油的開(kāi)采、煉制、貯運(yùn)、使用過(guò)程中原油和各種石油制品進(jìn)入環(huán)境而造成的污染,土壤中的石油污染物多集中在20cm左右的表層。石油開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的落地油和油田的接轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥,煉油廠(chǎng)含油污水處理設(shè)施產(chǎn)生的油泥,也是我國(guó)油田土壤石油污染的主要來(lái)源。污染土壤中石油主要成分為C15-C36的烷烴、多環(huán)芳香烴、烯烴、苯系物、酚類(lèi)等,其中環(huán)境優(yōu)先控制污染物多達(dá)30種。

1_3化肥污染

化學(xué)肥料在現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不僅是糧食增產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),更是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料的主體。在糧食增產(chǎn)中花費(fèi)的貢獻(xiàn)率在40%-60%,穩(wěn)定在50%左右,但是化肥中的有毒重金屬、有機(jī)物以及無(wú)機(jī)酸類(lèi)等是造成土壤污染的主要來(lái)源。

1.4農(nóng)藥污染

據(jù)初步統(tǒng)計(jì),我國(guó)至少有1300-1600萬(wàn)hm2耕地受到農(nóng)藥污染。造成土壤農(nóng)藥污染的主要是有機(jī)磷和有機(jī)氯農(nóng)藥。據(jù)2000年國(guó)家質(zhì)檢總局?jǐn)?shù)據(jù),全國(guó)47.5%的蔬菜農(nóng)藥殘留超標(biāo),因農(nóng)殘超標(biāo)被退回的出口農(nóng)產(chǎn)品金額達(dá)74億美元。

2土壤污染的特點(diǎn)

2.1土壤污染具有隱蔽性和滯后性

往往要通過(guò)對(duì)土壤樣品進(jìn)行分析化驗(yàn)和農(nóng)作物的殘留檢測(cè),甚至通過(guò)研究對(duì)人畜健康狀況的影響才能確定。因此,土壤污染從產(chǎn)生污染到出現(xiàn)問(wèn)題通常會(huì)滯后較長(zhǎng)的時(shí)間。

2.2壤污染具有累積性

污染物質(zhì)在土壤中不容易遷移、擴(kuò)散和稀釋?zhuān)虼巳菀自谕寥乐胁粩喾e累而超標(biāo),同時(shí)也使土壤污染具有很強(qiáng)的地域性。

2.3土壤污染具有不可逆轉(zhuǎn)性

重金屬對(duì)土壤的污染基本上是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的過(guò)程,許多有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的污染也需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能降解。對(duì)重金屬污染,通常的方法有:利用植物吸收去除重金屬、施加抑制劑、控制氧化還原條件、改變耕作制和換土、深翻等。土壤污染很難治理。積累在污染土壤中的難降解污染物很難靠稀釋作用和自?xún)艋饔脕?lái)消除。土壤污染一旦發(fā)生,有時(shí)要靠換土、淋洗土壤等方法才能解決問(wèn)題,其他治理技術(shù)可能見(jiàn)效較慢。因此,治理污染土壤通常成本較高、治理周期較長(zhǎng)。

3污染土壤的修復(fù)技術(shù)

土壤修復(fù)是使遭受污染的土壤恢復(fù)正常功能的技術(shù)措施。在土壤修復(fù)行業(yè),已有的土壤修復(fù)技術(shù)達(dá)到一百多種,常用技術(shù)也有十多種,大致可分為物理、化學(xué)和生物三種方法。近年來(lái),在政府財(cái)政支持下,我國(guó)開(kāi)展了多個(gè)類(lèi)型場(chǎng)地的修復(fù)技術(shù)設(shè)備研發(fā)。盡管可以羅列的土壤及地下水污染的修復(fù)技術(shù)很多,但實(shí)際上經(jīng)濟(jì)實(shí)用的修復(fù)技術(shù)很少。常用的污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)主要包括挖掘、穩(wěn)定/固化、化學(xué)淋洗、氣提、熱處理、生物修復(fù)等。

3.1挖掘

指通過(guò)機(jī)械、人工等手段,使土壤離開(kāi)原位置的過(guò)程。一般包括挖掘^程和挖掘土壤的后續(xù)處理、處置和再利用過(guò)程。在場(chǎng)地修復(fù)的各個(gè)階段和多種修復(fù)技術(shù)實(shí)施過(guò)程中都可能采用挖掘技術(shù),如場(chǎng)地環(huán)境評(píng)估、修復(fù)活動(dòng)中和后評(píng)估階段。作為修復(fù)技術(shù),本導(dǎo)則推薦挖掘只能作為修復(fù)方案的一部分,不適用于傳統(tǒng)的挖掘一填埋技術(shù)方案。

3.2穩(wěn)定/固化

指通過(guò)固態(tài)形式在物理上隔離污染物或者將污染物轉(zhuǎn)化成化學(xué)性質(zhì)不活潑的形態(tài),降低污染物的危害,可分為原位和異位穩(wěn)定/固化修復(fù)技術(shù)。原位穩(wěn)定/固化技術(shù)適用于重金屬污染土壤的修復(fù),一般不適用于有機(jī)污染物污染土壤的修復(fù);異位穩(wěn)定/固化技術(shù)通常適用于處理無(wú)機(jī)污染物質(zhì),不適用于半揮發(fā)性有機(jī)物和農(nóng)藥殺蟲(chóng)劑污染土壤的修復(fù)。

3.3化學(xué)淋洗

指借助能促進(jìn)土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移作用的溶劑,通過(guò)水力壓頭推動(dòng)清洗液,將其注入被污染土層中,然后再將包含污染物的液體從土層中抽提出來(lái),進(jìn)行分離和污水處理的技術(shù),可分為原位和異位化學(xué)淋洗技術(shù)。原位化學(xué)淋洗技術(shù)適用于水力傳導(dǎo)系數(shù)大于10-3cm/s的多孔隙、易滲透的土壤,如沙土、砂礫土壤、沖積土和濱海土,不適用于紅壤、黃壤等質(zhì)地較細(xì)的土壤;異位化學(xué)淋洗技術(shù)適用于土壤粘粒含量低于25%、被重金屬、石油烴類(lèi)、揮發(fā)性有機(jī)物、多氯聯(lián)苯和多環(huán)芳烴等污染的土壤。

3.4氣提技術(shù)

指利用物理方法通過(guò)降低土壤孔隙的蒸汽壓,把土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為蒸汽形式而加以去除的技術(shù),可分為原位土壤氣提技術(shù)、異位土壤氣提技術(shù)和多相浸提技術(shù)。氣提技術(shù)適用于地下含水層以上的包氣帶;多相浸提技術(shù)適用于包氣帶和地下含水層。原位土壤氣提技術(shù)適用于處理亨利系數(shù)大于0.01或者蒸汽壓大于66.66Pa的揮發(fā)性有機(jī)化合物,如揮發(fā)性有機(jī)鹵代物或非鹵代物,也可用于去除土壤中的油類(lèi)、揮發(fā)態(tài)重金屬、多環(huán)芳烴或二嗯英等污染物;異位土壤氣提技術(shù)適用于修復(fù)含有揮發(fā)性有機(jī)鹵代物和非鹵代物的污染土壤;多相浸提技術(shù)適用于處理中、低滲透型地層中的揮發(fā)性有機(jī)物。

3.5熱處理

指通過(guò)直接或間接熱交換,將污染介質(zhì)及其所含的有機(jī)污染物加熱到足夠的溫度(150~540℃),使有機(jī)污染物從污染介質(zhì)揮發(fā)或分離的過(guò)程。按溫度可分成低溫?zé)崽幚砑夹g(shù)(土壤溫度為150~315℃)和高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)(土壤溫度為315~540℃)。熱處理修復(fù)技術(shù)適用于處理土壤中揮發(fā)性有機(jī)物、半揮發(fā)性有機(jī)物、農(nóng)藥、高沸點(diǎn)氯代化合物,不適用于處理土壤中重金屬、腐蝕性有機(jī)物、活性氧化劑和還原劑等。

3.6生物修復(fù)

生物修復(fù)指利用微生物、植物和動(dòng)物將土壤、地下水中的危險(xiǎn)污染物降解、吸收或富集的生物工程技術(shù)系統(tǒng)。按處置地點(diǎn)分為原位和異位生物修復(fù)。生物修復(fù)技術(shù)適用于烴類(lèi)及衍生物,如汽油、燃油、乙醇、酮、乙醚等,不適合處理持久性有機(jī)污染物。

第3篇:土壤修復(fù)技術(shù)方案范文

關(guān)鍵詞 破損山體;生態(tài)修復(fù);治理措施

中圖分類(lèi)號(hào) X171.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2014)03-0267-01

破損山體的修復(fù)治理是以綠化為主的生態(tài)修復(fù)工程,是一項(xiàng)功在當(dāng)代、利在千秋的德政工程,也是一項(xiàng)投入較大、施工復(fù)雜、技術(shù)含量高的系統(tǒng)生態(tài)建設(shè)工程。2012年以來(lái),遼寧省提出了以破損山體生態(tài)修復(fù)治理為重點(diǎn)的“青山工程”生態(tài)建設(shè),經(jīng)過(guò)2年的破損山體生態(tài)修復(fù)治理,丹東市共治理破損山體921.27 hm2,極大地推動(dòng)了該市的綠色增長(zhǎng)和可持續(xù)發(fā)展。然而,在破損山體生態(tài)修復(fù)治理的技術(shù)措施上,還存在一些問(wèn)題,在實(shí)施過(guò)程中要注意把握以下幾點(diǎn)。

1 科學(xué)編制施工方案

對(duì)破損山體生態(tài)修復(fù)治理施工前,要進(jìn)行實(shí)地考察,確定可行的生態(tài)修復(fù)治理技術(shù)路線(xiàn)[1-2],編制施工設(shè)計(jì)方案,可以收到事半功倍的效果。制定方案時(shí)首先要確定損毀山體的破壞類(lèi)型,比如礦山坑口屈洞型、采石場(chǎng)露天破損型、山體切面斷開(kāi)型、尾礦堆積山體型、山體取土平面型等,針對(duì)山體損毀面積、回填土石方量、表土來(lái)源與數(shù)量,確定栽種植物種類(lèi)、數(shù)量和栽種與遮蓋方式;最后要確定施工時(shí)間,作出用工、車(chē)輛、耗材、土石、苗木等工程概算和施工要求,繪制有關(guān)項(xiàng)目位置圖、項(xiàng)目現(xiàn)狀及預(yù)測(cè)分析圖、項(xiàng)目生態(tài)修復(fù)規(guī)劃圖、項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)圖和治理后效果圖。做到認(rèn)真規(guī)劃,嚴(yán)格設(shè)計(jì),依設(shè)計(jì)施工,確保修復(fù)質(zhì)量與效果。

