土壤污染防治进展

土壤污染防治进展（精选十篇）

土壤污染防治进展 篇1

1 大气污染物的来源及危害

大气污染主要分为自然污染和人为污染。 自然污染指的是火山爆发、海啸、岩土风化、沙尘暴等污染物进入大气中造成的污染。 这种自然污染的特点是波及范围广、持续时间长,但其在大气污染中所占比重较少。 人为污染是指人类的生产和生活活动所带来的污染,包括工业生产排放的废气,交通工具排放的尾气、居民生活所产生的废气,以及农业生产过程中产生的废气。 其中污染最严重的是煤炭和石油的等化石燃料燃烧所产生的烟尘和有害气体,污染物排放量大,危害严重,是颗粒物的主要来源。

大气污染给人类和动植物都带来很大的危害, 其中对人类的身体健康危害最为严重,可以引起人类身体出现急性和慢性疾病。 因大气污染引起的急性疾病指的是污染后的大气进入人体后,会造成人体在短时间内出现中毒的情况;慢性疾病的出现是人长期在污染过的大气环境中生活形成的,慢性疾病包括支气管炎、哮喘、肺癌和其他相关粘膜疾病。 此外,大气污染对植物的危害也极为严重,能导致农作物畸形生长、当污染达到一定程度后会使得农作物大量减产甚至死亡,严重影响了经济和社会的发展。

2 大气污染现状

随着全球经济化的迅猛发展,工业化的进程也不断加快,城市化发展的速度也在突飞猛进。 人们在经济社会发展中的活动对生态环境带来前所未有的压力,尤其是煤炭和石油等化石燃料的大量开采使用,排放出大量的烟尘、NOX、SO2、CO、 碳氢化合物等有害气体, 这些气体进入到大气环境中,带来了严重的大气环境污染。 以京津冀地区为例,根据环境保护部门、国家统计局、北京市统计局等多部门联合调查的资料来看,京津冀地区大气污染的主要因素是燃煤、机动车尾气和工业生产。 环境保护部门监测的数据显示,2013年5~12月, 该地区共计13个城市的空气质量月平均超标天数比例远远高于长三角地区和珠三角地区,环境空气质量较差。

2013年5~12月京津冀地区与长三角、珠三角地区月平均空气质量状况对比见表1。

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3 大气污染防治措施

3.1 改善生产工艺和设备

在我国工业生产中应大力推广无污染或低污染的生产设备,同时改进生产工艺,从源头上把污染物控制住。 在精简工业企业数量的同时,必须要求各工业企业不断创新生产技术,改善生产工艺和设备,这是解决大气污染的根本措施。 以钢铁企业为例,钢铁厂主要通过焦炭进行生产,并以干法熄焦代替湿法熄焦, 这样能够极大地减少二氧化碳、 二氧化硫和颗粒物的排放[3,4]。

3.2 开发废气净化回收工艺

目前,我国正在大力发展循环经济,注重资源的回收再利用。 现阶段,我国很多工厂都是将工业废气直接排放到大气环境中,而没有对其进行二次开发和利用,忽略了这些废气具有的使用价值。 而只要加以开发和利用,就可以将其变废为宝,成为工业生产的原料,实现对资源的有效利用。 因此,我国工业企业应当大力引进国外先进的技术与设备, 对废气进行回收和处理, 实现对废气的综合利用。 例如,钢铁冶炼厂可以通过运用先进的废气回收设备对二氧化硫进行回收利用,将其制成硫酸,其经济效益将会大大提高;有色金属冶炼企业可以通过炉口微差压技术来进行煤气的回收以及净化,还可以对铝电解槽进行密闭操作来回收氟气。 因此,开发废气净化回收工艺, 不仅能减少污染物的排放量,而且还可以将废气资源再利用,使其发挥出最大的价值,从而为企业减少资源的浪费,带来更多的经济效益。

3.3 改进燃烧方式并开发新能源

通过不断改进燃烧方法,可以减小废气排放对大气环境产生的影响。 我国的很多煤炭企业运用了新型的洗煤方法, 减少了煤炭中的灰分和含硫量, 这样做有助于减少煤炭燃烧过程中对环境产生的影响[5]。 同时,大范围地使用煤气和液化能源,能够减少原料中的S元素的含量。 此外,对居民日常使用的一些锅炉和中小企业的锅炉进行升级改造,可以有效地降低排放到大气中的二氧化硫量。 因此, 改进燃烧方法并开发新能源, 对于减少大气污染、 改善大气环境发挥出至关重要的作用。

3.4 加强环境监管力度

政府部门应当加强监督管理力度,不能只看重眼前的利益, 而应当看到经济发展更为长远的利益。 对于那些资源消耗大、环境污染严重的企业应当加强监督和审批工作。 此外,环境保护主管部门也应当严格执法,加强执法监管工作和执法队伍的建设, 不断提高监管的及时性和准确性以及科学性,从而有助于环境管理部门更好地解决大气污染问题[6]。 针对近年来城市雾霾严重的现象,环境管理部门应当仔细研究监测资料,分析产生雾霾的原因,并且加以治理和解决,从而减少大气污染对人体的危害以及减少不安全事件的产生。

3.5 控制机动车尾气污染

车辆检验部门和环境保护部门应合作加强对机动车尾气排放进行检测,只有检测合格的车辆才能继续上路行驶。 对机动车进行环保分类标志管理,达到排放标准的车辆发绿色标志卡,没有达到排放标准的发黄色标志卡,对其进行一定行驶范围的限制, 对无任何标志卡的车辆则限制其上路行驶。 鼓励市民积极购买低能耗和排量低的汽车或者是电动车,并对这部分人员进行财政补贴;提倡市民乘坐公共交通工具,减少私家车的出行,鼓励自行车出行,继而激发人们的环保意识[7]。

3.6 加强城市绿化建设

加强城市的绿化建设,大范围的植树造林可以达到净化空气的目的。 树叶在雨水淋洗后可以发挥出阻拦尘埃的作用,对城市的空气起到过滤和净化的作用。 绿色植被能够吸收和过滤大气中的一些颗粒物和放射性物质,这对于治理近段时间来的雾霾天气有着非常明显的作用。 此外,植物进行光合作用时可以有效地吸收一部分二氧化碳, 释放出氧气,有利于调节城市空气温度,在城市中形成一种天然的植物氧吧[8]。

3.7 做好大气环境宣传教育工作

我国的环境保护部门应当与高校建立长期的合作关系, 在学校进行大气环境的宣传教育工作, 让每个学生离开校园走入社会后都能有自觉保护大气环境的意识。 还可以通过学校的一些大气环境保护志愿者到社会上进行大气环境保护宣传活动, 发放一些大气污染防治读本和大气污染危害的知识手册,宣传并且讲解大气污染防治的措施,从而实现普及市民大气环境保护意识的目标,进一步减少人为原因导致的大气污染。

摘要：从自然污染和人为污染方面论述了大气污染的主要来源和危害,介绍了大气污染的的现状。认为,通过改善生产工艺和设备、开发废气净化回收工艺、改进燃烧方法并开发新能源、加强环境监管力度、控制机动车尾气污染、加强城市绿化建设、做好大气环境宣传教育工作等一系列措施和制度,可以有效治理大气污染,改善环境质量。

港口粉尘污染防治技术研究进展 篇2

摘要：综述了港口粉尘污染现状、常用防治方法,在此基础上对港口粉尘防治的前沿技术--防风网、煤筒仓、煤炭防尘水分自动化管理系统进行了详细的介绍.作 者：吕庆新 洪宁宁 詹水芬 彭士涛 李欣 于航 LU Qing-xin HONG Ning-ning ZHAN Shui-fen PENG Shi-tao LI Xin Yu Hang 作者单位：吕庆新,LU Qing-xin(天津港港务集团有限公司,天津,300456)

洪宁宁,詹水芬,彭士涛,李欣,于航,HONG Ning-ning,ZHAN Shui-fen,PENG Shi-tao,LI Xin,Yu Hang(交通部天津水运工程科学研究所,水路交通环境保护技术实验室,天津,300456)

浅谈土壤污染防治 篇3

摘要：本文旨在通过对土壤污染现状的分析，揭示土壤污染防治的必要性，提出加强土壤污染防治，切实保护土壤资源及加强土壤保护等方面的建议。

关键词：土壤重金属污染农药污染防治

0引言

土壤污染已成为中国乃至全球性土壤退化的重要因素，土壤环境质量下降是当前实现可持续发展面临的严峻挑战。保护人类赖以生存的土壤环境刻不容缓。环境保护是中国的基本国策，由于经济高速发展、人口过度增长、发展模式和某些政策不恰当、环境科技相对落后，我国的大气、水包括土壤污染都非常严重。

1我国土壤污染现状及其危害

1.1我国土壤污染现状

1.1.1据有关调查表明，全国受重金属污染的农业土地约2500万公顷，尤其是每年被重金属污染的粮食多达1200万吨。农业部环保监测系统曾对24省、市320个严重污染区8223万亩土壤调查发现，大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20％，其中重金属超标占污染土壤和农作物的80％，问题非常突出!

1.1.2中国因农田施用化肥氮每年转化成污染物而进入环境的氮素达1000万吨之多，农产品的硝酸盐和亚硝酸盐污染十分严重。2000年对沈阳市售的24种蔬菜调查表明，硝酸盐含量超过750mg／kg的有10种。

1.1.3全国受有机污染物(农药、石油烃和PAHs)污染农田达3600万公顷，其中农药污染面积约1600万公顷，主要农产品的农药残留超标率高达1 6％～20％，特别是一些高产地区每年施农药次数都在10次以上，每亩用来常常高达1.2kg以上，农药中毒事故和农药污染纠纷每时每刻都在发生。

1.1.4污水灌溉等废弃物对农田已造成大面积的土壤污染。沈阳张士灌区用污水灌溉20多年后，污染耕地2500多公顷，造成了严重的镉污染，稻田含镉5-7mg/kg。

1.1.5中国农膜污染土壤面积超过780万公顷，这些残存的农膜对土壤毛细管水起阻流作用，恶化土壤物理性状，影响农业产量和农产品品质的问题EB益暴露出来。

1.2土壤污染的危害

1.2.1土壤污染危害人体健康土壤污染会使污染物在植(作)物体中积累，并通过食物链富集到人体和动物体中，危害人畜健康，引发癌症和其他疾病等。目前，我国对这方面的情况仍缺乏全面的调查和研究，对土壤污染导致污染疾病的总体情况并不清楚。但是，从个别城市的重点调查结果来看，情况并不乐观。我国的研究表明，土壤和粮食污染与一些地区居民肝肿大之间有明显的关系。

1.2.2土壤污染导致生物品质不断下降我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，有许多地方粮食、蔬菜、水果等食物中镉、铬、砷、铅等重金属含量超标和接近临界值。

1.2.3土壤污染导致严重的作物减产对于各种土壤污染造成的经济损失，目前尚缺乏系统的调查资料。仅以土壤重金属污染为例，全国每年就因重金属污染而减产粮食1000多万吨，另外被重金属污染的粮食每年也多达1200万吨，合计经济损失至少200亿元。

1.2.4土壤污染导致其他环境问题土地受到污染后，含重金属浓度较高的污染表土容易在风力和水力的作用下分别进入到大气和水体中，导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。

2造成土壤污染的因素

2.1重金属元素如：汞、镉、铅、砷、铜、锌、镍、钴、钒等引起土壤污染。

2.2农药是土壤的主要有机污染物。目前，有杀虫效果的化合物超过6万种，大量使用的农药约有50种。直接进入土壤的农药，大部分可被土壤吸附。

2.3过量施用化肥也会造成土壤污染。氦、磷等化学肥料，凡未被植物吸收利用和未被根层土壤吸附固定的养分，都在根层以下积累，或转入地下水，成为潜在的环境污染物。

2.4其他造成土壤污染的因素。

2.4.1工业和城市的废水和固体废物：污水灌溉和污泥作为肥料施用，常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。

