土壤与地下水污染修复主要技术研究进展

土壤与地下水污染修复主要技术研究进展

周宝

遂宁市船山生态 环境监测站

摘要：土壤和地下水是人类生产活动的重要物质基础，由于城市生活垃圾和工业“三废”的不合理处置，以及农药、化肥的大量使用，导致区域土壤、地下水污染状况日趋加重，对区域内居民饮水安全、粮食安全构成了严重威胁。为降低或清除土壤、地下水污染带来的危害，欧、美、日、澳等国家和地区于２０世纪８０年代制定了土壤污染修复计划、地下水污染修复计划，并在现场修复技术与水工程应用上逐渐积累起丰富的经验。中国的污染土壤、污染地下水修复技术研究起步较晚，２０世纪９０年代才颁布《中华人民共和国水污染防治法》，２０１５年之后陆续实施《土壤污染防治行动计划》《水污染防治行动计划》等法规和标准。

关键词：土壤与地下水；污染修复；主要技术研

引言

污染场地通常是指由于堆积、储存以及处理等各种类型因素条件的影响，导致其中存在大量的有害物质，对人体健康以及周边环境造成严重的危害影响，或本身具有一定潜在风险的空间区域。整个空间区域范围内现有的诸多有害物质载体，包括场地土壤、场地地下水等，由于区域范围内不同类型的持续性污染物过多，如果无法及时有效处理，那么势必会引起肺癌等一系列疾病，对人体健康将会造成非常严重的危害。

1土壤污染物危害分析

1.1重金属污染

重金属通常具有明显的生物毒性，难以降解，通过生物积累和生物放大作用，对食物链上的环境和人类具有持久性和不利影响。重金属是环境对污染物监测的优先影响，重金属污染是主要的环境问题之一，尤其是在农业、污水灌溉、工业废物、滑坡和地质上高品位重金属等领域。除了专门领域外，锰、铁、铝添加剂是我国地下水地区重金属污染的主要指标^[1]。.

1.2土壤污染危害人类健康

重金属会使土壤受到严重的污染，土壤内的有害物质增多，这些重金属含量超标的农作物通过食物进入人体内参与身体新陈代谢和循环，长期食用很有可能会造成重金属中毒，危害人体健康。

2土壤污染的特点

（1）隐蔽性和滞后性。地表水、大气污染等都可以直观地感受到，土壤污染却不易被察觉。土壤自身的存在体系更加复杂，各种各样的物质与土壤相结合，土壤中除了含有大量的生物为土壤带来养分，还含有许多的其他元素，这也就导致了土壤在受到污染后无法第一时间被发现，相反，被污染的土壤很可能在之后的很长一段时间继续被种植农作物。土壤污染难以直观的被人们发现，需要采用相应的科学技术手段进行检测后，才能进一步确定土壤是否被污染。（2）累积性和地域性。大气和地表水因其自身流动性较强，被污染后污染面积会较快扩大，相比而言土壤的流动性较弱，有害物质进入土壤之后虽然会自行扩散，但土壤的流动性较小，短时间的扩散面积可以忽略不计，也就导致了有害物质不断地在土壤中积累后超标，这也就是土壤污染具有累积性和地域性的原因^[2]。

3地下水污染的特点

土壤污染明显不同于土壤污染。人类发展过程中产生的所有污染物的废水传播速度比地下水慢。没有对地下水进行长期、专业的监测和调查，很难发现土壤污染问题，但由于土壤容量低，水稻谷流量慢，已发现严重污染，即使消除地下水的污染源，地下水污染也会发生，这除了需要大量的财政和人工能力外，还需要最新的技术和自然人文条件。

4土壤污染修复主要技术研究进展

4.1生物修复技术

土壤污染技术包括修复植物、微生物和污染物，涉及有机、重金属和放射性物质等污染物。植物修复技术是在1980年代开发的，旨在通过植物清洗来修复土壤污染[3]。其中包括对利用植物累积功能的植物的补救，控制污染扩散的植物的稳定，恢复植被的生态功能，对利用植物替代功能的植物的修复，对利用植物转化功能的植物的修复，植物的修复，利用。今天，它在很大程度上成为重金属(AS、CD、CR、CU、ZN、NI、PB等)。)应用于农业药物(有机氯、有机磷等)。)，石油，碳氢化合物污染的土壤。近年来，分子生物学和基因研究技术的日益普及，在植物杂交修复方面取得了新的进展，为寻找更有效的植物铺平了道路。微生物修复技术是一种减少有机污染物的技术，这些污染物来自生物量的碳排放和能源，或与农业药物(有机氯、磷物质等)中的其他有机物质相结合。)和被石油污染的土壤。

4.2电动修复技术

这是目前常用的绿色修正方法，即在修复区域的一侧插入正极，在另一侧插入负极。由于地面本身具有导电性，因此通电后，电子设备会不断地从正极向负极移动。电子运动过程中，金属离子在地面上移动，大量聚集在负平板上。定期移除负极以修复污染。与燃烧法、冲洗法不同，电修复时无需挖掘土壤。因此，该设计体积小，适用于高度金属污染的土壤，不会造成第二次污染。某些条件适用于此技术，例如b .土壤水率超过50%，否则金属等离子体的运动和加工周期会延长。