2 把握合理技術(shù)途徑

在落實(shí)修復(fù)山體的技術(shù)途徑上要推行生物工程與還土工程相結(jié)合、造林與種草相結(jié)合、栽種喬灌樹(shù)木與栽種藤本植物相結(jié)合、綠化覆蓋與工程護(hù)坡相結(jié)合、綠化美化與景觀造園相結(jié)合、營(yíng)造生態(tài)林與營(yíng)造經(jīng)濟(jì)林相結(jié)合。針對(duì)不同區(qū)位、不同類(lèi)型的損毀山體,綜合運(yùn)用土建、生物等技術(shù)途徑,靈活進(jìn)行設(shè)計(jì),把損毀山體治理成生態(tài)防護(hù)、休閑觀光與經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合的樣板工程。修復(fù)礦山、采石場(chǎng)等損毀山體,在設(shè)計(jì)施工中,按照省政府的要求思路,因地制宜、一地一策、一礦一措、分類(lèi)施策。做到“五個(gè)結(jié)合”,即與土地整理相結(jié)合、與城鎮(zhèn)化發(fā)展相結(jié)合、與工業(yè)區(qū)建設(shè)相結(jié)合、與改善居民生活條件相結(jié)合、與建立礦山治理長(zhǎng)效機(jī)制相結(jié)合、使青山修復(fù)治理項(xiàng)目發(fā)揮最大的生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

3 運(yùn)用適宜技術(shù)措施

一是預(yù)防控制措施。主要是在礦山、采石場(chǎng)、尾礦庫(kù)、廢石場(chǎng)等工程建設(shè)中,為防止生產(chǎn)者無(wú)限、無(wú)序擴(kuò)大山體損毀面積,防止斜坡徑流洪水沖蝕已修復(fù)林地的表土,以免出現(xiàn)水土流失和泥石流,而采取的修建截水與排水溝、擋土墻等水土保持工程[3-4]。二是工程加固措施。針對(duì)礦山坑口、采石場(chǎng)、排巖場(chǎng)、塌陷區(qū)、修路破損山體等出現(xiàn)的斷面和塌陷地,采取砌墻護(hù)坡、網(wǎng)格固土護(hù)坡、土石填埋等護(hù)坡工程措施,確保堆放土石、礦渣等尾礦庫(kù)的安全穩(wěn)定性,為全面采取生物工程措施打下基礎(chǔ)。三是土壤修復(fù)措施。主要是針對(duì)破損山體的地表土壤損失后無(wú)法栽種樹(shù)木的情況,采取客土、回填表土、填加基土等措施,恢復(fù)林地土壤理化性狀。回填土要分2步進(jìn)行,先填加碎石和土壤混合基土,形成水分滲透層,增加土壤通透性,可利用廢棄礦渣、碎石渣、棄土場(chǎng)、城鄉(xiāng)拆卸建筑垃圾等作為填加基土,厚度不低于30 cm;然后回填厚度不低于30 cm的表層熟土,并進(jìn)行平整和挖坑整地。

4 采用立體多樣化設(shè)計(jì)

對(duì)破損山體生態(tài)修復(fù)施工設(shè)計(jì),要根據(jù)山體損毀的面積、形狀、恢復(fù)難度、所處區(qū)位、礦山周邊環(huán)境與經(jīng)濟(jì)實(shí)力等情況,統(tǒng)籌采取綠化、美化、香化、效益化、景觀化設(shè)計(jì)模式,宜樹(shù)則樹(shù)、宜草則草、宜花則花、宜果則果、點(diǎn)塊結(jié)合、景綠結(jié)合、修廢利廢,把破損山體生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目與植物造林和城鄉(xiāng)綠化美化結(jié)合起來(lái),將破損山體生態(tài)修復(fù)工程建設(shè)成為綠化美化的精品工程。節(jié)儉、科學(xué)、求實(shí)、立體多樣化設(shè)計(jì)施工。

5 落實(shí)施工與管護(hù)責(zé)任主體

一是落實(shí)礦山等業(yè)主的治理主體責(zé)任。采取嚴(yán)厲的經(jīng)濟(jì)和行政手段,確保對(duì)破損山體生態(tài)修復(fù)不走過(guò)場(chǎng)、不出現(xiàn)返工,確保按設(shè)計(jì)施工。二是落實(shí)當(dāng)?shù)卣陀嘘P(guān)部門(mén)的監(jiān)督管理責(zé)任。對(duì)破損山體生態(tài)修復(fù)的全過(guò)程監(jiān)督管理對(duì)保證施工質(zhì)量非常重要,要落實(shí)責(zé)任單位和責(zé)任人,簽訂責(zé)任書(shū),進(jìn)行事前、事中和事后全程監(jiān)管與審計(jì),確保按設(shè)計(jì)施工,保證修復(fù)效果盡快顯現(xiàn)。三是落實(shí)林地所有人的監(jiān)督管理責(zé)任。一般礦山和采石場(chǎng)的林地所有人大多為村集體和林地承包者,編制破損山體生態(tài)修復(fù)方案與設(shè)計(jì)時(shí),要征求土地所有人的意見(jiàn),土地所有人要出具破損山體生態(tài)修復(fù)意見(jiàn)書(shū),意見(jiàn)書(shū)要經(jīng)村民代表議定后簽字蓋章。林地使用權(quán)人或治理主體要出具破損山體生態(tài)修復(fù)承諾書(shū),從而建立礦山業(yè)主、政府部門(mén)與林地所有權(quán)人多方相互制約、相互監(jiān)督的責(zé)任機(jī)制。

6 參考文獻(xiàn)

[1] 于榮,沈夫鈞,張黎華,等.建立集體森林資源資產(chǎn)化管理體系初探[J].林業(yè)經(jīng)濟(jì),2010(5):37-40.

[2] 王志為,王春.丹東市林產(chǎn)資源現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策[J].科技資訊,2008(1):147.

第4篇:土壤修復(fù)技術(shù)方案范文

關(guān)鍵詞:HDPE ;防滲膜 ;焊接;拉力測(cè)試 ;煙氣檢測(cè)

Abstract: In Changzhou, there is a chemical pollution from soil remediation restoration project lasted two years, in part along the main road and river embankments in accordance with planning for landscape planting with soil after excavation to the design elevation, according to the site soil sampling and detection, certain pollutants are still excessive. Based on domestic soil remediation expert opinion, it should to use the HDPE impermeable geomembrane construction.Key words: HDPE; impermeable membrane; welding; tensile testing; flue gas detection

中圖分類(lèi)號(hào):S19 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2012)05-0020-02

一、項(xiàng)目概況

常州某化工廠(chǎng)廠(chǎng)區(qū)及周邊地塊,位于城區(qū)南部中吳大道以南,和平中路以東,大通河以北,龍游河以西,經(jīng)場(chǎng)地環(huán)境調(diào)查,該地塊主要污染物是三氯甲烷、甲苯、硝基苯、偶氮苯、苯、二氯苯、三氯苯等污染物;該地塊經(jīng)過(guò)土壤清挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,部分修復(fù)區(qū)域污染物仍然超標(biāo),主要超標(biāo)污染物是苯、二氯苯、三氯苯等。經(jīng)過(guò)土壤修復(fù)治理專(zhuān)家論證后,部分區(qū)域需做隔離修復(fù),該區(qū)域隔離后將被用作沿主干道景觀綠化用地。根據(jù)專(zhuān)家意見(jiàn),綠化用地-5米下面使用HDPE膜隔離。

二、HDPE土工膜隔離技術(shù)

1、 材料選用

本工程采用2mm HDPE防滲膜隔離技術(shù)對(duì)所需修復(fù)的土壤進(jìn)行隔離處理。所HDPE防滲膜將達(dá)到《土工膜合成材料聚乙烯土工膜》(GB/T17643-1998)環(huán)保高密度聚乙烯土工膜GH-2型的要求。

HDPE防滲膜的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

2.隔離區(qū)域說(shuō)明

根據(jù)常州市環(huán)境保護(hù)研究所提供的場(chǎng)地污染數(shù)據(jù)和經(jīng)過(guò)論證的某化工廠(chǎng)污染土壤修復(fù)技術(shù)方案,施工的HDPE防滲膜隔離區(qū)域如下:

區(qū)域1:駁岸區(qū)域HDPE水平隔離區(qū)。該區(qū)水平面積約2200平方米。

區(qū)域2:駁岸緊靠堤岸一側(cè)向上鋪設(shè)HDPE與堤岸平齊。該區(qū)斜面面積約340平方米。

區(qū)域3:該區(qū)隔離為氯堿廠(chǎng)XF-7底部污染區(qū)邊界所構(gòu)成的范圍同時(shí)隔離西面和平路側(cè)邊坡至地面,隔離其它三側(cè)沿邊坡上翻5米。

3.施工工藝流程及質(zhì)保措施

步驟一: 隔離土壤基面整理

基坑底面平整,使其干燥、壓實(shí)、平整、無(wú)裂痕、無(wú)明顯尖突、無(wú)泥濘、無(wú)凹陷,垂直深度無(wú)樹(shù)根、瓦礫、石子、鋼筋頭、玻璃屑。其平整度應(yīng)在允許的范圍內(nèi)平緩變化,坡度均勻、一致。 基坑底面周邊將設(shè)置雨水收集和排放溝渠處理施工面可能存在的滯留水。

步驟二: HDPE防滲土工膜及墊層的鋪設(shè)