2.4.2牲畜排泄物和生物残体：禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物，其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料，如果不进行物理和生化处理，则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染，并通过水和农作物危害人群健康。

2.4.3大气沉降物：大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物，通过沉降和降水而降落到地面。

3对土壤污染防治的一些建议

3.1控制和消除土壤污染源控制和消除土壤污染源，是防止污染的根本措施。土壤对污染物所具有的净化能力相当于一定的处理能力。控制土壤污染源。即控制进入土壤中的污染物的数量和速度，通过其自然净化作用而不致引起土壤污染。

3.1.1控制和消除工业“三废”排放大力推广闭路循环，无毒工艺，以减少或消除污染物的排放。对工业“三废”进行回收处理，化害为利。对所排放的“三废”要进行净化处理，并严格控制污染物排放量和浓度，使之符合排放标准。

3.1.2加强土壤污灌区的监测和管理对污水进行灌溉的污灌区，要加强对灌溉污水的水质监测，了解水中污染物质的成分、含量及其动态，避免带有不易降解的高残留的污染物随水进入土壤，引起土壤污染。

3.1.3合理施用化肥和农药禁止或限制使用剧毒，高残留性农药，大力发展高效、低毒、低残留农药，发展生物防治措施。

3.1.4增加土壤容量和提高土壤净化能力增加土壤有机质含量、砂掺粘改良性土壤，以增加和改善土壤胶体的种类和数量，增加土壤对有害物质的吸附能力和吸附量，从而减少污染物在土壤中的活性。发现、分离和培养新的微生物品种，以增强生物降解作用，是提高土壤净化能力的极为重要的一环。

3.2采取科技措施，防治土壤污染

3.2.1施加改良剂施加改良剂的主要目的是加速有机物的分解和使重金属固定在土壤中，如添加有机质可加速土壤中农药的降解，减少农药的残留量。

3.2.2控制土壤氧化一还原状况控制土壤氧化一还原条件，也是减轻重金属污染危害的重要措施。据研究，在水稻抽穗到成熟期，无机成分大量向穗部转移，淹水可明显地抑制水稻对镉的吸收，落千则促进水稻对镉的吸收。重金属元素均能与土壤中的硫化氯反应生成硫化物沉淀。因此，加强水浆管理，可有效地减少重金属的危害。但砷相反，随着土壤氧化一还原电位的降低而毒性增加。

3.2.3改变耕作制度通过土壤耕作改变土壤环境条件，可消除某些污染物的危害。旱田改水田，DDT和六六六在旱田中的降解速度慢，积累明显；在水田中DDT的降解速度加快，利用这一性质实行水旱轮作，是减轻或消除农业污染的有效措施。

3.2.4客土深翻污染土壤的排除，特别是重金属的土壤污染，在土壤中产生积累，阻碍作物的生长发育。防治的根本办法是彻底挖

去污染土层，换上新土的排土和客土法，以根除污染物。但如果是地区性的污染，实际采用客土法是不现实的。耕翻土层，即采用深耕，将上下土层翻动混合，使表层土壤污染物含量减低。这种方法动土量较少，但在严重污染的地区不宜采用。

3.2.5采用农业生态工程措施在污染土壤上繁殖非食用的种子、种经济作物或种属，从而减少污染物进入食物链的途径。或利用某些特定的动植物和微生物较快地吸走或降解土壤中的污染物质，而达到净化土壤的目的。

3.2.6工程治理利用物理(机械)、物理化学原理治理污染土壤，主要有隔离法，清洗法，热处理，电化法等，是一种最为彻底、稳定、治本的措施。但投资大，适于小面积的重度污染区。

近年来，把其它工业领域，特别是污水、大气污染治理技术引入土壤治理过程中，为土壤污染治理研究开辟了新途径。

3.3加强宣传与科普工作，进一步提高全民环保意识要大力开展土壤与环境质量的宣传与科普工作，让全社会都知道只有“净土”才有“洁食”，只有“洁食”才能“健康”，只有“健康”才能“稳定”，只有“稳定”才能保证全社会的“可持续发展”。

3.4抓紧制定《土壤污染防治法》

3.4.1要从根本上解决土壤污染问题，除了需要国家有关部门采取积极的措施，加大防治力度外，更重要的是要制定专门的《土壤污染防治法》。另外，土壤污染发生后，治理难度极大，需要耗费大量资金，技术上也有很高的要求，必须建立起一整套完整有效的制度措施，保证治理工作的顺利进行。要改变这种状况，就需要建立起长期稳定的法律制度，使土壤污染防治工作步入法制化轨道。

3.4.2在我国现行的法律体系中，已经制定了防治大气污染、水污染、海洋污染的法律，但是防治土壤污染的法律基本上是一项空白。虽然若干法律中有一些零星规定，但都是分散而不系统的，缺乏可操作性的具体法律制度。而且土壤污染有其自身的特点，需要采取相对独立的防治措施。因此，应当及时制定专门的<土壤污染防治法>，规定专门的、行之有效的制度和措施，填补法律制度的空白。

土壤污染防治进展 篇4

关键词：甲醛,降解,室内环境

近年来,随着室内装修行业的迅猛发展,室内环境污染问题越来越严重。甲醛因污染范围广、持续时间久、危害大等特点被视为造成室内空气污染的主要原因。就如何改进室内环境,消除甲醛带来的危害已经成为了一个比较棘手的问题,引起了科学工作者和国家的重视。

1 室内甲醛的来源

室内甲醛主要来自室外空气、日用品及室内装饰装修材料。室外含有甲醛的污染气体在一定条件下进入室内可造成室内空气中甲醛含量偏高。许多商家利用甲醛的良好亲水性和杀菌效率高来作化妆品、食物的防腐剂、消毒剂和保鲜剂。也有许多商家使用甲醛助剂来提高纺织品的抗皱、防水、防火性能。这些日用品进入居室也会造成室内甲醛含量偏高。但目前室内甲醛主要还是来自室内建筑装饰装修材料。脲醛树脂因原料易得、胶粘性能优异而成为我国胶粘板生产的关键原料,该种胶粘剂不仅可节约天然木材,提高木板的硬度、防水、防腐性能,还可降低制造成本,缩短生产周期。一些商家为了满足人们的低价要求,大量使用不合格材料,使得室内甲醛污染越来越严重。

2 甲醛的危害

甲醛是一种原生物质,可经由吸入及皮肤接触而影响人体健康,它对人体的毒害涉及多系统、多器官。主要表现有对黏膜和皮肤的刺激作用,对机体的生殖毒性、神经毒性、遗传毒性,对免疫系统的毒性及致癌作用。甲醛对黏膜的刺激作用主要表现在流泪、眼部灼烧、结膜炎、鼻炎、支气管炎等。短期皮肤接触易出现红斑、丘疹、瘙痒明显,这些症状在机体离开甲醛环境后会很快消失。长期皮肤接触易引起接触性皮炎,如皮肤干燥、皲裂、手掌角化,严重时可出现甲沟炎和指甲软化。甲醛对生殖系统的毒性研究目前主要集中在形态学研究、DNA损伤及某些应急蛋白的变化。许多学者以小鼠为研究对象发现甲醛对雄性小鼠精子质量、生殖能力等均有一定的生殖遗传毒性,对雌性大鼠卵巢储备功能也有一定损害作用且甲醛浓度越高、生殖毒性越大。旷亦乐[1]对338位新婚女性进行生殖功能调查发现,暴露于装修空气污染中的女性月经异常的发生率、自然流产率、妊娠合并症、出生缺陷的发生率均高于非暴露组。大量文献指出甲醛可引起人体的神经行为紊乱,且发现甲醛会导致失眠、精力不集中、失忆、情绪和平衡改变、食欲不振等症状,因此甲醛被断定为一种神经毒物。科学家以小鼠为研究对象发现甲醛染毒将导致小鼠的学习能力下降。甲醛含有羰基活泼基团,使得它与亲核基团结合的空间位阻小且不需要经过代谢活化就能够攻击亲核基团。甲醛的遗传毒性主要染色体的改变和对DNA的作用及基因突变。燕帅国[2]等研究了甲醛对大鳞副泥鳅的毒性,结果表明甲醛对大鳞副泥鳅具有较强的生理毒性和遗传毒性,并呈显出一定的时间效应和剂量效应。研究发现,甲醛在低剂量和高剂量时均可引起小鼠脾脏、胸腺重量下降,导致小鼠脾脏、胸腺CD3、CD4、CD8阳性细胞数减少,CD4/CD8比值增大,也能抑制脾淋巴细胞功能转化、迟发型超敏反应、抗体生成细胞数及巨噬细胞功能。这些提示机体的细胞免疫遭受到了明显抑制,同时甲醛对体液免疫和非特异性免疫均有不同程度损伤。有学者报道,当甲醛进入人体后破坏人体内的淋巴细胞亚群之间在数量和功能上的动态平衡,从而导致人体免疫功能紊乱,使人产生过敏等反应。大量科学家调查发现甲醛污染可能与白血病发生有关,但是尚无证据证明存在因果关系。2004年国际癌症研究机构(IARC)将甲醛上升为第一类致癌物质,并于2006年正式将甲醛列入人类致癌物。刘金玲[3]等选择山东、上海4个工厂共计5875位工人为研究对象,探讨了甲醛的致癌性,其结果与1984年《美国工业医学杂志》报道结果一致,接触甲醛组肿瘤死亡率显著高于非接触组。

3 室内甲醛污染治理研究现状

目前治理甲醛的方法主要有通风换气法、感觉脱臭法、吸附法、植物净化法、纳米光催化法、甲醛捕捉剂等。许多居民无法适应甲醛的气味,选择空气清新剂、洋葱、香水等香料来掩盖甲醛的刺激性味道,使人们对有害气体的辨识度减弱,从而达到感觉上的脱臭目的。这些香料无法吸收空气中的甲醛,无法除去污染物,甲醛对人体的毒害作用任然存在。甲醛是一种挥发性气体,不论是机械通风还是自然通风都可以降低其在室内的浓度。研究表明,自然通风时室内污染物的浓度在高度上的变化较小,分布均匀,增大进风口面积和风量,可以增强室内污染物的排出能力;机械通风时,室内污染物浓度在高度上呈下高上低的分层分布,增大换气次数,可以增强室内污染物的排出能力。但罗晓良[4]的研究发现,室内甲醛的释放是一个缓慢、连续、不间断的过程,短时间的通风只能使甲醛的浓度暂时降低,达不到彻底清除的目的,且在我国北方一些地区,冬季比较寒冷,此方法不适应。绿色植物开始因其具有美化功能被引入室内作为观赏性植物,后来科学家发现其能利用茎叶吸收与吸附、植物体内运输及代谢转化、根际微生物的降解及土壤吸附等途径降低室内空气污染物浓度。相比于物理吸附、光催化净化等其他甲醛降解方式,观赏性植物净化技术具有成本低。无二次污染及净化作用持久等优点,近年来逐渐成为备受人们关注的室内污染气体净化技术。但是事实上,大部分室内植物净化甲醛等污染物的效果并不理想,吸收能力相对低下,同时需要在污染物浓度较低的环境中进行,且作用时效、稳定性等还有待观察和研究,这就决定了该种方法只能作为甲醛降解的辅助手段。吸附法是利用某些吸附能力的物质吸附有害成分,而达到消除有害污染的目的。市场上常用于吸附室内甲醛的物质有活性炭、活性炭纤维、硅胶、分之筛、活性氧化铝等。针对活性炭吸附甲醛的研究发现其对甲醛的吸附影响主要集中在比表面积、孔结构和表面官能团,其中受表面官能团的影响最明显。有研究发现活性炭表面的-OH、C=O、C-O等含氧官能团有利于甲醛在活性炭上的吸附;也有研究者发现增加活性炭表面的碱性基团有利于甲醛在活性炭上的吸附。随着石墨烯的出现,有研究者发现具有一定缺陷或掺杂的石墨烯对特定的气体有较强的吸附,对石墨烯进行掺杂和功能化后可以提高石墨烯对特定气体的选择性和灵敏度。纳米光催化技术是近几年发展起来的一项空气净化技术,具有反应条件温和、能耗低、二次污染小、可在常温常压下氧化分解有机物等优点。纳米二氧化钛因来源广泛、价格低廉且具有较好的光催化性能而被广泛的研究与应用,并取得了一定的研究成果。近年来,许多研究者将目标聚集在了制备光催化复合材料上来提高光催化材料对有机污染物的降解能力上。甲醛捕捉剂的原理是利用甲醛等有机污染物的化学活性、运用络合反应、氧化反应、加成反应等来破坏、分解甲醛及气体有机物,生成水、二氧化碳及无毒的产物,达到消除室内空气污染的目的。目前市面常售的甲醛捕捉剂主要是氨基或胺类有机化合物,包括酰胺、乙二酰脲、对氨基苯磺酸等。采用化学法对甲醛的降解非常有效和快速,但是市面上很多化学试剂本身可能对人体健康产生危害,而不能广泛长期使用。

