
1 淋洗修復(fù)定義與分類
土壤淋洗技術(shù)是指將某一化學(xué)溶劑注入土壤,使土壤中的污染物質(zhì)進(jìn)行溶解或分離處理的一種技術(shù),從而達(dá)到土壤清潔的目的。該技術(shù)主要適用于污染面積較小且污染程度較高的土壤。土壤淋洗技術(shù)主要有物理法和化學(xué)法,按照土壤位置的不同可分為原位和異位淋洗兩種技術(shù)。
1.1 原位淋洗技術(shù)
土壤原位淋洗技術(shù)原理是將土壤中的污染物質(zhì)溶解在溶劑中,然后不斷向土壤內(nèi)部下滲,從而使淋洗液和土壤中污染物質(zhì)充分結(jié)合,再把含有污染物的液體從地下水中抽出,再經(jīng)分離技術(shù)分離處理的過(guò)程。該技術(shù)要分為3個(gè)步驟:首先,把淋洗液撒入要淋洗的土壤中;其次,從地下水的方向?qū)⒘芟匆撼槌鰝溆茫坏谌剑瑢⒊槌龅牧芟匆哼M(jìn)行分離處理再利用。原位土壤淋洗方法雖然非常方便、高效,也易于操作,但是它在淋洗過(guò)程中對(duì)地下水造成了二次污染。所以,目前急需解決的問(wèn)題就是怎樣清理淋洗完的廢液以及怎樣避免對(duì)地下水的二次污染,這是當(dāng)下學(xué)者亟須研究和解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
1.2 異位淋洗技術(shù)
采用異位淋洗技術(shù)進(jìn)行土壤污染修復(fù),雖然可以*去除土壤污染物質(zhì),但其淋洗成本非常高。這種技術(shù)又可以分為場(chǎng)內(nèi)和異地修復(fù)兩種。
異位淋洗技術(shù)分為以下 4 步:
一,挖出部分土壤進(jìn)行充分篩分后備用;
二,在這些土壤中注入淋洗劑后不斷震動(dòng)使污染物與土壤分離,然后再進(jìn)行固-液分離;
三,把篩分干凈的土壤再裝回原來(lái)的位置;
四,對(duì)淋洗后的廢液進(jìn)行后期處理。
雖然異位淋洗技術(shù)修復(fù)效果非常好,不僅可以控制溫度、土壤粒徑以及土壤的酸堿度等,還可以避免造成二次污染,但是,該技術(shù)對(duì)土壤的結(jié)構(gòu)造成了二次傷害。
2 常規(guī)土壤淋洗優(yōu)化技術(shù)
2.1 化學(xué)優(yōu)化技術(shù)
2.1.1 復(fù)合減量化技術(shù)
復(fù)合減量化技術(shù)是指將兩種或者兩種以上的淋洗劑聯(lián)合使用,這樣既可以提高土壤清潔效率,又能防止淋洗劑的過(guò)量使用而導(dǎo)致的土壤結(jié)構(gòu)破壞。相關(guān)研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)復(fù)合減量技術(shù)的效果要好于單獨(dú)使用某一種淋洗劑,比如:0.2mol/L 的 EDTA 和 0.2mol/L 的草酸混合淋洗作用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單獨(dú)使用草酸和 EDTA,它可以使土壤中的重金屬由穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)化為水溶狀態(tài) 。
2.1.2 淋洗助劑的使用
對(duì)重金屬污染土壤清除過(guò)程中,化學(xué)淋洗可以清除大部分的水溶態(tài)以及交換態(tài)的重金屬,利用淋洗助劑可以在一定程度上去除土壤中的結(jié)合態(tài)以及殘?jiān)鼞B(tài)重金屬。業(yè)內(nèi)有關(guān)學(xué)者利用一些植物提取液來(lái)進(jìn)行重金屬的去除試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果顯示,添加 HPMA 或 PBTCA 的植物淋洗劑確實(shí)在一定程度上對(duì)土壤的重金屬去除率有所提升。
2.2 物理優(yōu)化技術(shù)
2.2.1 電動(dòng)力法
電動(dòng)力法是物理去除重金屬污染土壤的有效方法之一,對(duì)滲透性的土壤用此法效果更加明顯。如相關(guān)研究人員利用電動(dòng) - 螯合法去除土壤中的金屬物質(zhì),當(dāng)將土壤加入直流電時(shí),土壤中的金屬污染物就會(huì)通過(guò)電遷移和電滲透發(fā)生電極移動(dòng)。在陽(yáng)極處產(chǎn)生的陽(yáng)離子可以加強(qiáng)金屬在土壤表面的溶解,在陰極處產(chǎn)生的陰離子增加了酸堿度,這樣就產(chǎn)生了金屬的沉淀。
2.2.2 超聲和微波法
在重金屬污染土壤的淋洗修復(fù)過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)用到超聲和微波的輔助方法,其可以加快土壤與淋洗劑的接觸,加快土壤中重金屬形態(tài)的轉(zhuǎn)變。通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)可知,在淋洗法中融入超聲法對(duì)土壤中的金屬物質(zhì)進(jìn)行淋洗,時(shí)間較短的超聲化的處理比 2h 的震蕩效果要好得多。
3 新型綠色淋洗劑
3.1 可降解螯合劑
在土壤中重金屬的清潔過(guò)程中,出于綠色環(huán)保的角度考慮,EDTA并不是較佳的土壤修復(fù)型螯合劑。而 GLDA 則是一種用于清潔或者化妝品中的綠色成分,它不僅有很強(qiáng)的螯合作用,并且可以很快地降解,其價(jià)格也是非常的低廉。業(yè)內(nèi)學(xué)者從形態(tài)分析的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),GLDA在一定程度上可以去除可交換態(tài)和部分氧化態(tài)的重金屬物質(zhì),可以降低生物效率。
3.2 植物浸提液
植物浸提液是一種非常綠色環(huán)保的產(chǎn)品,沒(méi)有任何添加劑,其還含有豐富的無(wú)機(jī)鹽、生物表面活性物質(zhì)以及有機(jī)酸等成分。業(yè)內(nèi)相關(guān)學(xué)者對(duì)豌豆藤、大青葉以及構(gòu)樹(shù)等植物進(jìn)行植物浸提夜的提取,然后將其用于土壤金屬物質(zhì)的去除,研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)植物浸提液淋洗之后,一些金屬物質(zhì)的氧化狀態(tài)得到一定程度的降低,且不會(huì)對(duì)土壤結(jié)構(gòu)造成損壞。
4 淋洗液的后處理和回用
對(duì)重金屬污染的土壤清潔完成后,需要對(duì)使用完的淋洗液進(jìn)行后的處理,這既是淋洗過(guò)程的后環(huán)節(jié),也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。一般情況下,淋洗液中既有可溶性的重金屬物質(zhì)也含有游離態(tài)的金屬離子。
因此,在對(duì)淋洗液的后處理中可利用電化學(xué)法將金屬離子在陰極形成金屬單質(zhì),在陽(yáng)極形成螯合劑后進(jìn)行回收利用 。還可采用沉淀法將改善環(huán)境質(zhì)量做出努力。
來(lái)源:污染與防治 作者:馬鵬
土壤異位淋洗修復(fù)是一種能將重金屬?gòu)耐寥乐?祛除的高效技術(shù)之一,應(yīng)用較為廣泛。
關(guān)鍵詞:污染土壤調(diào)查 土壤修復(fù)裝備 污染土壤治理
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