在鋪設(shè)前對(duì)材料外觀質(zhì)量進(jìn)行開(kāi)包檢查,記錄并修補(bǔ)已發(fā)現(xiàn)的機(jī)械損傷和生產(chǎn)創(chuàng)傷、孔洞、折損等缺陷。 材料裁切之前,經(jīng)丈量其相關(guān)尺寸,然后按實(shí)際裁切,在膜鋪設(shè)中防滲膜與防滲膜之間接縫的搭接寬度不小于100mm,使接縫排列方向平行于最大坡腳線(xiàn),即沿坡度方向排列。 鋪設(shè)防滲膜時(shí)應(yīng)力求焊縫最少,在保證質(zhì)量的前提下,盡量節(jié)約原材料。同時(shí)也容易保證質(zhì)量。HDPE膜在鋪設(shè)中,將避免產(chǎn)生人為褶皺,溫度較低時(shí),盡量拉緊,鋪平。防滲膜鋪設(shè)完成后,盡量減少在膜面上行走、搬動(dòng)工具等,凡能對(duì)HDPE膜造成危害的物件,均不應(yīng)放在膜上或攜帶在膜上行走,以免對(duì)膜造成意外損傷。

步驟三: 防滲土工膜的焊接

防滲膜的焊接使用楔焊機(jī),采用雙軌熱熔焊接。楔焊機(jī)無(wú)法焊接的部位,采用擠出式熱熔焊機(jī),配以與原材料同質(zhì)的焊條,形成堆焊的單焊縫。熱鍥焊機(jī)焊接工序分為:調(diào)節(jié)壓力、設(shè)定溫度、設(shè)定速度、焊縫搭接檢查、裝膜入機(jī)、啟動(dòng)馬達(dá)。接縫處不得有油污、灰塵, 防滲膜的搭接段面不應(yīng)有泥沙、結(jié)露、潮濕等雜物,當(dāng)有雜物時(shí)在焊接前清理干凈。每天焊接開(kāi)始時(shí),通常在現(xiàn)場(chǎng)先試焊一條150mm×300mm的試樣,搭接寬度不小于100mm。必要時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行剝離和剪切試驗(yàn),試樣合格后,便可用當(dāng)時(shí)調(diào)整好的速度、壓力、溫度進(jìn)行正是焊接。熱鍥焊機(jī)在焊接過(guò)程中,需隨時(shí)注意焊機(jī)的運(yùn)行情況,要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況對(duì)速度和溫度進(jìn)行微調(diào)。焊膜時(shí)不許壓出死折,鋪設(shè)HDPE土工膜時(shí),根據(jù)氣溫變化幅度和土工膜性能要求,預(yù)留出溫度變化引起的伸縮變形量。在下雨期間或接縫有潮氣、露水的情況下不能進(jìn)行焊接,但采取防護(hù)措施時(shí)除外。防滲土工膜在焊接時(shí)應(yīng)該采用穩(wěn)壓性能好的發(fā)電機(jī)供電,在特殊情況下采用當(dāng)?shù)赜秒姇r(shí),必須使用穩(wěn)壓器。

步驟四: 土工膜成品檢測(cè)和修補(bǔ)

檢測(cè)按三個(gè)步驟進(jìn)行,即目測(cè)、充氣檢測(cè)及破壞試驗(yàn)。目測(cè)主要是對(duì)鋪設(shè)的土工膜外觀、焊縫質(zhì)量、T型焊接、基底雜物等進(jìn)行細(xì)致的檢查;這一工作都將貫徹在全部施工過(guò)程中。除目檢外,還可采用真空檢測(cè)和氣壓檢測(cè),充氣壓力檢測(cè)的強(qiáng)度為0.5Mpa,5分鐘不漏氣。進(jìn)行拉力測(cè)試時(shí)(破壞試驗(yàn)),拉伸強(qiáng)度≥25MP。其標(biāo)準(zhǔn)為在做剝離和剪切試驗(yàn)時(shí),焊縫沒(méi)被撕裂開(kāi)而母才被撕拉破壞,此時(shí)焊接合格。 外觀檢查,發(fā)現(xiàn)膜面有孔眼等缺損及焊接過(guò)程中出現(xiàn)的漏焊、虛焊、破損等情況下,將及時(shí)用新鮮的母材修補(bǔ),補(bǔ)疤每邊超過(guò)破損部位100-200mm。

步驟五: 土工膜后期保護(hù)

在完工的土工膜上鋪設(shè)無(wú)紡布保護(hù)層后再回填保護(hù)土壤,并在后續(xù)土建施工中對(duì)隔離層進(jìn)行合理保護(hù),為了保證土工膜不被破壞,應(yīng)在土工膜鋪設(shè)完成后四十八小時(shí)內(nèi)進(jìn)行驗(yàn)收和回填土施工。

三、監(jiān)測(cè)與驗(yàn)收

為確認(rèn)項(xiàng)目修復(fù)效果和遺留污染的變化情況,本工程在項(xiàng)目區(qū)域安裝共計(jì)9組地下水監(jiān)測(cè)井。監(jiān)測(cè)井安裝到地下水位以下至少2米。安裝完成后,每口井取地下水樣送實(shí)驗(yàn)室分析相應(yīng)的污染物,并分析其中污染物濃度與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比情況。

HDPE防滲膜母材以達(dá)到材料屬性指標(biāo)為驗(yàn)收合格。對(duì)于HDPE防滲膜焊縫,進(jìn)行隨機(jī)抽樣進(jìn)行拉力測(cè)試(破壞試驗(yàn)),其驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為在做剝離和剪切試驗(yàn)時(shí),防滲膜焊縫沒(méi)被撕裂開(kāi)而母材被撕拉破壞,則焊接合格。焊縫檢測(cè),現(xiàn)場(chǎng)充氣壓力檢測(cè)的強(qiáng)度為0.38Mpa,0.43Mpa,0.51Mpa 持續(xù)3分鐘均未出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象,檢測(cè)合格。 另外,可進(jìn)行隨機(jī)抽樣進(jìn)行注煙試驗(yàn),檢測(cè)整體效果。其驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為在試驗(yàn)時(shí),無(wú)可見(jiàn)煙氣滲漏,則驗(yàn)收合格。

本工程HDPE防滲膜施工結(jié)束后,進(jìn)行焊縫充氣檢測(cè)及煙氣檢測(cè),均未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,可以判定施工膜密封性能完好。

編寫(xiě)參考文獻(xiàn)

1)《污染場(chǎng)地土壤修復(fù)技術(shù)導(dǎo)則》(征求意見(jiàn)稿),2009年12月。

2)《污染場(chǎng)地環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》(征求意見(jiàn)稿),2010年2月

3)《聚乙烯(PE)土工膜防滲工程技術(shù)規(guī)范》(SL/T231)

4)《生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)封場(chǎng)技術(shù)規(guī)程》(CJJ112-2007)

5)《?;瘡S(chǎng)地塊污染場(chǎng)地修復(fù)工藝與方案》,常州市環(huán)境保護(hù)研究所,2009年10月。

第5篇:土壤修復(fù)技術(shù)方案范文

福龍示范基地的蜈蚣草由專(zhuān)家指導(dǎo),村民栽種,技術(shù)人員看護(hù)與栽培,是國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(又稱(chēng)“863計(jì)劃”)重點(diǎn)項(xiàng)目之一——環(huán)江重金屬礦區(qū)及周邊重金屬污染土壤聯(lián)合修復(fù)技術(shù)與示范工程。

5月19日,該示范工程通過(guò)科技部驗(yàn)收,成功為“有色金屬之鄉(xiāng)”環(huán)江縣重金屬污染的土壤解“毒”。

7月即將迎來(lái)奧運(yùn)盛事的英國(guó)倫敦,也被污染土地困擾。多方規(guī)劃、篩選的奧運(yùn)場(chǎng)地,曾是一片有機(jī)化合物工廠(chǎng)的工業(yè)廢地。污染土地的摸底調(diào)查,自2005年倫敦申辦奧運(yùn)會(huì)起就已啟動(dòng),2007年陸續(xù)實(shí)施分階段的修復(fù)工程。截至目前,“也只是保證至少在奧運(yùn)會(huì)舉辦期間不出問(wèn)題。奧運(yùn)結(jié)束后,將會(huì)按照新的修復(fù)規(guī)劃繼續(xù)施工?!?2012倫敦奧運(yùn)會(huì)高級(jí)環(huán)境顧問(wèn)、中科院南京土壤所研究員陳夢(mèng)舫說(shuō)。

污染土地修復(fù)是一個(gè)世界性難題。盡管?chē)?guó)內(nèi)外的科技人員嘗試了多種方式,但遺憾的是,科學(xué)界尚未找到更為經(jīng)濟(jì)合理、可持續(xù)的工程技術(shù)手段。

難以推廣的成功模式

11年前,一場(chǎng)百年一遇的暴雨,沖垮了位于環(huán)江縣的30余家選礦企業(yè)的尾礦庫(kù),歷年沉積的廢礦渣隨洪水淹沒(méi)兩岸,上萬(wàn)畝農(nóng)田遭遇砷、鎘等重金屬?lài)?yán)重污染,無(wú)法耕種。當(dāng)?shù)卣M織村民自發(fā)治污,采用撒石灰等傳統(tǒng)方式進(jìn)行土壤酸堿中和,都未奏效。

2005年,中科院地理資源所研究員陳同斌率團(tuán)隊(duì)受邀介入,在當(dāng)?shù)亟⒁则隍疾轂橹鞯闹参铩锘潭?lián)合修復(fù)技術(shù)示范工程。

截至目前,依托中央專(zhuān)項(xiàng)資金2450萬(wàn)元,這一課題組在環(huán)江縣已成功修復(fù)1280畝重金屬污染農(nóng)田。這些原來(lái)的“光板地”上已種植了甘蔗、玉米、桑樹(shù)等經(jīng)濟(jì)作物,收成率達(dá)到非污染農(nóng)田的90%,產(chǎn)品亦合格達(dá)標(biāo)。

蜈蚣草吸收土壤中砷的能力超過(guò)普通植物20萬(wàn)倍,一次種植可多年收成,且每年可收割三次,在吸附了大量重金屬后,就地焚燒,整個(gè)處理過(guò)程經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的工藝化控制,不但在蜈蚣草焚燒過(guò)程中砷的揮發(fā)得到有效控制,且降低了污染土壤重金屬的擴(kuò)散,阻隔重金屬進(jìn)入食物鏈,以免帶來(lái)二次污染。