4 结语

目前,室内环境污染已经成为与人类健康息息相关的问题,各种因装修材料导致的室内污染环境屡见不鲜,尤其是室内甲醛污染更是得到了人们广泛关注的问题。所以本文通过分析室内甲醛污染来源、危害及防治措施来提高居民的环保意识,达到控制室内环境污染的目的。

参考文献

[1]旷亦乐.装修居室甲醛、苯系物等对女性生殖危害的研究[D].南华大学,2011.

[2]燕帅国.甲醛对大鳞副泥鳅的毒性研究[J].江西农业学报,2011,23(9):143-145.

[3]刘金玲.甲醛职业暴露与肿瘤死亡关系的研究[J].中国公共卫生,1998,14(12):712-713.

土壤污染防治进展 篇5

发布时间：2009-12-01 字体:【大 中 小】【关闭窗口】

淮安市污染物减排和淮河流域水污染防治工作进展情况的汇报

2009年9月28日

尊敬的苏北督察中心各位领导：

按检查要求，现将我市污染物减排和淮河流域水污染防治工作进展情况汇报如下：

污染物减排工作

经国家环保部核查组审核认定：2009年上半年淮安市8个污水厂消减COD1306吨、8个工业企业工程治理项目消减COD 518.64吨、3个结构调整项目减排COD177.7吨，合计认定减排COD2002.34吨；5个火电企业减排二氧化硫4178吨，2个结构调整项目减排二氧化硫73吨，合计认定减排二氧化硫4251吨。

根据核算细则新增量测算原则，2009年上半年淮安市新增排放COD730吨，新增排放二氧化硫-169吨，根据年初省厅下达的年度净削减COD1100吨、二氧化硫800吨的目标，我市圆满完成了省厅下达的任务目标。

COD减排项目进展情况：

一、污水厂项目进展情况

1、淮安同方水务公司市第二污水处理厂2008年平均日处理水量6.34万吨，平均进水COD浓度210 mg/l，出水浓度40 mg/l，去除COD3944吨。2009年1月1日至今，日平均处理水量达到9万吨以上，平均进水COD浓度242mg/l，平均出水COD浓度38mg/l。2009年预计新增COD减排量1980吨。

2、淮安紫光水业有限公司，2009年上半年共处理水量360万吨，COD进水平均浓度220mg/L，COD出水平均浓度44mg/L；预计09年处理水量达720万吨，COD进水平均浓度225mg/L，COD出水平均浓度44mg/L。预计2009年新增COD减排量501吨。

3、淮安核瑞环保有限公司，存在问题是楚州区污水处理厂的配套管网建设严重滞后。管网已建成43.6公里（支管网还不完善）、城区1号泵站建成运行，使得老城区永怀路的生活污水进入污水处理厂，提高污水量每日在1000到2000立方米，污水进水浓度有了提高，预计年减排200—300吨。

4、淮安同方水务公司金湖分公司处理设施运行正常，日处理水量1.69万吨,进水COD平均173mg/l,出水水质37 mg/l左右,为2008年结转项目，预计全年新增去除COD330吨。

5、淮安同方水务公司涟水分公司于2007年10月20日进水试运行，目前稳定运行，情况良好。今年，加快管网建设，新建管网长度达20KM，服务人口增加6万人，目前进水量已达3万吨/天，进水浓度已达200mg/L，出水平均浓度45mg/L，预计下2009年全年新增COD去除量490吨。

6、盱眙富春紫光污水处理有限公司，2009年通过管网改造，新铺设管网3028米，基本实现雨污分流，今年提高进水量，实现日处理废水

1.98万吨，年底预计可实现减排量为300吨。

7、淮安金州水务有限公司，2009年2月5日通过了验收。2009年1～7月份进水浓度平均值为247.7mg/l，出水浓度平均值为37.3mg/l，预计全年新增去除COD480吨。

8、洪泽天楹污水处理有限公司，日处理废水2万吨（其中新增生活废水处理量0.57万吨/日），进水浓度平均值为250mg/l，出水浓度平均值为40mg/l。预计今年全年新增去除COD430吨。

9、涟水县经济开发区污水处理厂目前正准备进水，预计今年平均进水量为0.8万吨/天（生活污水），进水浓度达到160mg/L，出水浓度达到40mg/L，今年预计运行三个月，共90天，可消减COD87吨。

二、工业企业工程治理项目进展情况

1、江苏省井神盐业有限公司冷却水循环利用，建设了地表水净化装置，投资一千余万元建成两座钢混结构自然通风冷却塔，进行循环水闭式循环，提高循环水的重复利用率。江苏井神盐业有限公司2008年环统废水排放量为150万吨、COD排放量为210吨/年，2008年环统COD排放浓度140 mg/l，预计2009年废水排放量为32万吨，COD出水平均浓度为93.3mg/l，全年减少排放COD170吨。

2、江苏飞翔纸业有限公司工业废水综合治理及循环利用工程项目是淮河流域国债项目,是淮安市限期治理项目和15万吨扩能技改项目，项

目于2007年8月1日动工兴建,2008年8月26日申请试运行, 2008年11月通过环保“三同时”验收，并通过了安全、消防单项验收，能够稳定达标排放，有少量生活废水排放，预计全年COD减排量425吨。

3、淮安市东立染业有限公司2008年8月新上综合废水及配套工程处理设施，08年12月通过验收，能够稳定达标排放。预计减排量为30吨。

4、淮安市凯华纸业有限公司设备安装调试基本到位，污水治理设施运转基本正常，因受国际金融危机的影响，目前该公司产能达不到设计要求，无法按期进行环保“三同时”验收，遂对今年的减排计划进行调整，取消淮安市凯华纸业有限公司污水动态平衡短流程封闭循环项目，拟列入2010年减排计划。

5、江苏淮河化工有限公司2008年12月份新上综合废水及配套工程处理设施，降低出水浓度，提高用水效率，目前，废水治理设施正常运行，预计年底可实现减排量为360吨。

6、盱眙诺普纸业有限公司2008年12月新上废水处理设施，实现废水循环利用，上半年国家核定减排量为28.78吨，根据日处理废水0.3万吨，有效减排365天，预计全年底可实现减排量为63吨。

7、江苏省今世缘酒业有限公司工程减排项目于2008年9月开始运行，今年稳定运行，情况良好，目前进水量保持0.3万吨/年，08年出水平均浓度达到109mg/L，今年出水平均浓度达到50mg/L，预计2009年全年可减少排放COD48吨。

8、江苏金莲纸业有限公司提标工程，09年1月根据造纸制浆行业新的排放标准，下发提标通知，要求在09年5月1日前结合正在实施的废水资源化工程，完成提标改造。我局09年6月对该厂进行了提标验收，预计全年可实施减排COD200吨左右。

9、洪泽银珠化工集团有限公司工艺废水处理及冷却水循环使用项目，2007年投入建设，2008年12月通过淮安市环保局验收并投入运行。该项目投入实施后，至今运行稳定。2009年度该公司循环利用工艺废水739.6万吨，每天约有200吨生活废水和冷却水经处理达标后排入环境。预计全年可减少排放COD546.75吨。

10、江苏福斯特化工制造有限公司一硝基甲苯清洁生产及废水治理设施改造项目，2006年投入建设，2008年12月通过淮安市环保局验收并投入运行，已安装了COD在线监控装置。该项目投入实施后，至今运行稳定。2009年度该公司循环利用工艺废水213.2万吨，日排放废水80吨，接管至洪泽县污水处理厂处理，排放浓度40mg/L（污水处理厂尾水排放浓度）。2009年度可减少排放COD163吨。

三、结构调整项目进展情况

1、耀丰印染有限公司，原江苏清印集团有限公司，地处市区大运河边上，1975年建成投产，到2008年12月，由于厂区实施退二进三，宣布停产关闭，年减排120吨。

2、淮安常福化工有限公司现已经于2008年3月关闭，今年结转减排COD 17吨。

3、江苏南风元明粉有限责任公司：洪泽县人民政府根据县环保局请示，2009年4月30日依法对该江苏南风元明粉有限责任公司的年产10万吨元明粉生产线实行了停产关闭。该公司列入2008年环境统计的COD排放量为602.48吨。2009年该公司减少排放COD404.4吨。SO2减排项目进展情况：

一、电力行业工程二氧化硫减排项目进展情况

1、江苏淮阴发电有限公司1×300MW机组的烟气脱硫工程由北京博奇电力科技有限公司总承包，采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺，安装工期与主机同步建设。2008年5月通过脱硫168。2008年国家认定30万吨脱硫煤量，去除二氧化硫2507.00吨。2009年预计燃煤100万吨，含硫率为0.71%，综合脱硫效率85%，2009年新增去除二氧化硫5000吨。

2、华能淮阴电厂坐落在淮安市西5公里处的京航大运河畔，占地面积1600亩，电厂装机容量为1760MW，是华能重要骨干电厂和苏北最大发电厂。电厂一期工程两台220MW国产燃煤机组分别于1993年11月和1994年8月建成投产发电；

二、三期工程分别为两台330MW国产燃煤机组，先后于2005年元月11日和3月13日正式投产发电；三期工程两台330MW国产燃煤机组分别于2006年8月26日和2006年9月30日投产发电。2009年加强监督管理，严格在线监控。可新增去除二氧化硫1500吨。

3、江苏安邦电化有限公司循环流化床项目于2008年9月试运行，脱硫设施前期运行不够稳定，2009年6月烟气在线监测稳定达标。预计2009年脱硫煤量10万吨，含硫率0.8%，综合脱硫效率以70%计算，预计全年可脱除二氧化硫896吨。

4、江苏井神盐业有限公司220T/H循环硫化床锅炉技术成熟，性能优越，采用石灰石炉内脱硫技术降低硫含量能够确保脱硫效率82%以上。于2008年8月通过168小时试验，2008年10月该公司的在线监测与部、省、市联网，监测数据均达到国家规定的排放标准，预计SO2减排量1344吨。

5、江苏省盐业集团洪泽盐化工有限公司的2×75T/H循环流化床锅炉2006年12月投入建设，2008年投入试运行，初期运行不太稳定，12月份开始稳定运行，已安装了在线监控装置，并与市级环保部门联网。综合脱硫效率为70%，煤质含硫率为0.8%，除尘效率为98.9%。200