5地下水污染修复技术

5.1抽出-处理技术

抽取-处理技术(泵送技术)是指抽取受污染的地下水，采用吸附、过滤、化学沉淀、化学氧化和膜处理等一种或多种技术方法进行处理，并在达到处理标准后将其重新注入或排放到配电网。需要增加注入井，以提高处理效率，防止大量未经污染的地下水因有机污染物运输缓慢而受到污染。在相对均匀的地层条件下，可溶解污染物含量高的地区的采矿和处理技术可能非常有效。但是，随着取样的进行，含水层固体相介质向水中的污染物转移率越来越低，造成滞后效应；一旦停止抽水，地下水的污染物含量就会慢慢增加，产生反弹效应

^[4]。

5.2化学方法

化学方法是将污染物通过氧化或者还原等原理转化为无害物质。对抽出至地表的污染物，可采用沉淀法与氧化还原法等，对含水层中的污染物则是投放氧化剂或还原剂。氧化剂注入地下水污染区域，增大水体中溶解氧含量，促进水体中多种有机物的氧化分解。常用的氧化剂有二氧化氯、Fenton试剂、过氧化氢、次氯酸盐、高锰酸钾、臭氧、过氧化钙等。该方法多用于处理难降解的污染物，如氯代烃类污染等；其优势是成本低、处理速度快；不足之处是反应过程可能生成新的化学物质导致二次污染，而且氧化剂反应过程中会有气体或热释放，对污染物的分布产生影响。有学者研究过氧化钙缓释技术，来控制H₂O₂和O₂的释放速率，满足污染物氧化和降解的需求，可以节省原材料和平衡氧气水平^[5]。

5.3热处理修复技术

原位热处理技术是空气处理技术的改进。接触技术的注入和提取过程减缓了污染物的处置，特别是那些吸附在含水层上的污染物的处置，处置率受到扩散的限制。热处理技术包括加热受污染的地下水，将污染物和地下水变成蒸汽，以及使用抽水井将蒸汽泵入地球表面。可分为直接热注入、电阻加热、导热性加热、射频加热等。汽水分离、吸收、化学氧化、活性炭吸附或冷凝可用于加工。这种技术更有效地从低渗透土壤层(bakeretal)中去除萘和pl DNA。(美国环保局，2004年)。Zhao Yongsheng等人(2019年)研究了蒸汽在多孔介质中的迁移方式，以修复氯苯，得出结论认为，蒸汽注入量为0.3千克/小时，热蒸汽修复氯苯后去除率为98.0%，最初去除率为56.8毫克/千克将地下温度应用于北部石油地区受石油污染的场址的补救工作表明，受温度影响的空气扰动补救过程中的温度传导半径为2-4米，接触区的污染物清除半径为10米，d区为10米，比非增温强化条件污染物去除范围扩大3~5m，去除率有效提高40%～50%。

结束语

随着我国经济的迅速发展，工业垃圾等危险物质进入土壤，进一步扩大污染面积。土壤污染不仅威胁着农业的增长，而且还威胁着人们通过种植农业作物实现粮食安全，如果土壤污染在一定程度上严重，阻碍了人们生活条件的发展，也威胁着社会的动态平衡。土壤污染已成为人类的一项紧迫任务，地下水再生技术的研究和开发势在必行。地下水污染通常采用异地修复，技术成熟，但不如恢复功能强大。随着修复技术的进步，地下水污染已向原来的绿色高效方向移动。简而言之，地下水净化技术具有光明的前景，将成为卫生管理的一个必不可少的组成部分。

参考文献

[1]张强.场地污染土壤调查及评估研究[J].节能与环保,2019(09):74-75.

[2]李阳旭,李存,田燕斌.遭污染土壤的原位水力修复技术[J].建筑施工,2019,41(08):1543-1546.

[3]陈楠纬.地下水污染修复技术研究进展[J].云南化工,2019,46(06):1-5.

[4]胡宏涛.加油站场地环境调查及污染土壤和地下水修复研究[D].上海交通大学,2019.

[5]高强.土壤与地下水重金属污染修复技术研究[J].中国金属通报,2018(09):216-217.

[6]尚少文,潘欣,刘兵红. 地下水渗流对地埋管周围土壤温度影响的分析[A]. 中共沈阳市委、沈阳市人民政府、国际生产工程院、中国机械工程学会.第十六届沈阳科学学术年会论文集（理工农医）[C].中共沈阳市委、沈阳市人民政府、国际生产工程院、中国机械工程学会:沈阳市科学技术协会,2019:4.

建议：1、主要以西南地区的情况作基础来研究；2、加入更多具体污染指标，最好是地域性特征污染物，阐述研究方向和针对性的修复方法；3、