示范基地也種植了另一種草本植物——東南景天,其對(duì)土壤中的鎘有很強(qiáng)的吸附力。“蜈蚣草的生物量高,長(zhǎng)勢(shì)好,而東南景天相對(duì)矮小,生物量稍弱,但是對(duì)鎘的伏擊能力比較強(qiáng)。因兩種植物所富集的重金屬物質(zhì)種類(lèi)不同,所以在基地都種植,從示范結(jié)果看都很成功?!标愅蠼榻B。截至目前,課題組在全國(guó)已建立八個(gè)土壤修復(fù)技術(shù)示范工程,分布于廣東、北京、浙江、河南、湖南、云南等地區(qū)。

僅從技術(shù)手段上看,植物修復(fù)效果徹底、綠色環(huán)保,成本相對(duì)較小。但植物修復(fù)所需時(shí)間與土壤污染的重金屬濃度直接相關(guān),重金屬超標(biāo)不高的土壤,3年-5年可見(jiàn)效。如果超標(biāo)嚴(yán)重,修復(fù)的時(shí)間則會(huì)翻番。因此,對(duì)于急于開(kāi)發(fā)、土地升值快的城市污染地塊而言,其應(yīng)用前景仍有待證實(shí)。

另外,環(huán)江項(xiàng)目積累的經(jīng)驗(yàn)提供了一種成功的治理思路,但將其移植到其他地區(qū),具體的技術(shù)參數(shù)還需因地制宜,進(jìn)一步優(yōu)化。比如,蜈蚣草在北方冬季難以生存,需要專(zhuān)門(mén)為其建設(shè)大棚進(jìn)行育種等,由此增加了修復(fù)成本和操作難度。

“在土壤修復(fù)技術(shù)方面,課題組雖有突破,但對(duì)于解決量大面廣的全國(guó)土壤污染問(wèn)題來(lái)說(shuō),目前國(guó)內(nèi)的工程技術(shù)儲(chǔ)備還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠?!标愅笳f(shuō)。

無(wú)處安放的“炸彈”

英國(guó)capita公司承接了倫敦奧運(yùn)場(chǎng)地土壤調(diào)查,認(rèn)為該場(chǎng)地被有機(jī)物污染。由于奧運(yùn)迫近,修復(fù)工程采取分階段施工,前期僅針對(duì)重點(diǎn)的高濃度區(qū)域和表層土壤,目前還遠(yuǎn)沒(méi)有做到徹底修復(fù)。

倫敦奧運(yùn)污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)主要采用了淋洗,及輔助化學(xué)劑的方法。淋洗,是采用清水灌溉稀釋?zhuān)刮廴疚镞w移,以減少表土中污染物的濃度,或者將含污染物的水排出土地外。

淋洗的特點(diǎn)在于,修復(fù)時(shí)間較快,一般地塊兩年內(nèi)可修復(fù),但這種修復(fù)手段工程量十分龐大,經(jīng)濟(jì)成本高,且工程安全規(guī)范控制難。原因是,首先要建設(shè)水網(wǎng)管道和廢水處理工程,而這些工程僅為一次性使用;其次,耗水量大,巨量的生活用水最終變成廢水,廢水環(huán)節(jié)一旦處理不好,有二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。

陳夢(mèng)舫表示,由于英國(guó)為沙質(zhì)土,中國(guó)土壤多是粘土,淋洗方法在中國(guó)不完全適用。因此,承接了倫敦奧運(yùn)污染場(chǎng)地修復(fù)的比利時(shí)公司DEC,幾年前曾在大連開(kāi)了一家分公司,但剛過(guò)半年就由于技術(shù)適應(yīng)性問(wèn)題被迫撤出中國(guó)。

有機(jī)物污染土壤,也可以通過(guò)熱解法和焚燒法,不過(guò),兩種皆為異位處理處置方式,包括挖掘、運(yùn)輸、焚燒處理等多環(huán)節(jié),耗資巨大。中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院土壤污染與控制研究室主任李發(fā)生認(rèn)為,異地處理適合用于亟待修復(fù)的地塊,目前國(guó)內(nèi)很多污染地塊往往處于城市中心,急需開(kāi)發(fā),因此多使用異地處理處置方式能夠理解。

中國(guó)很多污染地塊往往處于城市中心,多屬于急待開(kāi)發(fā)的情況,因此在修復(fù)過(guò)程中,多數(shù)情況下使用異地處理處置方式。據(jù)北京市環(huán)保局污染場(chǎng)地管理科科長(zhǎng)李敬東介紹,目前北京正在進(jìn)行的8塊污染場(chǎng)地的修復(fù),都是采用異地水泥窯焚燒和異地填埋的方式。

焚燒法的工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單,即用污染土替代粉煤灰,燒制水泥。經(jīng)過(guò)水泥窯處理的污染土壤,少量污染會(huì)以氣體的方式釋放到大氣中,另外絕大部分會(huì)通過(guò)化學(xué)物理反應(yīng)消失,并最終消解到水泥中。

但由于焚燒法是將污染土按1%-2%比例摻進(jìn)水泥,如摻入過(guò)多污染土?xí)瞥龃罅苛淤|(zhì)水泥,從經(jīng)濟(jì)成本看并不劃算。“因?yàn)樾枰欢ǖ呐浔?,這種處理方式遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足污染土方量大的處理需求?!北本┦协h(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院副院長(zhǎng)姜林說(shuō)。

業(yè)內(nèi)一些專(zhuān)家甚至認(rèn)為,從土壤修復(fù)工程技術(shù)角度來(lái)看,采取異位處理處置方式的工程并未真正達(dá)到修復(fù)的目的,尤其是滋生了不規(guī)范操作,將污土只是換地添埋,陳夢(mèng)舫說(shuō):“土壤是挖走了,先不說(shuō)污染轉(zhuǎn)移,給其他地方帶來(lái)污染,原來(lái)的地方的地下水是挖不走的,還是污染水?!?/p>

“如果這種方式可以全國(guó)復(fù)制、大面積鋪開(kāi),且有效,那么對(duì)污染土地也不至于如此敏感和緊張了?!币晃粯I(yè)內(nèi)資深專(zhuān)家介紹,一些工程中挖出運(yùn)走的污染土壤并沒(méi)有全部被燒掉。事實(shí)上,很多污染土僅是被運(yùn)到異處填埋的案例不在少數(shù)。

這種方式被業(yè)內(nèi)視為污染轉(zhuǎn)移,與填埋垃圾相同,這讓中國(guó)面臨一個(gè)新尷尬:沒(méi)有足夠的場(chǎng)地供填埋污土。而且污染物未經(jīng)徹底處理,難以避免二次污染的風(fēng)險(xiǎn)?!斑@是一種飲鴆止渴的方式,相當(dāng)于把一個(gè)定時(shí)炸彈轉(zhuǎn)移到別處。”上述資深專(zhuān)家說(shuō)。

大膽嘗試

根據(jù)不同的污染物,土壤修復(fù)可采取的修復(fù)手段不盡相同。國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)顯示,有機(jī)污染物可采取熱解、焚燒及微生物等方法。而重金屬污染,很難通過(guò)化學(xué)手段徹底根除,植物修復(fù)相對(duì)更為有效。

目前世界上見(jiàn)效最快的土壤修復(fù)技術(shù)是“納米鐵”。美國(guó)和歐洲已開(kāi)始采用,一些有機(jī)污染物和重金屬都可以處理,“幾乎屬于比較理想萬(wàn)能的修復(fù),實(shí)驗(yàn)室里一天就能見(jiàn)到修復(fù)效果,野外見(jiàn)效通常幾個(gè)星期或幾個(gè)月?!标悏?mèng)舫說(shuō),但高昂的修復(fù)價(jià)格,是致命的缺點(diǎn),使其難以成為最理想的修復(fù)方案。

污土修復(fù)的核心在于,如何依靠技術(shù)來(lái)降低成本和保障環(huán)境安全性。同時(shí),經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)方案一直是科學(xué)家們追求的突破目標(biāo)。

美國(guó)在上世紀(jì)90年資約1000億美元用于污染土壤修復(fù),但很多污染地塊還是未能徹底修復(fù),仍有大批問(wèn)題存留。日本科學(xué)家在1975年向政府提出了“客土法”,即置換土壤,把污染土埋到作物根系無(wú)法觸及的地下。但這項(xiàng)投資浩大的工程,并未能徹底修復(fù)污土,因?yàn)殡S著時(shí)間的推移,污土逐步下滲,最終甚至影響地下水安全。這種“客土法”中國(guó)亦有試用。

國(guó)際上前沿技術(shù)不斷向環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域滲透,包括粘土礦物改性技術(shù)、催化劑催化技術(shù)、納米材料與表面活性劑增溶技術(shù)等已經(jīng)滲透到環(huán)境修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。針對(duì)污染場(chǎng)地土壤,固化與穩(wěn)定化、熱脫附、生物修復(fù)、化學(xué)氧化還原等異位修復(fù)方法以其效率高、風(fēng)險(xiǎn)低、系統(tǒng)處理預(yù)測(cè)性高等優(yōu)點(diǎn),成為歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的主流修復(fù)方式。

中國(guó)的污染場(chǎng)地修復(fù)剛剛起步,修復(fù)材料的土壤污染控制與修復(fù)應(yīng)用主要處于實(shí)驗(yàn)室階段,修復(fù)技術(shù)與裝備的研發(fā)落后于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家。中國(guó)也引進(jìn)了很多技術(shù),但需要先解決技術(shù)本土化的適應(yīng)性問(wèn)題和衡量引進(jìn)成本,最后在實(shí)踐上能否應(yīng)用還沒(méi)有定論。

究竟污染土地修復(fù)到什么程度算合格,由于國(guó)內(nèi)還沒(méi)有建立修復(fù)標(biāo)準(zhǔn),因此,實(shí)則難以界定。歐美各國(guó)因管理模式、地質(zhì)條件等不同,標(biāo)準(zhǔn)不盡相同,且也在尚在完善過(guò)程中。一般標(biāo)準(zhǔn)制定都是通過(guò)調(diào)查評(píng)估,確定風(fēng)險(xiǎn)篩選值。

第6篇:土壤修復(fù)技術(shù)方案范文

關(guān)鍵詞:石油污染 土壤修復(fù) 激活劑 優(yōu)化

從全球范圍內(nèi)的石油污染土壤的修復(fù)技術(shù)來(lái)看,系統(tǒng)化的研究已經(jīng)形成,包括有物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)和生物修復(fù)技術(shù)。生物修復(fù)技術(shù)是目前應(yīng)用效果較好的一種方法,該技術(shù)采用特定生物對(duì)石油的吸收、轉(zhuǎn)化和降解的功能促進(jìn)土壤的自然凈化,幫助生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。但生物修復(fù)法存在著另研究人員頭疼的問(wèn)題,即如何提高石油污染物的降解速度,加快生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)。