9年度预计燃煤15.6万吨，可脱除1000吨以上二氧化硫。

二、非电行业结构调整项目进展情况

1、盱眙狼山水泥有限公司机立窑于08年12月份已关闭，与2008年相比，2009年减少排放二氧化硫282.6吨。

2、盱眙兴眙水泥有限公司旋窑于08年12月份已关闭，与2008年相比，2009年减少排放二氧化硫168.96吨。

淮河流域水污染防治工作

淮安市委、市政府高度重视境内淮河流域水污染防治工作，把水污染防治作为落实科学发展观、构建和谐社会的主攻目标之一，摆在十分突出的重要位置。3月份，市政府就两次召开专题会议部署淮河流域治理项目，7月16日，全省淮河流域水污染防治现场会在我市召开，省委常委、常务副省长赵克志同志出席会议并作了重要讲话，9月25日，市委、市政府在盱眙县召开全市农村环境保护暨淮河流域水污染防治工作现场会，会议贯彻落实全省淮河流域水污染防治会议精神，布置我市下一阶段工作任务，分解落实具体目标责任，对28个治污项目具体进行交办，确保年底完成80%的目标，迎接明年国家检查。

我市在水污染防治工作方面高标准严要求，多渠道投入，全社会参与，长效化管理，全面持续地构筑境内水环境安全屏障，取得了令人瞩目的成绩。下面，把我市水污染防治相关工作进展情况汇报如下：

（一）重点治污工程进展情况

我市共28个项目，已完成了15项，项目完成率在沿淮八市中排名第二。

1.城镇污水处理设施项目（6个）

（1）洪泽污水处理厂：污水处理工艺为改良型A/A/O。2007年7月份正式通过验收，2008年9月23日通过市发改委组织的综合验收。目前运行正常。

（2）楚州区污水处理厂：污水处理工艺为奥贝尔氧化沟工艺。2008年12月24日通过省发改委组织的综合验收。目前运行正常。

（3）金湖污水处理厂：采用CASS活性污泥法工艺，污泥处理采用机械浓缩脱水工艺。2008年6月通过验收，2008年9月24日通过市发改委组织的综合验收。目前运行正常。

（4）涟水污水处理厂：采用氧化沟工艺，2008年8月通过验收，2008年9月27日通过省发改委组织的综合验收。目前运行正常。

（5）盱眙县工业园区污水处理厂：已于2007年11月份开工建设，但是由于受经济危机影响，投资方撤资，按时（2009年6月）完成已经不可能。目前已经重新建设，目前处于土建后期，年底前完成还十分困难，需进一步推动。

（6）四季青污水处理厂改扩建：改建前期工作已经完成，预计2010年底可按时完成改建任务。但由于扩建涉及居民众多，拆迁所需资金巨大，因此按时（2010年底）完成难度较大，必须加快工作进度，目前，拆迁资金已到位6000万，已拆迁四十多户（总计200多户）。

2.重点区域污染防治项目（1个）

为我市的清安河截污、里运河导流工程。预计年底可按时完成主体工程，2010年上半年通过验收。

3.重点工业点源治理项目（21个）

（1）安邦电化有限公司综合污水生化处理装置扩能改造。项目主要是对原污水处理装置进行全面改造，对原污水管网进行全面调整。该项目已经验收。

（2）华尔润化工有限公司造气污水“零”排放工程。项目主要采用传统A/O法脱氮和MBR生物膜法工艺相结合的处理工艺。该项目基本建成，计划年内通过验收。

（3）洁丽莱日化有限公司工业废水综合治理及循环水闭路循环。项目主要采用两级物化、三级生化工艺对废水进行治理。该项目在建，计划年内通过验收。

（4）中烟工业公司淮阴卷烟厂建设1000吨/天中水处理站，实现污水零排放。该项目受到主体工程进度影响，年内无法完成，2010年底可完成。

（5）白玫化工有限公司制硝母液环保治理工程。项目主要新建污水处理系统一套，目前该项目已经验收。

（6）上海太平洋化工(集团)淮安元明粉有限公司—日处理1000方制硝废水环保工程。项目主要为新建日处理1000方制硝废水装置一套。该项目基础设施已经竣工，计划年内通过验收。

（7）东立染业有限公司漂染废水生化处理和回收利用。项目主要采用调节池+沉淀+高效气浮+水解酸化+好氧接触氧化+活性炭吸附技术。该项目完成了废水处理设施升级改造工程，6月份已通过验收。

（8）常福化工有限公司合成氨工业污水综合治理工程。该企业已经关闭。

（9）华美谊酒业有限公司酒精废水治理工程项目。该企业已经关闭。

（10）今世缘酒业有限公司清洁生产及废水治理设施改造。项目主要分为4个部分，为废水处理改造、冷却水及洗瓶水循环利用改造、无底锅水酒尾回收技术改造、窖池防渗处理改造。该项目在建，计划年内通过验收。

（11）嘉诚化工有限公司硝基物废水处理工程。项目主要采用电解催化氧化、厌氧水解、好氧生物处理工艺。该项目已经通过环保验收，计划年内通过综合验收。

（12）天平纸业有限公司工业废水综合治理循环利用工程。项目主要采用调节+气浮+接触氧化处理工艺，该项目在建，计划2009年基本完成项目建设，力争通过验收。

（13）涟水制药有限公司纯化水系统废水治理工程。项目主要采用二级反渗透装置技术。该项目已经通过县经贸委组织的综合验收。

（14）涟水化工总厂---800吨/年二甲戊灵产品废水综合治理。该企业已经关闭。

（15）洪泽银珠化工集团有限公司合成氨工业污水处理再提高。项目主要新建循环冷却水装置和造气污水处理装置并对余氨进行综合利用。该项目在建，计划年内通过验收。

（16）淮安戴梦特化工有限公司工业污水“零”排放项目。项目新建每小时8000方工业循环冷却水装置、5000方/日综合污水应急处理厂及工业酸性水清洁再利用。该项目在建，计划年内通过验收。

（17）福斯特化工制造有限公司硝基甲苯清洁生产及废水治理设施改造。项目主要涉及污水处理预处理系统改造、三级生化处理和高效过滤等工艺改造。该项目在建，计划年内通过验收。

（18）洪泽日辉助剂有限公司清洁生产高费用项目-硝基苯污水减量达标排放工程。该企业已经关闭。

（19）洪泽县海珠气缸套有限公司冷却水循环再利用项目。项目主要采用开式循环冷却水系统和FBT闭式纯水循环冷却系统，对原供水系统进行改造。该项目在建，计划年内通过验收。

（20）江苏方舟化工有限公司工业废水采用生化物化治理，循环使用，实现零排放项目。该企业已经搬迁，项目无法实施。

（21）金莲纸业有限公司造纸废水资源化利用工程。主要对现有4条生产线部分工艺进行改造，采用浆料梯度选用、废水梯级利用等方案。该项目在建，计划年内通过验收。

（二）重点断面水质达标情况

我市各地、各部门围绕重点断面达标，付出了很多的努力，做了大量的工作，也取得了不错的成绩。涉及我市的考核断面为：淮河盱眙段的老山乡、苏北灌溉总渠的苏嘴、入江水道的塔集和京杭大运河的五叉河口为淮河流域控制断面，根据市环境监测中心站监测数据，这四个断面水质均稳定达到Ⅲ类水标准；大运河的板闸断面和里运河的东风造纸厂断面为城市重点水域断面，前者断面水质稳定达到Ⅲ类水标准，后者达Ⅳ水质标准，超Ⅲ水质标准，BOD5略有超标。我们必须再接再厉，务必确保重点断面水质的稳定达标。

（三）重点监控饮用水水源地水质达标情况

我市七个饮用水水源地：市区的二河水源地、北京路水厂废黄河水源地，淮阴区的废黄河淮阴区水源地，涟水县的废黄河涟水水源地，盱眙县的龙王山水库水源地，洪泽县的洪泽湖水源地和金湖县的入江水道金湖水源地水质100%达标。

为切实做好饮用水源地保护工作，我局按照市委、市政府要求，从今年4月份起，建立了饮用水源地日常巡查报告制度，对二河饮用水源地开展不间断巡查，每天对二河闸断面、二河五墩大桥断面、二河城南自来水厂取水口、古黄河市区自来水厂取水口水体水质进行一次取样监测，并以日报的形式向市委督查室上报巡查以及监测情况。另外还出台了《市环保局饮用水源地巡查和定点值守管理制度》,确定巡查和定点值守范围和工作要求。

（四）重点监控企业水质达标情况

我市共有27家企业被列入淮河流域污染防治重点监控企业名单。我局出台制度，这27家企业每月现场监察不少于一次，同时开展节假日以及夜间监察工作。截止8月份我局共出动近700人次，现场监察厂次约200次。根据现场监察，目前破产重组企业1家（江苏东方清棉纺织有限公司）、破产企业1家（江苏清印集团有限公司）、关闭企业1家（洪泽日辉助剂有限公司）、搬迁企业1家（江苏方舟化工有限公司），已由洪泽搬迁至楚州，其主要设备已拆除。其余23家企业的污染处理设施运行基本正常。我市监测中心站监测数据也基本均已达标。但也存在一些不足现象：一是个别企业对水污染处理设施维护不及时，使设施带病运行；二是设施运行管理台帐不全；三是企业环境管理和污染治理设施运行制度不健全。

（三）当前工作中存在的主要困难和问题

虽然我市水污染防治工作取得了一定的成绩，但我们也清醒地认识到，我市的水环境形势依然不容乐观，水污染防治工作还存在许多不足和问题。

一是污水处理设施配套管网建设进度较慢。城市污水处理项目需要大量的资金，而我市地方财政较为困难，加之城市基础设施相对欠帐较多，排水系统不够完善，配套管网不够健全，新上污水处理厂截污干管工程量很大，导致了部分污水处理厂管网建设没有到位。目前所反映出的问题主要是部分污水处理厂进水量不足，进水浓度偏低。

二是跨界污染问题比较突出。我市地处淮河下游，过境客水占总量的70%以上，上游污水严重影响南水北调东线工程输水水质，也直接影响我市水环境的质量。每年7至8月上游都会有大量污水下泄，使洪泽湖水体受到严重污染，影响到我市盱眙、金湖、洪泽等地的水产养殖，对市区以及金湖、洪泽的饮用水源水质也产生潜在威胁。

三是项目落实的协调管理还有待加强。环保部门作为淮河流域水污染防治工作的牵头部门，不具体承担项目实施。而我市的重点任务—工业点源治理又从经贸部门转移到发改部门，项目实施的连贯性又受到一定影响。我们还要加强和水利、建设、发改等部门的沟通联系，不断加快项目进度。

土壤污染防治进展 篇6

由于生活垃圾中存在大量有机质成分, 微生物的厌氧降解过程中释放出NH3、H2S、硫醇、硫醚、VOCs、VFAs等引起人体感官不适的恶臭物质[2]。恶臭气体随大气运动扩散至周围生活区, 影响周围居民的正常生活生产活动。近年来, 针对垃圾填埋场恶臭污染的投诉越来越多, 已经引起社会的广泛关注。

全面解决垃圾填埋场恶臭污染, 不仅是建设生态化填埋场、改善垃圾填埋作业环境的发展趋势, 而且成为解决社会问题、建设和谐社会的必然要求。应充分利用社会资源、场地条件、人员制度等各种条件, 发展恶臭污染小的填埋技术、除臭技术, 形成完善的恶臭污染控制管理机制。

1 实行垃圾分类处置

我国城市生活垃圾组分复杂、差异性大, 有机组分含量高。以上海市生活垃圾组成 (见表1) 为例进行分析, 有机垃圾组分占50%以上。生活垃圾恶臭气体是生活垃圾中有机成分在厌氧降解过程中产生的, 高有机组分的垃圾进场为产臭微生物提供了充足的营养来源, 是垃圾填埋场恶臭污染严重的源头。