一、生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)是目前全球范圍內(nèi)使用較廣、效果較好的治理石油土壤污染的方法。這種方法利用動(dòng)植物和微生物對(duì)石油污染物的降解、吸收等作用促進(jìn)被污染土壤的凈化。作為目前最具有生命力的污染土壤處理技術(shù)——生物修復(fù)技術(shù)依據(jù)其生物類(lèi)型又被劃分為微生物修復(fù)、植物修復(fù)和動(dòng)物修復(fù)三種。

微生物修復(fù)法包括生物堆積法、生物通氣法、生物反應(yīng)器法多種,生物堆腐法是類(lèi)似于農(nóng)民土地耕種的技術(shù),為了促進(jìn)微生物的生長(zhǎng),研究人員在其中進(jìn)行了土壤調(diào)理劑的添加,如牛糞、鋸屑、腐殖酸等物質(zhì)。這種技術(shù)不僅能夠有效降低污染土壤的修復(fù)成本,同時(shí)也能夠達(dá)到廢物利用的效果。研究發(fā)現(xiàn),該修復(fù)方法對(duì)于石油烴有著較明顯的作用,該物質(zhì)的降解率超過(guò)95%。菌根修復(fù)技術(shù)是目前自然科學(xué)研究中的熱門(mén)領(lǐng)域,菌劑也由最初的固體發(fā)酵轉(zhuǎn)向了現(xiàn)代的工業(yè)化和商業(yè)化發(fā)展之路。動(dòng)物修復(fù)技術(shù)使用的都是蚯蚓和海沙蠶,利用其對(duì)沉積物的擾動(dòng)和對(duì)PAHs的富集作用清楚石油污染物。

生物修復(fù)技術(shù)與物理修復(fù)和化學(xué)修復(fù)兩種技術(shù)相比有著成本低、工作量小、處理面積大、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn),但其利用動(dòng)植物和微生物對(duì)石油污染物的降解作用,存在著耗時(shí)長(zhǎng)、修復(fù)成功率不穩(wěn)定等現(xiàn)象。為推動(dòng)這一問(wèn)題的解決,生物表面活性劑被開(kāi)發(fā)和利用,納米材料等功能性材料也得到了運(yùn)用。在推進(jìn)石油污染土壤的修復(fù)中,技術(shù)發(fā)展之路還很長(zhǎng)。

二、激活劑對(duì)石油污染土壤修復(fù)的強(qiáng)化作用實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)采取的是響應(yīng)面分析法,通過(guò)對(duì)石油污染土壤進(jìn)行不同作用的激活劑的添加來(lái)突出其生物修復(fù)的成效。具體實(shí)驗(yàn)如下。

1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)用土為某煉油廠(chǎng)油罐區(qū)的被污染的土壤,其中石油烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(Wo)為5.6%,其PH值為7.8,有機(jī)物含量為42.25g/kg,有機(jī)碳含量為22.13g/kg,總氮含量為0.40g/kg,其含水量較小。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,將實(shí)驗(yàn)用土進(jìn)行破碎、過(guò)篩等處理,確保其均勻。以該實(shí)驗(yàn)用土的Wo為基準(zhǔn),計(jì)算在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后該土壤中石油的殘留率。公式為: ,其中wt為修復(fù)后土壤內(nèi)石油烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)土壤的總氮含量?jī)H有0.40g/kg,并不利于微生物的生長(zhǎng)和功能發(fā)揮,因此需要做氮源的添加,從而確保土壤內(nèi)碳含量和氮含量的比例均衡。實(shí)驗(yàn)用的激活劑為葡萄糖、雙氧水、木屑和氮源。

2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程

將被污染土壤均勻(1kg/盆)分裝到大小形狀均相同的花盆中,將木屑撒到土壤中,確保其覆蓋均勻,用去等離子水稀釋葡萄糖和氮源,與雙氧水充分溶解,均勻噴灑到土壤中,四種物質(zhì)添加完畢后,將土壤攪拌均勻。為求得最佳的激活劑添加量和激活劑的強(qiáng)化作用,本次實(shí)驗(yàn)采用兩組對(duì)照,其中一組不添加任何激活劑作為對(duì)比組,另一組采用上述四種激活劑均勻噴灑,但其激活劑的量有所區(qū)別,根據(jù)量的不同分為8組樣品。具體為:碳和氮的比例保持在10、25、50三個(gè)數(shù)值上,葡萄糖含量為0.5、0.8、0.3,雙氧水含量為0.1、0.3、0.5,木屑的含量為1、3、5,。將花盆置放在恒溫箱中,溫度保持28攝氏度,周期為一個(gè)月,每天定時(shí)添加定量的水并做攪拌。在實(shí)驗(yàn)的第5、10、15、20、25、30天進(jìn)行取樣和指標(biāo)測(cè)定。采用紫外分光光度法對(duì)土壤內(nèi)的石油烴進(jìn)行含量檢測(cè),測(cè)定土壤內(nèi)部細(xì)菌的表面疏水性,其方法為微生物黏著碳烴化合物法。

3.響應(yīng)面優(yōu)化方案和相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)定

以中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn),將石油殘留率 作為響應(yīng)值,開(kāi)展14個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)(6個(gè)中心點(diǎn))的響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)條件設(shè)定到和污染土壤強(qiáng)化修復(fù)的條件一直。對(duì)實(shí)驗(yàn)最后一天的土壤中 的值進(jìn)行測(cè)定,從而確定被污染土壤修復(fù)的最佳實(shí)驗(yàn)因素。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

1.激活劑對(duì)石油污染土壤修復(fù)的強(qiáng)化作用實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1.1碳和氮的含量比例對(duì)石油污染土壤的修復(fù)作用

從該實(shí)驗(yàn)的觀察數(shù)據(jù)來(lái)看,當(dāng)土壤內(nèi)部的碳和氮的含量比例在25時(shí),土壤內(nèi)石油烴被降解的含量最大,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,石油烴在土壤內(nèi)的殘留率僅為40%,而對(duì)照組的土壤中第30天測(cè)定的石油烴殘留量為82%,降低了40個(gè)百分點(diǎn)。

當(dāng)碳和氮的含量比例過(guò)高時(shí),微生物的生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不足,不利于其作用發(fā)揮,而含量比例過(guò)低則會(huì)引起毒害,影響降解。

1.2葡萄糖的作用

葡萄糖的含量為0.3%時(shí),土壤內(nèi)石油烴殘留量最低。這表明,葡萄糖能夠作為微生物代謝的中間產(chǎn)物,促進(jìn)石油烴的降解。同時(shí),葡萄糖的過(guò)量添加會(huì)導(dǎo)致土壤PH值降低,影響內(nèi)部微生物的活性,導(dǎo)致細(xì)菌表面疏水性的降低。

1.3雙氧水的作用

雙氧水不僅能夠氧化石油烴,還能夠促進(jìn)土壤內(nèi)部微生物的生長(zhǎng),促進(jìn)其作用發(fā)揮。從本次研究的結(jié)果來(lái)看,當(dāng)雙氧水的添加量在0.5%時(shí),石油烴的殘留量最低。

1.4木屑的作用

木屑的加入對(duì)于增加土壤的空隙有著較為明顯的作用,當(dāng)土壤空隙一定時(shí),土壤內(nèi)微生物能夠很好的接觸到石油污染物,從而更好地發(fā)揮降解作用。結(jié)合本次研究結(jié)果,當(dāng)木屑的添加量為3%時(shí),土壤的空隙效果最好,此時(shí),微生物有了較好的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),土壤中有機(jī)質(zhì)等含量得到增多,細(xì)菌與石油污染物的接觸能力最強(qiáng),另外,每天定時(shí)添加的定量的水分也被木屑充分的保留,維持了微生物的正常生長(zhǎng)。

2.響應(yīng)面優(yōu)化的結(jié)果分析

從上述實(shí)驗(yàn)來(lái)看,木屑、葡萄糖、雙氧水、氮源都能夠很好地促進(jìn)微生物對(duì)石油烴的降解。本次結(jié)果分析采用的是最優(yōu)量的木屑、葡萄糖、雙氧水、氮源,將其進(jìn)行二次多項(xiàng)回歸擬合。

通過(guò)其結(jié)果可以得知,3%的木屑、0.3%的葡萄糖、比值為25的碳和氮的含量比例和0.3%的葡萄糖其總體作用最大,實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一個(gè)月后,實(shí)驗(yàn)用土中的石油烴含量為40%,可知,回歸模型能夠很好地預(yù)測(cè)和分析激活劑的強(qiáng)化作用。相關(guān)結(jié)果就不在這里一一詳述了。

四、結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看,木屑、葡萄糖、氮源和雙氧水是較好的激活劑,能夠促進(jìn)微生物降解作用的發(fā)揮,同時(shí)通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化得出的回歸模型對(duì)于預(yù)測(cè)激活劑的強(qiáng)化作用有著較為實(shí)際的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]趙慶節(jié),沈根祥,羅啟仕,等.土壤電動(dòng)修復(fù)中電極切換對(duì)土壤微生物群落的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2009(09).

[2]沈根祥,周?;?,羅啟仕,等.直流電場(chǎng)對(duì)根際土壤微生物群落的影響及其機(jī)理[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)2008(03).

第7篇:土壤修復(fù)技術(shù)方案范文

關(guān)鍵詞:陰極保護(hù) 輸油管道 電化學(xué)

從陰極保護(hù)原理、陰極保護(hù)方法、陰極保護(hù)的測(cè)量技術(shù)以及陰極保護(hù)沒(méi)有保護(hù)好管道而導(dǎo)致管道產(chǎn)生腐蝕缺陷或其他機(jī)械損傷的補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)技術(shù)等方面進(jìn)行研究:

一、陰極保護(hù)的原理

陰極保護(hù)技術(shù)是電化學(xué)保護(hù)技術(shù)的一種,其原理是向被腐蝕金屬結(jié)構(gòu)物表面施加一個(gè)外加電流,被保護(hù)結(jié)構(gòu)物成為陰極,從而使金屬腐蝕發(fā)生的電子遷移得到抑制,減弱或避免腐蝕的發(fā)生。陰極保護(hù)是一種用于防止金屬在電介質(zhì)(海水、淡水及土壤等介質(zhì))中腐蝕的電化學(xué)保護(hù)技術(shù),該技術(shù)的基本原理是對(duì)被保護(hù)的金屬表面施加一定的直流電流,使其產(chǎn)生陰極極化,當(dāng)金屬的電位負(fù)于某一電位值時(shí),腐蝕的陽(yáng)極溶解過(guò)程就會(huì)得到有效抑制。根據(jù)提供陰極電流的方式不同,陰極保護(hù)又分為犧牲陽(yáng)極法和外加電流法兩種,前者是將一種電位更負(fù)的金屬(如鎂、鋁、鋅等)與被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)物電性連接,通過(guò)電負(fù)性金屬或合金的不斷溶解消耗,向被保護(hù)物提供保護(hù)電流,使金屬結(jié)構(gòu)物獲得保護(hù)。后者是將外部交流電轉(zhuǎn)變成低壓直流電,通過(guò)輔助陽(yáng)極將保護(hù)電流傳遞給被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)物,從而使腐蝕得到抑制。不論是犧牲陽(yáng)極法還是外加電流法,其有效合理的設(shè)計(jì)應(yīng)用都可以獲得良好的保護(hù)效果。金屬―電解質(zhì)溶解腐蝕體系受到陰極極化時(shí),電位負(fù)移,金屬陽(yáng)極氧化反應(yīng)過(guò)電位ηa 減小,反應(yīng)速度減小,因而金屬腐蝕速度減小,稱(chēng)為陰極保護(hù)效應(yīng)。利用陰極保護(hù)效應(yīng)減輕金屬設(shè)備腐蝕的防護(hù)方法叫做陰極保護(hù) 。 由外電路向金屬通入電子,以供去極化劑還原反應(yīng)所需,從而使金屬氧化反應(yīng)(失電子反應(yīng))受到抑制。當(dāng)金屬氧化反應(yīng)速度降低到零時(shí),金屬表面只發(fā)生去極化劑陰極反應(yīng)。

二、陰極保護(hù)方法:犧牲陽(yáng)極保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)法。

犧牲陽(yáng)極法:是將電位更負(fù)的金屬與被保護(hù)金屬連接,并處于同一電解質(zhì)中,使該金屬上的電子轉(zhuǎn)移到被保護(hù)金屬上去,使整個(gè)被保護(hù)金屬處于一個(gè)較負(fù)的相同的電位下。該方式簡(jiǎn)便易行,不需要外加電源,很少產(chǎn)生腐蝕干擾,廣泛應(yīng)用于保護(hù)小型(電流一般小于1安培)或處于低土壤電阻率環(huán)境下(土壤電阻率小于100歐姆.米)的金屬結(jié)構(gòu)。如,城市管網(wǎng)、小型儲(chǔ)罐等。根據(jù)國(guó)內(nèi)有關(guān)資料的報(bào)道,對(duì)于犧牲陽(yáng)極的使用有很多失敗的教訓(xùn),認(rèn)為犧牲陽(yáng)極的使用壽命一般不會(huì)超過(guò)3年,最多5年。犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)失敗的主要原因是陽(yáng)極表面生成一層不導(dǎo)電的硬殼,限制了陽(yáng)極的電流輸出。本人認(rèn)為,產(chǎn)生該問(wèn)題的主要原因是陽(yáng)極成份達(dá)不到規(guī)范要求,其次是陽(yáng)極所處位置土壤電阻率太高。因此,設(shè)計(jì)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)系統(tǒng)時(shí),除了嚴(yán)格控制陽(yáng)極成份外,一定要選擇土壤電阻率低的陽(yáng)極床位置。

外加電流陰極保護(hù):是通過(guò)外加直流電源以及輔助陽(yáng)極,迫使電子流(不是電流,否則沒(méi)法保護(hù),電流與電子流的方向相反)從土壤中流向被保護(hù)金屬,使被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)電位低于周?chē)h(huán)境。該方式主要用于保護(hù)大型或處于高土壤電阻率土壤中的金屬結(jié)構(gòu),如:長(zhǎng)輸埋地管道,大型罐群等。

三、陰極保護(hù)的測(cè)量技術(shù):

陰極保護(hù)的測(cè)量技術(shù):是檢查陰極保護(hù)技術(shù)對(duì)所進(jìn)行防腐的物質(zhì)是否達(dá)到防腐要求的一種評(píng)定和評(píng)價(jià)方法。

預(yù)計(jì)保護(hù)檢查技術(shù)分類(lèi):管地電位測(cè)試,犧牲陽(yáng)極輸出電流測(cè)試,管內(nèi)電流測(cè)試,絕緣法蘭絕緣性能測(cè)試,接地電阻法,土壤電阻率測(cè)試,管道外防腐涂層漏電電阻測(cè)試,故障點(diǎn)確定。

犧牲陽(yáng)極輸出電流測(cè)試有三種方法:直接測(cè)量法,標(biāo)準(zhǔn)電阻法,雙電流表法

直接測(cè)量法:是將電流表直接串聯(lián)到陰極保護(hù)回路中,電流表表示值即為犧牲陽(yáng)極輸出電流值。特點(diǎn):操作簡(jiǎn)單,但電流表內(nèi)阻可產(chǎn)生測(cè)量誤差。注意事項(xiàng):應(yīng)盡可能選用低內(nèi)阻電流表或直接選用零電阻電流表。犧牲陽(yáng)極與管道組成的閉合回路總電阻比較小,通常小于10歐姆,改回路電路一般僅為數(shù)十至數(shù)百毫安。而普通安培表的內(nèi)阻在實(shí)驗(yàn)例子中的適當(dāng)量程總大于回路電阻的5%,為此可采用標(biāo)準(zhǔn)電阻法。在犧牲陽(yáng)極與管道組成的閉合回路中串入一個(gè)小于回路總阻值的5%的標(biāo)準(zhǔn)電阻R,通常R為0.1歐姆,再利用高靈敏度點(diǎn)電壓表V測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)電阻上的電壓降V,犧牲陽(yáng)極輸出電流為I = V/R 。

標(biāo)準(zhǔn)電阻法:要求測(cè)試導(dǎo)線(xiàn)總長(zhǎng)度不應(yīng)大于1米,截面積不應(yīng)小于4平方毫米,以減少導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)阻可能產(chǎn)生的測(cè)量誤差。是將一個(gè)電阻直接串聯(lián)到陰極保護(hù)回路中,再用電壓表測(cè)量電阻兩端的電壓。

雙電流表法:此法是我國(guó)首創(chuàng),選用兩支相同型號(hào)數(shù)字萬(wàn)用表(以確保兩者在同一量程時(shí)內(nèi)阻相同)。接法:第一步:將一只電流表串聯(lián)接入測(cè)量回路,測(cè)得電流I1 第二步:將第二只電流表與第一只電流表同時(shí)串入測(cè)量回路,此時(shí)兩只表的電流量程與測(cè)量I1 時(shí)的相同,就記錄兩只表上顯示的I21 和I22,取其平均值為I2 ,電流I = I1I2/(2I2 I1) 。

四、管道補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)技術(shù)

第8篇:土壤修復(fù)技術(shù)方案范文

一、工作目標(biāo)

在充分利用農(nóng)用地土壤詳查點(diǎn)位信息劃定安全利用類(lèi)耕地區(qū)域基礎(chǔ)上,因地制宜選用安全利用技術(shù)模式。爭(zhēng)取到2020年底前完成省、市下達(dá)我縣安全利用類(lèi)不少于11000畝、嚴(yán)格管控類(lèi)不少于50畝的工作任務(wù),受污染耕地安全利用率達(dá)到91%,全縣耕地土壤環(huán)境質(zhì)量總體保持穩(wěn)定,對(duì)農(nóng)業(yè)綠色、高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的支撐能力明顯提高。

二、工作內(nèi)容

(一)全面推進(jìn)受污染耕地安全利用

縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門(mén)會(huì)同縣生態(tài)環(huán)境部門(mén)依據(jù)分解下達(dá)的下一階段安全利用任務(wù),充分利用耕地土壤環(huán)境質(zhì)量類(lèi)別劃分成果,積極穩(wěn)妥地推動(dòng)各項(xiàng)受污染耕地安全利用措施的落地。

(二)進(jìn)一步分解落實(shí)受污染耕地安全利用任務(wù)

我縣2020年受污染耕地安全利用項(xiàng)目任務(wù)11000畝、嚴(yán)格管控類(lèi)任務(wù)50畝,實(shí)施地點(diǎn)分布在鎮(zhèn)、鎮(zhèn)、鎮(zhèn)、鎮(zhèn)、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)等6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)(表),具體涉及的村待我縣耕地類(lèi)別劃定完成審批后再進(jìn)行細(xì)化分解(具體任務(wù)另行下發(fā)),并報(bào)省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳和生態(tài)環(huán)境廳備案。

(三)核算受污染耕地安全利用率

依據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部 生態(tài)環(huán)境部《受污染耕地安全利用率核算方法(試行)》,對(duì)本地區(qū)受污染耕地安全利用率開(kāi)展調(diào)查評(píng)估,按照統(tǒng)一格式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、測(cè)算、匯總,及時(shí)向省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳和省生態(tài)環(huán)境廳提交受污染耕地安全利用率核算報(bào)告。

(四)強(qiáng)化污染源管控

持續(xù)推進(jìn)化肥、農(nóng)藥減量增效,大力治理白色污染,加強(qiáng)秸稈資源化利用,推進(jìn)畜禽糞污資源化利用,促進(jìn)養(yǎng)殖生產(chǎn)清潔化和產(chǎn)業(yè)模式生態(tài)化。深入推進(jìn)涉鎘等重金屬重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)排查整治,打擊非法排污,切斷鎘等重金屬污染物進(jìn)入農(nóng)田的途徑;監(jiān)測(cè)灌溉水質(zhì),確保灌溉水質(zhì)量符合農(nóng)田灌溉要求;工礦企業(yè)周邊的農(nóng)田要注意防止大氣沉降對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的重金屬污染,必要時(shí)要開(kāi)展研究,對(duì)于大氣重金屬沉降較明顯的地方,要采取措施阻斷污染源,切實(shí)防止邊治理邊污染。對(duì)于難以有效切斷重金屬污染途徑,且土壤重金屬污染嚴(yán)重、農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)問(wèn)題突出的耕地,加快實(shí)施種植結(jié)構(gòu)調(diào)整或退耕還林還草等嚴(yán)格管控措施,降低農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。