垃圾分类收集、处理是垃圾处理行业的大势所趋, 是实现城市生活垃圾减量化、无害化、资源化处置的必经之路[3], 在日本、德国等发达国家垃圾分类已比较成熟, 我国还处于起步探索阶段。按照垃圾的资源化性质及组分进行分类, 对生活垃圾中的可燃组分进行垃圾焚烧发电回收能源, 同时很好地实现了垃圾减量化;对大量存在的厨余组分和其他高有机含量的组分采用堆肥方法处置, 堆肥产品可做农用或作填埋场的覆盖材料;无机垃圾在充分资源化利用之后作填埋处置[4]。做好垃圾分类, 控制有机垃圾进场量, 不仅有利于生活垃圾中有价值组分的资源化利用和从源头上降低填埋场的恶臭污染, 而且使微生物的降解活动受到极大抑制, 从而大大改善垃圾填埋场恶臭污染现象。

2 改进填埋作业工艺

垃圾填埋作业面的恶臭排放是一种无组织源排放, 是填埋场恶臭污染的重要来源之一。根据达西定律[5~6], 作业面恶臭物质的释放源强与垃圾作业面的面积成正比。我国多数垃圾填埋场的作业单元划分较大, 作业面面积大, 垃圾摊铺面广, 作业机械运程远, 导致垃圾卸料、推铺、压实的作业面恶臭释放源强增大。

其中:Q为恶臭释放量;

A为垃圾暴露面积;

∇P为动力梯度;

K为渗透系数。

为此, 在保证作业安全的条件下, 有必要改进现有填埋作业工艺, 采用缩小作业面的面积、填埋作业紧凑有序的新型作业方法, 实现恶臭污染的源头减量化。

首先, 应根据填埋场垃圾处置量、场地条件、作业工艺、机械配置等合理进行填埋区域规划和作业单元规划, 可采用路堤分格填埋作业法进行单元划分[7], 可概括为“垃圾分季、干燥作堤、筑堤为路、以路分区、区内分格、格为单元”, 填埋作业在规划预定的作业单元内进行, 可实现作业单元面积的良好控制。

其次, 卸料、推铺、压实等作业过程应紧凑连贯, 适当减小作业机械运程, 减少对垃圾的扰动, 增加摊铺压实厚度, 减小单位垃圾的暴露面积。同济大学和上海市老港填埋场在理论与实践基础上联合开发出一种快速卸料有序填埋的“C”型作业工艺, 其特点主要为“背风布坡、旋转卸料、斜面推运、平面压实”, 明确作业机械各自运行区域和行驶路线, 车辆在各自制定区域内按既定路线行驶, 可较好地实现作业面控制、快速卸料和有序填埋。

此外, 北京安定填埋场正尝试采用充气膜结构车间密闭化的作业方式代替传统开放式作业, 以将作业面与大气环境达到边界隔离效果, 且对空气膜作业空间进行空气循环, 对其中的恶臭气体进行有组织收集、处理与排放[8], 基本上杜绝了填埋场作业面恶臭气体对环境的影响。

3 增强除臭技术措施

3.1 除臭措施

垃圾填埋场恶臭污染是一种区域性的面源污染, 这就意味着传统恶臭治理技术在填埋场的应用存在限制性因素, 如物理吸收、化学洗涤、催化氧化、生物过滤等方法都需要先将气体收集起来才能实施处理, 而填埋作业面的恶臭气体收集难度高。因此, 在作业现场喷洒除臭药剂是较为常见的措施。

填埋场除臭剂主要有气味屏蔽剂、香味中和剂、酸碱除臭剂、植物提取液、化学除臭剂、纳米材料除臭剂、生物除臭剂等。其中, 生物除臭剂中含有复合菌群[9], 不同的微生物菌种发挥着不同的作用, 有的微生物可将垃圾中的恶臭物质快速分解, 有的则通过代谢产生具有杀菌功能的产物, 有效抑制产臭微生物的活动和垃圾中有机物的急剧腐败分解, 由于其高效、环保特点, 应用前景较为广泛。

垃圾填埋场除臭剂喷洒区域应包括作业区、沼气导排井、场区道路及场区边界。其中填埋作业区域应采用人工或风炮或车载除臭装置不停向裸露垃圾表面喷洒除臭剂, 场区道路宜采用移动式喷洒车辆定期喷洒除臭剂, 场区边界也应安装自动式喷头并设定喷洒频率, 实施全覆盖式的药剂除臭措施, 确保将恶臭气体消灭在填埋场区, 将少对周边环境的危害。

3.2 排水措施

生物都是含水系统, 一切生物的代谢活动都离不开水。高含水率的生活垃圾直接进入填埋库区, 且压实后垃圾渗透系数降低, 导致垃圾堆体中的水位较高, 一方面增加了垃圾堆体滑坡的风险;另一方面也为产臭微生物活动提供了良好的水环境, 直接影响填埋库区的恶臭释放量。

在完善填埋场雨污分流系统和库区污水导排系统的基础上, 应增大技术投入, 排出垃圾堆体中残留水分。常见的排水措施有排水板导排、竖井导排工艺[10]、层间导排工艺等, 各有其优点与局限性, 因此, 应根据具体垃圾堆体的水位情况、水位控制要求与场地条件等情况, 选用合适的排水方法, 以最大限度的排出垃圾堆体内的水分, 降低恶臭污染。

3.3 覆盖措施

填埋作业完成后的覆盖措施也是填埋库区恶臭污染控制的重要环节, 可防止垃圾飞扬、减少蚊蝇滋生、控制疾病、减少雨水渗入和隔离恶臭污染源。完善的覆盖措施应包括每日覆盖、适时覆盖和最终覆盖三个层面[1 1]。

常用的覆盖材料主要有黏土材料、工业渣土和人工合成材料三种。其中, 黏土覆盖在黏土储量丰富的填埋场应用较为广泛, 但其来源有限, 且占用大量库容;工业渣土主要包括工业建筑垃圾、污泥、工业灰渣、堆肥复合基质、矿化垃圾等, 在对工业渣土进行处置的同时实现了以废制废[12~14];近年来人工合成覆盖材料发展迅速, 也是填埋场覆盖材料的重要发展方向, 常见的主要有PE膜、LDPE膜、HDPE膜、PVC膜、EVA膜等, 由于其独特的延展性、密闭性、抗老化性和可重复利用性, HDPE膜在南方填埋场得到广泛应用, 但存在膜下恶臭污染物质浓度过高的问题。填埋场覆盖材料的选用应综合考虑现场条件和垃圾覆盖要求确定, 以抗渗性好、抗老化性强、可实现雨污分流、轻便易施工等为导向, 同时宜具备选择通气性, 利于表面氧气向膜下散发, 同时阻隔恶臭气体的向外逸散, 保持膜下的局部好氧环境, 抑制恶臭产生。

4 强化作业管理

现代化的卫生填埋场在引进先进填埋技术的同时, 应更加重视作业现场的管理, 以管理保证技术实施到位。填埋场恶臭污染治理离不开严格的管理。

首先, 以先进的技术为指导, 建立规范的作业制度, 合理规划填埋区域, 划分填埋单元, 明确作业班次和现场条件下的车流、物流轨迹, 确定垃圾单层摊铺厚度、压实密度、碾压次数等作业参数, 编制作业管理手册。填埋作业过程中严格按照预定的单元和制定的作业方法实施, 明确责任分工, 建立作业监督制度, 将作业评估纳入绩效考核。

其次, 应建立专业化的填埋作业人才队伍和完善的人员培训上岗制度, 人才队伍主要包括作业队伍、日覆盖队伍、异味控制队伍、作业管理队伍和科技支撑队伍等, 通过管理保证技术的指导作用得以发挥, 以及作业过程对科技队伍的信息反馈。

5 建立联动应急机制

生活垃圾填埋场恶臭污染与周围居民的生活密切相关, 易引发社会问题, 应建立联动应急机制以应对突发性的填埋场恶臭污染。

恶臭气体在大气中的扩散规律很大程度上受到风向、风速、气压等气象条件的影响, 因此, 需要研究不同气象条件下填埋场恶臭气体逸散规律, 建立恶劣气象条件应急保障机制, 以指导不同条件下除臭措施的实施。

其次, 在周围居民与填埋场异味控制部门之间建立信息反馈应急机制[15], 恶臭污染发生后, 由居民提供反馈, 管理人员迅速到位, 展开污染源排查, 并采取强有力的控制措施, 如喷洒强力除臭剂、完善覆盖措施、封闭污染源、开启恶臭捕集处理设备等, 最大限度的控制恶臭污染。

此外, 将恶劣气象条件应急保障机制和居民信息反馈应急机制以及突发情况下的应急机制相结合, 建立完善的联动应急管理机制, 在恶臭污染发生时, 做到人员迅速到位、污染源快速排查、除臭措施迅速落实。

6 结语

土壤重金属污染研究进展 篇7

重金属污染是当今面积最广、危害最大的环境问题之一土壤中重金属污染不仅降低土壤肥力和作物的产量与品质, 而且恶化环境, 并通过食物链危及人类的生命和健康, 如日本的痛骨病就是典型的例证。由于重金属污染毒性机制和生物效应的复杂性, 重金属污染一直是当前研究的热点[1]。因此, 土壤重金属污染的治理对于环境质量的改善十分重要, 土壤重金属污染的修复也是环境可持续发展的必然要求。

1 土壤重金属污染的现状

重金属对土壤的主要污染途径是工业废渣、废气中重金属的扩散、沉降、累积, 含重金属废水灌溉农田, 以及含重金属农药、磷肥的大量施用。外来重金属多富集在土壤的表层[2]。

据统计, 1980年我国工业“三废”污染耕地面积266.7万公顷, 1988年增加到666.7万公顷, 1992年增加到1000万公顷[3]。目前, 全国遭受不同程度污染的耕地面积已接近2000万公顷, 约占耕地面积的1/5。农业部调查表明:我国污灌区面积约140万公顷, 遭受重金属污染的土地面积占污染总面积的64.8%, 其中轻度污染占46.7%, 中度污染占9.7%, 严重污染面积占8.4%, 其中以Hg和Cd的污染面积最大。全国目前约有1.3万公顷耕地受到Cd的污染, 涉及11个省市的25个地区;约有3.2万公顷的耕地受到Hg的污染, 涉及15个省市的21个地区[4]。部分地区的重金属污染已相当严重, 如广州郊区老污灌区, 土壤中Cd的含量竟高达228mg/kg, 平均含量为6.68mg/kg;沈阳张士灌区有2 533hm2土地遭受Cd的污染, 其中严重污染的占13%[5]。据报道, 目前我国污灌区有11处生产的大米中Cd含量严重超标。例如, 成都东郊污灌区生产的大米中Cd含量高达1.65mg/kg, 超过WHO/FAO所规定的含量标准7倍之多[4]。我国每年因重金属污染导致的粮食减产超过1000万吨, 被重金属污染的粮食多达1200万吨, 合计经济损失至少200亿元[6]。

此外, 在过去50年里, 粗略统计, 排放到全球环境中的Cd达到2.2万吨、Cu93.9万吨、Pb78.3万吨、Zb13.5万吨[7]。

2 土壤重金属污染物在土壤中的存在形式

2.1 可交换态

该形态重金属通过离子交换和吸附而结合颗粒表面, 其浓度受控于重金属在海水中的浓度和水-颗粒表面的分配常数。可交换态在总量所占比例较少, 均小于10%。其对环境变化敏感, 易于迁移转化, 能被植物吸收[8]。

2.2 碳酸盐结合态

碳酸盐结合态重金属受土壤条件影响, 对pH值敏感, pH值升高会使游离态重金属形成碳酸盐共沉淀[9];相反, 当pH值下降时易重新释放出来而进入环境中。土壤样品的pH值为5.33, 使得该类重金属易被生物利用。