三、進(jìn)度安排

2020年4月20日前,完成行政區(qū)域耕地安全利用實(shí)施方案調(diào)整,并上報(bào)省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳、生態(tài)環(huán)境廳備案。

2020年10月底前,耕地安全利用技術(shù)措施落地,完成受污染耕地安全利用監(jiān)測(cè)取樣工作。

2020年11月30日前,完成受污染耕地安全利用監(jiān)測(cè)樣品檢測(cè)和效果評(píng)估工作。

2020年12月20日前,完成受污染耕地安全利用率核算工作,并上報(bào)省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳和生態(tài)環(huán)境廳。

四、安全利用重要措施

依據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《輕中度污染耕地安全利用與治理修復(fù)推薦技術(shù) 名錄(2019 年版)》和《省重金屬污染耕地安全利用技術(shù)指南(試行)》,本項(xiàng)目主要采用的安全利用技術(shù)模式包括:農(nóng)藝調(diào)控類(lèi)、土壤改良類(lèi)、生物技術(shù)類(lèi)、綜合類(lèi)技術(shù)等模式。

(一)農(nóng)藝調(diào)控類(lèi)  技術(shù)措施主要包括石灰調(diào)節(jié)、優(yōu)化施肥、品種調(diào)整、水分調(diào)控、葉面調(diào)控、深翻耕等。

1.石灰調(diào)節(jié) 主要技術(shù)要點(diǎn):石灰是堿性物質(zhì),在酸性土壤中適量施用石灰,可以提高土壤 pH 值,促使土壤中重金屬陽(yáng)離子發(fā)生共沉淀作用,降低土壤中重金屬陽(yáng)離子的活性,還可為作物提供鈣素營(yíng)養(yǎng)。

2.優(yōu)化施肥 主要技術(shù)要點(diǎn):施肥是滿(mǎn)足作物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分的重要途徑,同時(shí)可以對(duì)重金屬活性產(chǎn)生較大影響。

3.品種調(diào)整 主要技術(shù)要點(diǎn):不同作物種類(lèi)或同一種類(lèi)作物的不同品種間對(duì)重金屬的積累有較大差異,在中、輕度重金屬污染土壤上種植可食部位重金屬富集能力較弱,但生長(zhǎng)和產(chǎn)量基本不受影響的作物品種,可以抑制重金屬進(jìn)入食物鏈,有效降低農(nóng)產(chǎn)品的重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)。

4.水分調(diào)控 主要技術(shù)要點(diǎn):酸性土壤在淹水條件下,土壤環(huán)境呈還原狀態(tài),土壤 pH 值顯著升高,Cd 容易形成硫化物沉淀,活性也隨之降低,從而減少作物對(duì) Cd 的吸收。

5.葉面調(diào)控 主要技術(shù)要點(diǎn):葉面調(diào)控是指通過(guò)葉面噴施硅、硒、Zn 等有益元素,提高作物抗逆性,抑制作物根系向可食部位轉(zhuǎn)運(yùn)重金屬,降低 可食部位重金屬含量。

6.深翻耕 主要技術(shù)要點(diǎn):通過(guò)深翻耕,將污染物含量較高的耕地表層土壤與犁底層甚至是母質(zhì)層的潔凈土壤充分混合,稀釋耕地表層土壤污染物含量。

(二)土壤改良類(lèi)技術(shù)  通過(guò)施用鈍化劑、土壤調(diào)理劑等,降低污染物在土壤中的活性,阻控作物對(duì)土壤污染物的吸收。

1.原位鈍化 主要技術(shù)要點(diǎn):通過(guò)向土壤中添加鈍化材料,將土壤中有毒有害重(類(lèi))金屬離子由有效態(tài)轉(zhuǎn)化為化學(xué)性質(zhì)不活潑形態(tài),降低其在土壤環(huán)境中的遷移、植物有效性和生物毒性。

2.定向調(diào)控 主要技術(shù)要點(diǎn):基于土壤化學(xué)或微生物原理,通過(guò)調(diào)節(jié)土壤中的氧化還原、吸附、沉淀等過(guò)程,促進(jìn)重金屬污染物由高有效性向低有 效性轉(zhuǎn)化、由高毒性向低毒性轉(zhuǎn)化,定向控制土壤中重金屬元素的遷 移以及農(nóng)作物的富集。

(三)微生物修復(fù) 主要技術(shù)要點(diǎn):利用天然或人工馴化培養(yǎng)的功能微生物(藻類(lèi)、細(xì)菌、真菌等),通過(guò)生物代謝功能,降低污染物活性,防控生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

(四)“VIP”綜合治理技術(shù) 主要技術(shù)要點(diǎn):“VIP”或“VIP+n”是一種重金屬污染耕地綜合治理技術(shù),是指在低 Cd 水稻品種(V)、淹水灌溉(I)、施用石灰等調(diào)節(jié)土壤酸度(P)的基礎(chǔ)上增施(采用)土壤調(diào)理劑、鈍化劑、葉面調(diào)控劑、有機(jī)肥等降Cd產(chǎn)品或技術(shù)(n)。

五、保障措施

(一)落實(shí)地方政府的主導(dǎo)責(zé)任

根據(jù)《中華人民共和國(guó)土壤污染防治法》規(guī)定,對(duì)本地區(qū)受污染耕地安全利用負(fù)責(zé),由縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局牽頭負(fù)責(zé)本行政區(qū)域內(nèi)耕地土壤安全利用等工作的組織實(shí)施。市生態(tài)環(huán)境局、縣財(cái)政局等有關(guān)部門(mén)要立足職責(zé),積極配合協(xié)作,確保工作落實(shí)到位。

(二)加強(qiáng)資金籌措與經(jīng)費(fèi)預(yù)算

加快建立以綠色生態(tài)為導(dǎo)向的農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼制度,統(tǒng)籌涉農(nóng)相關(guān)資金,加大資金支持力度,土壤污染防治專(zhuān)項(xiàng)資金要向受污染耕地安全利用傾斜,支持農(nóng)用地周邊涉鎘等重金屬行業(yè)企業(yè)提標(biāo)改造、截?cái)辔廴疚镞M(jìn)入農(nóng)田途徑,受污染耕地安全利用等。

(三)加大宣傳培訓(xùn)力度

充分利用廣播、電視、報(bào)刊、互聯(lián)網(wǎng)等媒體,加大相關(guān)土壤污染防治法律法規(guī)的宣傳培訓(xùn)力度。提升種糧大戶(hù)、家庭農(nóng)場(chǎng)、專(zhuān)業(yè)合作社等新型經(jīng)營(yíng)主體耕地安全利用技術(shù)水平,提升社會(huì)公眾參與耕地保護(hù)的自覺(jué)性、主動(dòng)性和能力水平。

第9篇:土壤修復(fù)技術(shù)方案范文

關(guān)鍵詞:土壤污染、生物修復(fù)、研究進(jìn)展

前言

土壤重金屬污染是指由于人類(lèi)活動(dòng)將金屬加入到土壤中,致使土壤中重金屬明顯高于原生含量、并造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。加之重金屬離子難移動(dòng)性,長(zhǎng)期滯留性和不可分解性的特點(diǎn),對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境造成了極大破壞,同時(shí)食物通過(guò)食物鏈最終進(jìn)入人體,嚴(yán)重危害人體健康,已成為不可忽視的環(huán)境問(wèn)題。隨著我國(guó)人民生活水平的提高,生態(tài)環(huán)境保護(hù)日趨受到重視,國(guó)家對(duì)污染土壤治理和修復(fù)的人力,物力的投入逐年增加,土壤污染物的去除以及修復(fù)問(wèn)題,已成為土壤環(huán)境研究領(lǐng)域的重要課題。而生物修復(fù)技術(shù)是近20年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)用于污染土壤治理的新技術(shù),同傳統(tǒng)處理技術(shù)相比具有明顯優(yōu)勢(shì),例如其處理成本低,只為焚燒法的1/2-1/3,處理效果好,生化處理后污染物殘留量可達(dá)到很低水平;對(duì)環(huán)境影響小,無(wú)二次污染,最終產(chǎn)物CO2、H2O和脂肪酸對(duì)人體無(wú)害,可以就地處理,避免了集輸過(guò)程的二次污染,節(jié)省了處理費(fèi)用,因而該技術(shù)成為最有發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)前景的修復(fù)技術(shù)。

1.污染土壤生物修復(fù)的基本原理和特點(diǎn)

土壤生物修復(fù)的基本原理是利用土壤中天然的微生物資源或人為投加目的菌株,甚至用構(gòu)建的特異降解功能菌投加到各污染土壤中,將滯留的污染物快速降解和轉(zhuǎn)化成無(wú)害的物質(zhì),使土壤恢復(fù)其天然功能。由于自然的生物修復(fù)過(guò)程一般較慢,難于實(shí)際應(yīng)用,因而生物修復(fù)技術(shù)是工程化在人為促進(jìn)條件下的生物修復(fù),利用微生物的降解作用,去除土壤中石油烴類(lèi)及各種有毒有害的有機(jī)污染物,降解過(guò)程可以通過(guò)改變土壤理化條件(溫度、濕度、pH值、通氣及營(yíng)養(yǎng)添加等)來(lái)完成,也可接種經(jīng)特殊馴化與構(gòu)建的工程微生物提高降解速率。

2.污染土壤生物修復(fù)技術(shù)的種類(lèi)

目前,微生物修復(fù)技術(shù)方法主要有3種:原位修復(fù)技術(shù)、異位修復(fù)技術(shù)和原位-異位修復(fù)技術(shù)。

2.1原位修復(fù)技術(shù):