2.3 铁锰氧化物结合态

Tessier等学者认为, 铁锰氧化物具有巨大的比表面, 其对于金属离子有很强的吸附能力, 水环境一旦形成某种适于其絮凝沉淀的条件, 其中的铁锰氧化物便载带金属离子一同沉淀下来。由于属于较强的离子键结合的化学形态, 因此不易释放[10]。由于土壤中Cd、Pb、Zn的铁锰氧化物占有效态比例较大, 正常情况下可利用性不高。

2.4 有机、硫化物结合态

有机结合态是以重金属离子为中心离子、以有机质活性基团为配位体的结合或是硫离子与重金属生成难溶于水的物质[11]。这类金属在氧化条件下, 部分有机物分子会发生降解作用, 导致部分金属元素溶出, 对环境可能会造成一定的影响。由于不同元素与有机化合物的结合能力差异较大, 导致土壤重金属有机态比例高低分化。

2.5 残渣态

残渣态金属一般存在于硅酸盐、原生和次生矿物等土壤晶格中, 它们来源于土壤矿物, 性质稳定, 在自然界正常条件下不易释放, 能长期稳定在土壤中, 不易为植物吸收。

了解土壤中重金属存在的形态有助于更好地寻找其迁移、转化规律, 采取合适的方法对污染土壤进行治理。例如, 重金属Cd以铁锰氧化物结合态为主, 残渣态最少, Zn和Pb以铁锰氧化物结合态和残渣态为主, Cu以有机结合态和残渣态为主。

3 土壤重金属污染的修复

土壤重金属污染物有3种走向, 一是重金属污染物向着下层地下水移动, 通过对地下水的治理而达到重金属污染的治理, 但此过程中产生对水的二次污染。二是重金属污染物留在土壤中, 通过一系列物理、化学和生物手段, 使其转化成含有重金属元素的非污染物或者毒性、破坏性小的污染物, 而允许留在土壤中。三是重金属污染物向地上移动, 通过食物链而转移到植物体内。

3.1 生物修复

3.1.1 植物修复。

植物修复技术对土壤性质和周围生态环境的影响小, 是真正意义上的“绿色修复技术”。

(1) 植物修复技术的效果与重金属在土壤中的生物可利用性密切相关, 而大部分重金属在土壤中的生物有效性较低, 能够直接被植物利用的部分很少。因此, 植物修复的关键在于提高土壤中重金属的有效性。重金属元素主要富集在根部, 茎叶含量相对较少。植物各部位对重金属的吸收与土壤中可交换态和碳酸盐结合态含量具有一定的相关性, 尤其是茎叶相关性更强。由于土壤中残余态不能被植物吸收, 植物主要吸收土壤中可交换态的含量, 而土壤中铁锰氧化物结合态和有机结合态与土壤中可交换态的含量互相转换, 因此, 即使在没有新污染源的情况下, 土壤中重金属并不能完全被植物吸收达到安全值。①增加土壤溶液中有效态重金属的浓度。调节土壤的pH值, 植物体内重金属含量与pH值呈负相关。土壤酸度是影响土壤中重金属生物有效性的主要因素, 可以施用铵态氮肥或土壤酸化剂等来改变土壤环境, 从而增加土壤中重金属的可利用性[14]。添加络合剂也能提高土壤溶液中金属浓度, 是由于土壤中加入的络合剂能与土壤溶液中的金属离子配位形成配合物, 从而减少了游离的金属离子, 为补偿平衡, 吸附在土壤颗粒表面或不溶性的金属离子开始溶解, 进入土壤溶液。例如, 添加EDTA可显著提高土壤溶液中总有机碳、Cu、Zn、Pb和Cd浓度。调节土壤的氧化还原电势, 进而提高土壤溶液中重金属的浓度。因为提高土壤的电势, 金属会从还原态变成氧化态, 反之, 会从氧化态变成还原态。因此, 可以根据不同金属的不同形态在土壤溶液中溶解度不同, 来调节土壤的氧化还原电势, 以提高土壤中金属的有效性。②利用土壤微生物增加金属生物有效性。通过根际微生物可以加速植物吸收某些矿物质, 所以人为地调控根际环境可以改变重金属的生物有效性。

(2) 由于土壤面积有限, 可以种植生存的植物有限, 增加单位植物的可利用率是必须的。①寻找超积累植物。根据该地区的重金属污染情况, 选择对造成污染的主要金属吸收性强的植物。②改进超积累植物的性能。例如, 利用现代分子生物技术、现代遗传学技术等培育出高生物量、生长速度快和重金属浓度高 (植物体内金属含量与植物有效性呈正相关) 的超积累植物。

3.1.2 微生物修复。

微生物对金属元素有浸出作用, 主要包括胞内和胞外累积作用、胞外络合作用、氧化还原作用、甲基化和脱甲基化作用以及微生物在新陈代谢过程中改变介质的物理化学环境而促使金属元素溶出等作用。

(1) 微生物对金属元素的累积作用。

微生物累积作用包括胞内和胞外累积作用。微生物对重金属具有很强的亲合性, 重金属离子进入细胞后, 可分布在细胞内的不同部位, 体内可合成金属硫蛋白 (MT) 。微生物的重金属抗性与MT的累积成正相关, 使某些细菌含有重金属抗性基因。如假单胞菌的Cd、Pb、Zn调节基因[15], 酵母丁香假单胞菌和大肠杆菌含抗Cu的基因, 芽孢杆菌和葡萄球菌含抗Cd和Zn的基因, 产碱杆菌含抗Cd、Ni、Co的基因等。

(2) 胞外络合作用。

微生物通过向胞外周围环境释放无机和有机酸可以扰乱金属元素的地球化学形态。细胞外有机化合物中含有具多功能团分子结构的低分子量有机物, 其可以改变可溶性金属离子的形态, 使它们沉淀下来。这种可溶性的金属形态与吸附态或沉淀态通过过滤或离心分离来加于区别[16]。有些微生物如动胶菌、蓝细菌、硫酸还原菌和某些藻类可以产生胞外聚合物;如多糖、糖蛋白等具有大量的阴离子团, 可与重金属离子形成络合物等。

(3) 氧化还原作用、甲基化和脱甲基化作用。

微生物对重金属的氧化还原作用、甲基化和脱甲基化作用可使重金属的状态发生改变。如嗜酸硫杆菌类可氧化二价铁和低价硫, 使矿石或污泥中的重金属发生溶解而淋滤出来, 达到浸取或降低污泥中重金属含量的目的;而有些微生物可以把一些重金属还原成可溶性的或挥发性的状态, 如把Hg2+还原成Hg, 铁锰氧化物的还原可释放其所吸附的重金属等;微生物可把巨毒的甲基汞降解为毒性较低的无机汞;硒的微生物甲基化可使它得以挥发来降低沉积物中硒的毒性, 用于原位生物修复等。

(4) 改变介质的物理化学环境。

微生物在新陈代谢过程中不仅可以产生各种无机和有机酸等, 而且可以改变介质的pH值和Eh值, 促使金属元素的溶解和浸出。如以硫化物为主要载体的重金属, 随着pH值的降低和Eh值的增高, 重金属会大量被淋溶出来。嗜酸硫杆菌的生长速率的提高往往和pH值的降低呈正相关, 两者相互促进, 有利于重金属的溶出[17]。

3.2 化学修复

(1) 投加土壤改良剂。

在一定条件下施用碳酸盐、磷酸盐、氧化物质促进沉淀形成, 减少重金属对土壤的副作用和进入土壤的数量。土壤改良剂的选择必须根据生态系统的特征、土壤类型、作物种类、污染物的性质等来确定。例如, 在重金属复合污染 (Cd、Pb、Cu……Zn、As) 土壤上采用石灰加钙镁磷肥处理, 使水稻、小麦籽中的重金属含量降低。但通过投加改良剂来治理重金属污染的土壤, 需防止重金属的再度活化[18]。

(2) 淋洗法。

通过淋洗使重金属移出根层, 一般有以下2种方式:①含有某种配位体的溶液淋洗土壤, 配位体倾向于与重金属形成具有一定稳定常数的络合物。控制反应条件, 能形成不为植物吸收, 但容易在土壤中迁移的络合物。然而, 如果土壤的渗透性能强, 用这种方法容易造成对周围环境及地下的污染。②对轻壤质土壤消除重金属污染物时, 应选用能与已知污染阳离子形成络合物的配位体的溶液冲洗土壤, 但要预先计算淋洗的水量, 使之能达到根层以外却未达到地下水, 然后再用含有能与污染阳离子产生难溶性沉淀物的阴离子溶液继续冲洗土壤, 调节冲洗液的组成与用量, 使重金属在土壤一定深度形成难溶的间层。EDTA可提高重金属离子的移动性, 使之从表层淋洗到下层。例如, 日本用稀盐酸或EDTA淹水清洗土壤重金属效果较好[19]。

4 结语

铬污染土壤修复技术的研究进展 篇8

关键词：土壤,铬污染,治理技术

1 土壤中重金属铬污染现状

铬在地壳分布广泛, 平均含量为0.01%左右。铬及其化合物广泛应用于工业生产的各个领域, 是冶金、电镀、制革、油漆、颜料、印染、制药、照相制版等行业不可缺少的原料。近年来, 伴随这些铬工业的不断发展, 含铬废水非达标排放, 铬渣处理不到位不及时, 对土壤和地下水污染加重, 给农业、动物以及人类造成不可忽视的危害。20世纪70年代, 由于铬渣处理不当, 日本东京爆发了铬公害事件;在我国, 铬渣处理不当也带来很大的影响, 锦州、天津等铬工业地区, 铬渣堆积如山, 废铬矿渣长期得不到处理, 工业区附近的土壤被铬严重污染, 该区域的树木、植物以及农作物的生长均受到影响[3];同时, 北京、上海、河南等地的土壤铬污染情况也不容乐观, 其危害已经扩大到粮食作物[2]。土壤中的铬可以由植物通过食物链进入人体和动物体内, 造成潜在危害。

2 土壤中铬的来源及危害

土壤中的铬最初来源于岩石风化, 随着风化后的岩石被转移到成土母质和土壤中;近年来城市化进程的加快、铬工业的高速发展, 城市污水、垃圾、污泥以及各种工业铬渣正在成为土壤铬的另一个主要来源。铬通常以Cr6+和Cr3+两种稳定价态存在于天然土壤中。Cr3+易被吸附在固体物质上面而存在于沉积物中。相对于Cr3+, Cr6+具有溶于水、化学活性大、毒性强的特点, 主要以HCr O4-和Cr O42-的形态存在, 是土壤铬污染中的主要污染物[1]。Cr6+, 同时是对人体危害最大的八种化学物质之一, 是国际公认的三种致癌金属物之一。“铬的健康、安全与环境指南”指出:对职业健康最有影响的是六价铬化合物[1]。Cr6+有可能引起肝损伤, 皮肤溃疡、过敏, 鼻刺激、溃疡和鼻中隔穿孔, 呼吸过敏等急性病, 还有可能会诱发呼吸癌。有研究表明, 长期暴露在高浓度Cr6+中人 (如老旧的铬盐厂、铬酸盐颜料厂和使用铬酸的电镀厂) , 患呼吸癌的几率将大大提高。由于铬应用的广泛性, 因此很难确定铬的职业接触量限制为多少, 但是, 职业接触铬肯定是引发癌症的主要原因。

3 土壤中铬污染的修复治理技术

重金属对土壤的污染过程不易被发现, 但污染后果却相当严重, 加之土壤重金属污染的不可逆性, 到目前为止, 人们仍没有找到较为理想的治理方法;怎样在不破坏土壤生态环境的情况下, 探索出重金属污染治理的可靠途径是科学工作者的研究方向。同时, 治理铬污染土壤, 也是需要不断探索, 综合治理的长期过程。

就当前的铬污染土壤修复治理技术而言, 它的两种治理思路是: (1) 将铬从被污染土壤中直接清除; (2) 改变铬在土壤中的存在形态, 即将毒性大的Cr6+还原为Cr3+, 降低它在环境中的迁移能力及生物可利用性, 达到修复土壤的目的。多年来, 人们基于这两种治理思路发展出一系列的方法, 主要包括化学清洗法、固定化/稳定化修复法、电修复法以及生物修复 (微生物修复、联合生物修复) 等。

3.1 化学清洗法

土壤中的铬主要以铬酸盐的形式被吸附于土壤颗粒表面或被溶解在土壤孔隙水中。采用化学清洗法就是将清洗液在水力压头的作用下, 对被污染土壤溶解淋洗, 水溶铬在清洗过程中逐渐被洗脱, 铬浓度降低, 最后再对含铬的清洗液进行处理, 达到修复土壤的目的。清洗液可能选用含有某种络合剂的液体或者直接是雨水、地下水、人工回灌水和清水等。

Pichtel等人选用四种清洗剂 (EDTA, NTA、SDS和HCl) 分别对被污染的碱性土壤进行清洗, 对比其去除铬和铅的能力。实验结果表明:采用NTA、EDTA、和SDS作为清洗剂对土壤进行清洗, 在较宽的p H范围内都能有较好的清洗效果, 主要取决于p H和络合平衡。当EDTA作为清洗剂时, p H为12左右, 铬的去除率可达54%;2%~8%的HCl作为清洗剂时, 虽然土壤中所有的Pb和Cr都能被去除, 但约有一半的土壤基质被溶解, 后续的清洗剂废液处理非常困难。

化学清洗法具有成本低, 操作安全简单的优点, 但它仅对砂壤等渗透系数大的土壤适用, 且清洗剂废液容易对环境造成二次污染。

3.2 电修复法

上世纪90年代后, 原位土壤修复技术逐渐得到人们的重视和发展。它主要是利用低压直流电场的迁移力 (电渗和电迁移作用) , 将铬迁移到阴极室 (Cr3+) 或阳极室 (Cr6+) , 使土壤中的铬得到有效分离[1]。有研究者以石墨做为阴极, 铁为阳极, 将直流电场加在土壤基质两端, 阳极铁失电子成为Fe2+而溶解, 含Cr6+的阴离子就迁移到阳极附近, 与Fe2+发生氧化还原反应, 被还原为Cr3+。该方法具有总体费用较低优点, 但是, 它处理范围窄, 不易操作。

3.3 物理固定化修复技术

物理固定化修复原理是利用惰性材料将污染物固定或包封起来, 使其稳定化的过程, 与其它固定技术相比, 它可能会改变有机物质的性质。当前, 人们常用沸石、膨润土等物质作为固定剂, 它们独特的分子结构, 使其有很强的离子交换能力, 通过离子交换吸附作用, 使土壤中铬含量降低。国外有人采用物理固定化技术对被污染土壤进行修复, 选用硅土作为固定剂, 与被污染的土壤相混合, 从而实现了铬的固定化。修复前的土壤含有约0.2~2.6%的铬, 淋滤液Cr6+浓度大于30mg/L, 固定化处理后淋滤液中Cr6+浓度下降到5mg/L, 铬的去除率可达到83.3%。

3.4 化学固定化修复

化学固定化修复铬污染土壤, 首先根据土壤的性质, 选用合适的固定剂加入土壤中, 使Cr6+与固定剂发生化学反应, 如吸附、配合或沉淀作用, 使土壤中的Cr6+性质发生变化, 使其迁移性、活性降低, 从而达到固定化修复的目的。铬离子在颗粒表面的吸附作用是一种表面配合反应, 它的反应趋势随着溶液的p H值或羟基的浓度增加而增加, 因此酸碱度对表面配合反应影响很大[13]。对被铬污染的土壤施用碱性物质后 (如石灰) , 由于p H升高, 土壤表面的负电荷增加, 对铬的亲和力也得以增强, 吸附效果得到提升。一些化学固定剂自身溶解后产生的阴离子与土壤中的铬产生共沉淀, 形成氢氧化物、碳酸盐结合态沉淀或共沉淀, 从而达到修复环境的目的。

Cheng等人对被Cr、Pb和Zn污染的酸性土壤进行试验, 在被污染的土壤中栽种小白菜, 并施用石灰和钙镁磷肥。试验发现, 施用了石灰和钙镁磷肥的小白菜, 其重金属毒害的生物学性状被消除, 体内所含的重金属量显著降低。

化学固定化技术为铬污染土壤的修复提供了一条快速、方便可行的途径, 但是它的仅适用于低浓度铬污染土壤, 对高浓度铬污染土壤修复效果不明显, 同时, 这种方法无法对土壤中的铬离子进行消除, 铬离子仍然存留在土壤环境中, 它的生物有效性可能会随着环境条件的改变而发生变化。鉴于此, 很多情况下通常将物理化学固定化修复手段相结合。处理之前, 对铬的类型和存在价态进行预处理, 例如Cr6+的溶解度大, 在环境中的迁移力、毒性均高于Cr3+, 因此先改变铬的价态, 将Cr6+还原成Cr3+, 再进行一系列的固定化修复处理。

3.5 生物修复法

近年来, 土壤生物修复技术作为一种绿色环境修复技术, 得到了快速发展。铬污染土壤生物修复技术主要涉及到微生物修复以及生物联合修复等。

3.5.1 微生物修复技术

微生物修复技术具有安全可靠、对环境无破坏性以及经济性的优点, 使它成为当前最具前途的铬污染土壤修复技术之一。微生物修复技术应用于铬污染土壤的治理原理是:在优化的操作条件下, 利用原土壤中的土著微生物或对污染土壤中补充经过驯化的高效微生物, 通过生物还原反应, 将Cr6+还原为Cr3+, 从而修复被污染土壤。目前已分离出多种对Cr6+有还原作用的菌种, 如硫酸盐还原菌、芽抱杆菌属、大肠杆菌、阴沟杆菌、假单胞菌属等。Valerie等人将链霉菌和含铬土壤在培养基中进行混合培养, 当土壤中原始Cr6+浓度为1800mg/kg时, 混合培养30d后, Cr6+去除率达到100%。

微生物对铬污染土壤的修复, 是一条很有研究价值的方法, 相比其他修复技术, 它不会破坏植物生长所需的土壤环境、土壤结构, 可原地处理, 操作简单方便, 处理费用低, 同时也不会产生二次污染。但是, 由于菌种的选育、生物还原作用的机理、过程的模拟和优化等是提高铬污染土壤生物修复效果的关键因素, 还需系统地加以研究。

3.5.2 联合生物修复

随着对铬污染土壤生物修复技术的深入研究, 单独的微生物修复受到很多条件的限制, 人们发展出联合生物修复技术———将植物修复与微生物修复相结合, 充分发挥生物修复的优势。将微生物接种到土壤中, 在一定条件下, 它会影响植物根系对铬的吸收, 在一定程度上提高植物对铬的吸收效果。土壤中的微生物将土壤有机质和植物根系分泌物转化为小分子物质, 这些小分子物质和微生物代谢所分泌释放出的一些质子、酶、铁载体等, 可能会对土壤中重金属有活化作用, 从而提高植物根系对重金属的吸收。Rajkumar等人在铬污染区分离到两种菌株Pseudomnonas sp.Ps A4和Bacillus sp.Ba32, 这两株菌都能产生铁载体, 接种这两种菌能促进印度荠菜的上部、根及活力指数的增长, 提高Cr6+的吸收率。

4 结论

铬污染土壤修复是控污、减污、降毒、化险的综合净化过程, 需要不断的研究探索, 随着铬污染土壤修复技术的不断深入研究, 单纯的使用物理法或化学法不仅所耗费用大, 难以大规模应用, 而且面临着破坏土壤结构、降低土壤生物活性和土壤肥力退化等问题。微生物修复技术作为一门新兴的、高效的生物修复技术已逐渐被科学界认可和选用, 取得了很多有价值的成果, 在铬污染土壤修复中将扮演越来越重要的角色, 具有很高的研究价值和很好的发展前景。

参考文献

[1]许友泽, 成应向, 向仁军.铬污染土壤修复技术研究进展[J].化学工程与装备, 2010, 5:127-129.

[2]李惠英, 曾江海.土壤铬污染及其改良措施[J].环境科技.

污染土壤修复技术的研究与应用进展 篇9

1.1 固化-稳定化技术

该技术处理费用低廉。吴学勇等[2]选用分子键合专利药剂、EHC-M专利药剂和氧化镁系药剂对土壤中汞污染的稳定化处理都有显著效果, 再进行固化处理, 能使浸出液中汞的浓度很低。

1.2 氧化还原技术

该技术对处理有机污染物方面还需加强研究试验。有研究利用纳米Fe0在田间进行原位土壤和地下水的试验表明, 纳米物质在短期内对三氯乙烯的去除率可达到99%。

1.3 土壤淋洗法

淋洗法可用于大面积、重度污染土壤的治理。赵娜等[3]研究表明EDTA和EDDS两种螯合剂对镉的去除率分别可达到82%和46%。

1.4 光催化降解技术

光催化降解技术主要用于修复有机物污染的土壤。研究表明, 在有机磷农药的光催化降解过程中, 有机磷、有机硫分别被氧化为磷酸、硫酸, 有机氮最终被氧化转化为无毒物质。

1.5 电动力学修复技术

在工程试验中, 常往阴阳电极区加入缓冲溶液。相关试验研究使用柠檬酸-柠檬酸钠阴极缓冲液控制p H值, 可影响电镀污泥修复过程中电流的变化和重金属形态分布, 以提高修复效率。

2 生物修复技术

2.1 微生物修复

微生物对土壤中重金属活性的影响为:生物吸附和富集作用、氧化还原作用、溶解和沉淀作用以及微生物-植物相互作用等[4]。Gomes[5]等考察了固定化根霉在150 min内可将铜离子浓度由20 mg/L降低至3.1 mg/L~5.6 mg/L。

2.2 植物修复

植物根系分泌物中的低分子量有机酸, 在土壤中金属离子的可溶性和有效性方面扮演着重要角色。超富集植物能直接改变重金属的形态, 或者通过其分泌物和对根际p H的变化促进对重金属的吸收利用。

3 联合修复技术

3.1 微生物-植物联合修复技术

筛选有较强降解能力的菌根真菌和适宜的共生植物是菌根生物修复的关键。田伟莉[6]等采用蚯蚓-根瘤菌-白三叶种子联合修复重金属污染土壤效果较好, 经过18个月的修复, 土壤Cd、Cu、Pb含量分别降低了92.3%, 42.0%, 24.7%。

3.2 化学/物化-生物联合修复技术

该技术是最具应用潜力的土壤修复方法之一。Nam[7]等利用了O3原位化学修复与生物修复法联合, 使用浓度为6 mg/L的O3处理含苯并芘的土样24 h后, 再用生物法处理, 得到苯并芘的降解率为3%, 而直接用生物处理降解率不到1%。

4 结语

土壤修复已成为当今环境科学极具挑战性的领域。还需从如下方面加强研究和实践: (1) 继续研发高效、低成本、实用的土壤修复技术。 (2) 建立土壤修复技术应用的规范、融资机制和立法管理政策。 (3) 发展场地针对性和专门化的修复技术与设备。

参考文献

[1]赵金艳, 李莹, 李珊珊, 等.我国污染土壤修复技术及产业现状.交流平台[J].中国环保产业交流平台, 2013.3.

[2]吴学勇, 张涛.汞污染土壤稳定化固化修复技术工程应用试验研究[J].环境科学导刊, 2014, 33 (1) :6-10.

[3]赵娜, 崔岩山, 付彧, 等.乙二胺四乙酸 (EDTA) 和乙二胺二琥珀酸 (EDDS) 对污染土壤中Cd、Pb的浸提效果及其风险评估[J].环境化学, 2011, 30 (5) :958-963.