原位修復(fù)技術(shù)是在不破壞土壤基本結(jié)構(gòu)的情況下的微生物修復(fù)技術(shù)。有投菌法、生物培養(yǎng)法和生物通氣法等,主要用于被有機(jī)污染物污染的土壤修復(fù)。投菌法是直接向受到污染的土壤中接入外源污染物降解菌,同時(shí)投加微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),通過(guò)微生物對(duì)污染物的降解和代謝達(dá)到去除污染物的目的。生物培養(yǎng)法是定期向土壤中投加過(guò)氧化氫和營(yíng)養(yǎng)物,過(guò)氧化氫則在代謝過(guò)程中作為電子受體,以滿(mǎn)足土壤微生物代謝,將污染物徹底分解為CO2和H2O。生物通氣法是一種加壓氧化的生物降解方法,它是在污染的土壤上打上幾眼深井,安裝鼓風(fēng)機(jī)和抽真空機(jī),將空氣強(qiáng)行排入土壤中,然后抽出,土壤中的揮發(fā)性有機(jī)物也隨之去除。在通入空氣時(shí),加入一定量的氨氣,可為土壤中的降解菌提供所需要的氮源,提高微生物的活性,增加去除效率。

2.2異位修復(fù)技術(shù):

異位修復(fù)處理污染土壤時(shí),需要對(duì)污染的土壤進(jìn)行大范圍的擾動(dòng),主要技術(shù)包括預(yù)制床技術(shù)、生物反應(yīng)器技術(shù)、厭氧處理和常規(guī)的堆肥法。預(yù)制床技術(shù)是在平臺(tái)上鋪上砂子和石子,再鋪上15-30cm厚的污染土壤,加入營(yíng)養(yǎng)液和水,必要時(shí)加入表面活性劑,定期翻動(dòng)充氧,以滿(mǎn)足土壤微生物對(duì)氧的需要,處理過(guò)程中流出的滲濾液,即時(shí)回灌于土層,以徹底清除污染物。生物反應(yīng)器技術(shù)是把污染的土壤移到生物反應(yīng)器,加水混合成泥漿,調(diào)節(jié)適宣的pH值,同時(shí)加入一定量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和表面活性劑,底部鼓入空氣充氧,滿(mǎn)足微生物所需氧氣的同時(shí),使微生物與污染物充分接觸,加速污染物的降解,降解完成后,過(guò)濾脫水這種方法處理效果好、速度快,但僅僅適宜于小范圍的污染治理。厭氧處理技術(shù)適于高濃度有機(jī)污染的土壤處理,但處理?xiàng)l件難于控制。常規(guī)堆肥法是傳統(tǒng)堆肥和生物治理技術(shù)的結(jié)合,向土壤中摻入枯枝落葉或糞肥,加入石灰調(diào)節(jié)pH值,人工充氧,依靠其自然存在的微生物使有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化,是一種有機(jī)物高溫降解的固相過(guò)程。上述方法要想獲得高的污染去除效率,關(guān)鍵是菌種的馴化和篩選。由于幾乎每一種有機(jī)污染物或重金屬都能找到多種有益的降解微生物。因此,尋找高效污染物降解菌是生物修復(fù)技術(shù)研究的熱點(diǎn)。

3.影響污染土壤生物修復(fù)的主要因子

3.1污染物的性質(zhì):

重金屬污染物在土壤中常以多種形態(tài)貯存,不同的化學(xué)形態(tài)對(duì)植物的有效性不同。某種生物可能對(duì)某種單一重金屬具有較強(qiáng)的修復(fù)作用。此外,重金屬污染的方式(單一污染或復(fù)合污染),污染物濃度的高低也是影響修復(fù)效果的重要因素。有機(jī)污染物的結(jié)構(gòu)不同,其在土壤中的降解差異也較大。

3.2環(huán)境因子:

了解和掌握土壤的水分、營(yíng)養(yǎng)等供給狀況,擬訂合適的施肥、灌水、通氣等管理方案,補(bǔ)充微生物和植物在對(duì)污染物修復(fù)過(guò)程中的養(yǎng)分和水分消耗,可提高生物修復(fù)的效率。一般來(lái)說(shuō)土壤鹽度、酸堿度和氧化還原條件與重金屬化學(xué)形態(tài)、生物可利用性及生物活性有密切關(guān)系,也是影響生物對(duì)重金屬污染土壤修復(fù)效率的重要環(huán)境條件。

3.3生物體本身:

微生物的種類(lèi)和活性直接影響修復(fù)的效果。由于微生物的生物體很小,吸收的金屬量較少,難以后續(xù)處理,限制了利用微生物進(jìn)行大面積現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)的應(yīng)用,

植物體由于生物量大且易于后續(xù)處理,利用植物對(duì)金屬污染位點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)成為解決環(huán)境中重金屬污染問(wèn)題的一個(gè)很有前景的選擇。但由于超積累重金屬植物一般生長(zhǎng)緩慢,且對(duì)重金屬存在選擇作用,不適于多種重金屬?gòu)?fù)合污染土壤的修復(fù)。因此,在選擇修復(fù)技術(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)污染物性質(zhì)、土壤條件、污染程度、預(yù)期修復(fù)目標(biāo)、時(shí)間限制、成本及修復(fù)技術(shù)的適用范圍等因素加以綜合考慮。

4.發(fā)展中存在的問(wèn)題:

生物修復(fù)技術(shù)作為近20年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)用于污染土壤治理的新技術(shù),雖取得很大進(jìn)步和成功,但處于實(shí)驗(yàn)室或模擬實(shí)驗(yàn)階段的研究結(jié)果較多,商業(yè)性應(yīng)用還待開(kāi)發(fā)。此外,由于生物修復(fù)效果受到如共存的有毒物質(zhì)(Co-toxicants)(如重金屬)對(duì)生物降解作用的抑制;電子受體(營(yíng)養(yǎng)物)釋放的物理;物理因子(如低溫)引起的低反應(yīng)速率;污染物的生物不可利用性;污染物被轉(zhuǎn)化成有毒的代謝產(chǎn)物;污染物分布的不均一性;缺乏具有降解污染物生物化學(xué)能力的微生物等因素制約。因此,目前經(jīng)生物修復(fù)處理的污染土壤,其污染物含量還不能完全達(dá)到指標(biāo)的濃度要求。

5.應(yīng)用前景及建議:

隨著生物技術(shù)和基因工程技術(shù)的發(fā)展,土壤生物修復(fù)技術(shù)研究與應(yīng)用將不斷深入并走向成熟,特別是微生物修復(fù)技術(shù)、植物生物修復(fù)技術(shù)和菌根技術(shù)的綜合運(yùn)用將為有毒、難降解、有機(jī)物污染土壤的修復(fù)帶來(lái)希望。為此,建議今后在生物修復(fù)技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)方面加強(qiáng)做好以下幾項(xiàng)工作:

(1)進(jìn)一步深入研究植物超積累重金屬的機(jī)理,超積累效率與土壤中重金屬元素的價(jià)態(tài)、形態(tài)及環(huán)境因素的關(guān)系。(2)加強(qiáng)微生物分解污染物的代謝過(guò)程、植物-微生物共存體系的研究以及植物-微生物聯(lián)合修復(fù)對(duì)污染物的修復(fù)作用與植物種類(lèi)具有密切關(guān)系。

(3)應(yīng)用現(xiàn)代分子生物學(xué)與基因工程技術(shù),使超積累植物的生物學(xué)性狀(個(gè)體大小、生物量、生長(zhǎng)速率、生長(zhǎng)周期等)進(jìn)一步改善與提高,培養(yǎng)篩選專(zhuān)一或廣譜性的微生物種群(類(lèi)),并構(gòu)建高效降解污染物的微生物基因工程菌,提高植物與微生物對(duì)污染土壤生物修復(fù)的效率。

(4)創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境,協(xié)調(diào)土著微生物和外來(lái)微生物的關(guān)系,使微生物的修復(fù)效果達(dá)到最佳,并充分發(fā)揮生物修復(fù)與其他修復(fù)技術(shù)(如化學(xué)修復(fù))的聯(lián)合修復(fù)作用。

(5)盡快建立生物修復(fù)過(guò)程中污染物的生態(tài)化學(xué)過(guò)程量化數(shù)學(xué)模型、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及安全評(píng)價(jià)、監(jiān)測(cè)和管理指標(biāo)體系。

結(jié)論

綜上所述,我們不難發(fā)現(xiàn)由于土壤重金屬來(lái)源復(fù)雜,土壤中重金屬不同形態(tài)、不同重金屬之間及與其它污染物的相互作用產(chǎn)生各種復(fù)合污染物的復(fù)雜性增加了對(duì)土壤重金屬治理和修復(fù)難度,且重金屬對(duì)動(dòng)植物和人體的危害具有長(zhǎng)期性、潛在性和不可逆性,同時(shí)進(jìn)一步惡化了土壤條件,嚴(yán)重制約了我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的加速發(fā)展,所以要更好的防治土壤重金屬污染還需要廣大科研工作者不懈的努力,研發(fā)出更好的效率更高的修復(fù)治理技術(shù),同時(shí)我們還不應(yīng)該忘記必須加強(qiáng)企業(yè)自身的環(huán)保意識(shí),提高企業(yè)自我約束能力,始終將防治污染積極治理作為企業(yè)工作的頭等大事來(lái)抓,把企業(yè)對(duì)環(huán)境的污染程度降到最低限度,形成全社會(huì)都來(lái)重視土壤污染問(wèn)題的良好環(huán)保氛圍,逐步改善我們的土壤生態(tài)環(huán)境。

參考文獻(xiàn):

[1]錢(qián)暑強(qiáng),劉錚.污染土壤修復(fù)技術(shù)介紹[J].化工進(jìn)展,2000(4):10-12,20.

[2]陳玉成.土壤污染的生物修復(fù)[J].環(huán)境科學(xué)動(dòng)態(tài),

1999,(2):7-11.

[3]李凱峰,溫青,石汕.污染土壤的生物修復(fù)[J].化學(xué)工程師,2002,93(6):52-53.

[4]楊國(guó)棟.污染土壤微生物修復(fù)技術(shù)主要研究?jī)?nèi)容和方法

[5]張春桂,許華夏,姜晴楠.污染土壤生物恢復(fù)技術(shù)[J].生態(tài)學(xué)雜志,1997,18(4):52-58.

[6]李法云,臧樹(shù)良,羅義.污染土壤生物修復(fù)枝木研究[J].生態(tài)學(xué)雜志,2003,22(1):35-39.

[7]滕應(yīng),黃昌勇.重金屬污染土壤的微生物生態(tài)效應(yīng)及修復(fù)研究進(jìn)展[J].土壤與環(huán)境,2002,11(1):85-89.

[8]沈德中.污染環(huán)境的生物修復(fù)(第一版)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001:14,311.