[4]吴敏, 关锐, 关旸, 等.土壤重金属污染的微生物修复机理研究进展[J].哈尔滨师范大学自然科学学报, 2014, 30 (3) :147-150.

[5]Gomes PF, Lennartsson PR, Persson NK, et al.Heavy metal biosorption by Rhizopus sp.biomass immobilized on textiles[J].Water Airand Soil Pollution, 2014, 225 (2) :1-10.

[6]杜瑞英, 柏珺, 王诗忠, 吴启航, 等.多金属污染土壤中微生物群落功能对麻疯树-化学联合修复的响应[J].环境科学学报, 2011, 31 (3) :575-582.

重有机污染土壤处理技术研究进展 篇10

关键词：高浓度,有机污染,土壤,处理技术

1 引言

随着我国工业化和城市化发展及《斯德哥尔摩国际公约》的履约进程, 近几年出现了一大批关闭搬迁或待关闭搬迁的化工有机农药生产企业, 留下大量污染场地。据不完全统计, 2006~2012年, 全国共有近10万个工业搬迁场地[1]。仅上海化工龙头上海华谊的旗下就有300多家企业关停和搬迁[2]。中科院南京土壤研究所[3]对南京郊区某钢铁企业附近土壤进行调查的结果表明, 所有土壤中15种优先控制PAHs均有检出, 南京某大型矿业企业[4]周边农业土壤中PAHs检出率为100%。尤其是机氯农药禁用已达20余年, 至今在许多土壤中依然能检测到不同含量的DDT[5]。土壤受到污染后, 含污染物质浓度较高的污染表土容易在风力和水力作用下分别进入到大气和水体中, 导致大气污染、地表水和地下水污染, 对地表植物和摄取植物的动物和鸟类均有毒害作用[6], 造成生态系统退化等其它次生生态环境问题, 最终引起人类慢性中毒, 干扰内分泌系统, 影响生殖机能等[7]。土壤污染已成为继水污染、大气污染、噪声污染和固体废物污染后, 受到社会关注最多的污染问题之一。

2 有机物污染土壤的修复技术

有机化合物污染土壤的修复技术主要可以分为物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术三类。

2.1 物理修复技术

2.1.1 热解吸法

热解吸法是通过直接或间接热交换系统, 将污染物或所含污染物的介质加热到一定温度 (通常被加热到150~540℃) , 以使得污染物能够挥发出来, 从而起到分离的效果。空气、燃气或惰性气体常被作为被蒸发成分的传递介质。目前, 热解吸法主要应用于苯类或石油烃化合物等易挥发污染物的研究[8~11]。影响土壤中有机物热解吸处理的主要因素有:土壤处理温度、总处理时间、不同温度下相应的处理时间及土壤的特征。其中主要的土壤特征为:土壤湿度、颗粒粒径分布和腐蚀物质与土壤的比重[12]。土壤水分的挥发不仅消耗大量能量, 还会影响处理时间, 而土壤颗粒的粒径将会影响有机物的传质和吸收[13,14]。

2.1.2 土壤气相抽提法

土壤气相抽提法 (Soil Vapor Extraction) 最早由美国Terra Vac公司于1984年开发成功并获得专利权, 逐渐发展成为20世纪80年代最常用的土壤有机物污染的修复技术。该技术是用处于负压状态的处理装置将土壤中的有机化合物从土壤中解析出来, 再将解析气体进行吸附处理的一种物理化学修复技术[15]。贺晓珍等[16]曾以我国南方典型土壤-红壤为实验土样, 选用最常见的挥发性有机物苯作为污染物, 采用一维土柱通风模拟SVE过程, 研究了通风流量、土壤含水率以及间歇操作对苯污染红壤去污过程的影响。

2.1.3 土壤淋洗法

淋洗技术是通过水或含有某些能够促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化合物 (或冲洗助剂) 的水溶液渗入或注入到被污染的土壤中, 然后再将这些含有污染物的水溶液从土壤中抽提出来并送到污水处理厂进行再处理的过程。Villa等[17]研究了非离子型表面活性剂海卫X-100 (Triton X-100) 对土壤DDT和DDE的淋洗效果。田齐东[18]等研究了3种表面活性剂对有机氯农药污染场地土壤的增效洗脱修复的效果。Occulti等[19]使用从大豆中提取的卵磷脂作为表面活性剂, 研究其对土壤中多氯联苯 (PCB) 的淋洗效果, 并与Triton X-100作为淋洗剂的淋洗效果做比较, 结果发现大豆卵磷脂不仅其生物毒性较低, 并且能在较少地脱除土壤中组分的同时, 有效地清除土壤中的多氯联苯。除表面活性剂外, 有机溶剂也用来清除土壤中的有机污染物。如甲醇、2-丙醇被用来清除土壤中的DDT、DDD、DDE以及毒杀芬, 当溶剂/土壤比为1∶6时, 农药去除率达到99%以上[20]。

2.2 化学修复技术

2.2.1 氧化还原法

对于氯代有机化合物而言, 通常加入还原剂 (如零价铁) 使土壤中的氯代有机化合物进行脱氯反应。Gillham等[21]对金属铁屑修复地下水进行了研究, 结果表明金属铁能够有效的还原氯代有机化合物。该方法适用的氯代化合物种类和浓度范围广, 反应条件温和, 操作简单, 金属铁还原剂价格便宜。目前认为金属铁对有机氯化合物的还原脱氯有4种可能的反应途径:氢解、还原消除、加氢还原、吸附作用[22]。Arnold等[13]的研究发现, 氯代烯烃的反应性随卤化度的增加而显著降低, 说明FeO对有机氯化物的转化是与脱氯还原反应在金属铁表面的吸附过程同时进行的。除了可以使用零价铁作为还原剂进行脱氯反应, 还可以使用氧化剂将有机氯化合物氧化如H2O2。

2.2.2 光催化氧化法

光催化氧化法是在光的作用下进行的化学反应, 光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射, 受激产生分子激发态, 发生化学反应生成新的物质或变成引发热反应的中间化学产物, 是一项新兴的土壤氧化修复技术, 它有不需要另加化学试剂、可在低压下进行, 对温度要求不高, 而且不产生光环产物, 催化剂成本较低等许多优点, 可应用于对挥发性有机物及农药等污染物的处理[23,24]。常用的光催化剂包括二氧化钛 (TiO2) 、氧化锌 (ZnO) 、氧化锡 (SnO2) 、二氧化锆 (ZrO2) 、硫化镉 (CdS) 等多种氧化物硫化物半导体, 其中二氧化钛因其氧化能力强, 化学性质稳定无毒, 成为世界上最常用的纳米光触媒材料。

2.2.3 电化学修复法

电化学修复法是利用插入土壤的2个电极在污染土壤两端加上低压直流电场, 在低强度电流作用下, 水溶的或吸附在土壤颗粒表层的污染物根据各自所带电荷的不同而向不同电极方向运动。对于与土壤结合紧密的污染物, 电解所致的阳极酸化可打破其与土壤的结合键。此时, 大量的水以电渗流方式在土壤中流动, 土壤毛隙孔中的液体被带到阳极附近, 这样溶解于土壤溶液中的污染物迁移至土壤表层而得以去除[25]。有研究表明, 电化学法对污染物的转移和去除主要取决于以下几个因素:电极反应、pH值、土壤表面化学、水系统平衡化学、污染物的电化学特征和土壤基质的水文特征。而污染物去除的关键在于阳极反应形成的酸面的转移[14]。

2.2.4 微波分解法

微波是指频率在300MHz~300GHz之间的电磁波, 对应的波长范围为1mm~1m[26,27], 其中最常用的工业微波频率主要为2450MHz[28]和915MHz[29]。微波能够使介电材料[30,31]发热, 且具有选择性加热的特点, 可以只对污染物进行加热, 提高了能量的利用率, 节约了成本。Abramovitch[32]小组使用微波修复技术分别对六氯苯、五氯酚、多氯联苯污染土壤的异位修复进行模拟研究。研究发现, 在最佳条件下, 六氯苯的去除率达到96%。Abramovitch[33,34]小组选取石墨纤维、金属棒作等吸波材料, 对污染土壤的原位修复技术进行模拟研究, 实验结果表明多环芳烃的去除率为100%。王世强等[35]研究了微波法对土壤中氯丹降解的影响, 结果表明, 微波法对氯丹去除率能达到89%。Yuan等[36]使用微波修复技术对六氯苯污染土壤进行修复研究, 实验表明, 在酸性条件下, 六氯苯的最高去除率为95.6%。Liu等[37,38]使用微波修复技术对多氯联苯污染土壤进行修复研究, 实验结果表明, 选取活性炭作为吸波材料, 多氯联苯的去除率达到95%以上。

2.3 生物修复技术

2.3.1 植物修复技术

植物去除土壤中的氯代有机化合物的机理复杂, 既可通过吸收并转移至木质素中浓缩固化, 也可将其降解[39]。总的来说, 植物主要通过3种机制去除环境中的氯代有机化合物, 即植物直接吸收氯代有机化合物、植物直接释放分泌物和酶去除氯代有机化合物和植物增强区微生物矿化氯代有机化合物的作用[40,41]。氯代有机化合物被植物吸收以后, 要么被植物分解, 要么通过木质化作用使其转化成二氧化碳和水, 或转化成无毒性作用的中间代谢产物 (如:木质素等) 储存在植物细胞内, 达到去除环境中氯代有机化合物的作用。环境中大多数的含氯溶剂和短链的脂肪族化合物都是通过此途径去除的[14]。植物根系释放到土壤中的酶可直接降解有关化合物, 植物死亡后释放到环境中的酶还可以继续发挥分解作用。

2.3.2 微生物修复法

微生物修复法是指利用天然存在的或所培养的功能微生物群, 在适宜环境条件下, 促进或强化微生物代谢功能从而达到降低有毒污染物活性或降解成无毒物质的生物修复技术[42]。实验证明, 环境中农药的清除主要靠细菌、放线菌、真菌等微生物的作用。如DDT可被芽孢杆菌属、棒杆菌属、诺卡氏菌属等降解;五氯硝基苯可被链霉菌属、诺卡氏菌属等降解;敌百虫可被曲霉、青霉等降解。残留于土壤内的农药, 经过种种复杂的转化、分解, 最终将农药分解为二氧化碳和水[43]。处在土壤中不同深度的微生物其降解机理不同, 在表层土壤中由于氧气充足, 常常发生氯代有机化合物的好氧生物降解, 而在一定深度的土壤中往往处于缺氧状态, 氯代有机化合物主要进行厌氧脱氯反应。同时, 在植物根系附近的微生物也能发生植物微生物联合体系对有机氯农药的转化[40]。

3 有机氯污染土壤修复技术比较和展望

分离浓缩技术中热解吸法、土壤气相抽提法和淋洗法虽然作用原理不同, 但都是一种将污染物从土壤中分离, 然后对分离收集的污染物再处理的方法, 上述方法对土壤的孔隙率有一定的要求, 并且收集到的污染物需进行二次处理, 增加了污染土壤的修复成本。植物修复法和转化分解技术中的生物修复法虽然处理成本低, 可适用于大面积的土壤修复, 但对污染土壤的修复环境要求高, 在季节变化大的北方地区很难得到推广, 同时高浓度、高毒性的有机物会杀死修复中使用的植物或微生物, 限制了这两种方法的推广和应用。化学修复法是一种传统的修复方法, 适用性较强, 但药剂费用高, 对于大规模的土壤污染, 化学修复法在具体操作上存在一定的困难。电化学法操作简单, 对现有景观、建筑影响较小, 但修复时间长, 并主要适用于粘土含量高的污染土壤修复, 同时容易造成土壤pH值的变化。光催化氧化法、微波分解与放射性分解法是近十几年来研究的新技术, 其处理效率高, 不易造成二次污染, 但仍处于实验室研究阶段。