浅谈污染土壤的物化修复治理技术

1、浅谈污染土壤的物化修复治理技术 摘 要：文章通过对工程措施、玻璃化技术、热修复、电动力修复、光化学降解、化学淋洗、化学氧化以及联合修复等常见土壤物化治理技术的分析，探讨了各种工艺技术的性能及优缺点，旨在为我国土壤污染修复治理技术的选择提供参考。 关键词：污染土壤；修复治理；物化技术 1物理技术 1.1工程措施 工程措施主要是利用新鲜未受污染的土壤替换或部分替换污染的土壤，以稀释原污染物浓度，增加土壤环境容量，从而达到修复土壤污染的一种物理方法，包括客土、换土、深耕翻土等方法。其中，深耕翻土法适用于轻度污染的土壤，而客土法和换土法则适用于相对重污染的土壤。工程措施法是较为经典的重金属污染土壤治理

2、手段，具有彻底、稳定的优点，但实施工程量大，投资费用高，破坏土体结构，易引起土壤肥力下降，并且还要对换出的污土进行堆放或进一步处理，因此不是一种理想的污染土壤修复方法。 1.2玻璃化玻璃化技术主要用于重金属污染土壤的修复过程中，通过对污染土壤固体组分施加高温高压处理，使之形成化学性质稳定、不渗水、坚硬的玻璃态物质，将重金属固定于其中，从而达到从根本上消除土壤重金属污染的目的。王贝贝等采用微波技术对土壤中cd进行玻璃化固定处理，结果表明，当微波（539w）辐照5min时，cd的固定率可达95%以上。玻璃化技术最大的特点是见效快，适用于对受到重金属污染严重的土壤进行抢救性修复工作，但该技术实施工程

3、量大，费用偏高，限制了其推广应用。 1.3热修复 热处理技术是通过直接或间接热交换，将污染土壤及其所含的污染物质加热到足够的温度，使污染物挥发或分离，主要包括热脱附和微波热修复。该技术主要适用于处理土壤中的voc和svoc、农药、高沸点氯代化合物等，不适用于处理土壤中除hg、as和se外的大部分重金属、腐蚀性有机物、活性氧化剂和还原剂等。美国海军工程服务中心采用热处理技术在154条件下修复油类污染土壤，总石油烃浓度由4700mg/kg降至257mg/kg，去除率达到95%；kunkel等采用原位热解吸技术修复受hg污染土壤，研究表明在温度低于土壤沸点的条件下可以去除污染土壤中99.8%的hg；

4、此外，navarro等还研究了利用太阳能来热解吸污染土壤中的hg和as，以解决热解吸技术能源消耗的问题，取得了较好的处理效果。 与传统热处理技术由外至内的热传导不同，微波加热可使被加热的土壤介质内外同时加热升温，从而有效防止了由外至内的热传导造成的土壤外层易挥发性物质和水份的快速挥发而引起的土壤外层结构发生变化，以致阻碍土壤内层污染物挥发的问题。曹梦华等研究了微波对某实际有机氯农药污染场地的修复效果，结果表明，当微波功率为4kw、土壤量为1kg、辐照30min时，土壤中总ddt的去除率可达77.6%，较常规加热方式提高了27.4%；任大军等以mno2作为微波吸收剂，研究微波辐照技术在密封体系中

5、对受2，4-二氯酚污染的土壤的修复效果，结果表明，微波辐照10min即可使50mg/kg的2，4-二氯酚污染土壤得到较好的修复。目前，国内外学者对微波热修复的研究还集中在修复机理、修复效果等方面，尚缺少对修复技术的系统性及工业化的可操作性等的深入研究。 2化学技术 2.1光降解 光降解技术适用于voc污染土壤的修复，主要有土壤表层直接光解、土壤悬浮液光解、光催化氧化等。其中，土壤表层直接光解应用较广泛，主要适用于处理水溶性低、具强光降解活性的化学物质。李智冬等利用模拟可见光照射石油污染的土壤样品，结果表明，在光降解50h后，石油的饱和烃组分中高碳数的烷烃相对含量降低，低碳数的烷烃相对含量提高；

6、在光照60h后土壤萃取液中可能产生了羰基类化合物，说明石油在光降解过程中逐渐发生了氧化降解。 2.2化学淋洗 土壤淋洗技术是借助能促进土壤中污染物溶解或迁移作用的溶剂，通过水力压头推动淋洗液，将其注入被污染土层中，使吸附或固定在土壤颗粒上的污染物脱附、溶解，然后再将含有污染物的淋洗液从土层中抽提出来，进行分离和处理的技术。该技术的关键是淋洗液的选择，要既能高效提取污染物又不破坏土壤本身结构，常用淋洗液有水、酸/碱溶液、络合剂、表面活性剂、氧化剂和超临界co2流体等。该技术的适用范围广，既可用于修复重金属污染土壤，也可用于修复有机物污染土壤。 moutsatson等以2mol/lhcl淋洗多种重

7、金属污染的土壤，结果表明，土壤中fe、cu、zn、mn和pb的去除率分别为55%、42%、67%、70%和57%；可欣等以0.1mol/l的edta淋洗污染土壤，土壤中cd、zn、pb和cu的去除率分别达到89.1%、45.1%、34.8%和15%；甘文君等研究发现，草酸淋洗对土壤中cu、cr、ni和zn的去除率可达55.1%、24.8%、47.5%和29.3%；柠檬酸淋洗对土壤中cu、cr、ni和zn的去除率可达26.3%、25.7%、33.0%和21.6%；edta淋洗对土壤中cu、cr、zn和pb的去除率可达31.5%、28.9%、21.4%和30.6%。 于红艳等以黑腐酸为原料，制得改

8、性黑腐酸mha12、mha16和mha18，用于pahs污染土壤中萘、菲、荧蒽、芘的洗脱，结果表明，黑腐酸经过改性后引入了烷基和磺甲基，具有较好的水溶性和表面活性，对萘、菲、荧蒽、芘都具有良好的洗脱能力；陈洁等研究发现，皂角苷对污染土壤中的菲、芘的洗脱率分别高达84.1%和81.4%；马满英等研究表明，由铜绿假单胞菌发酵产生的代表性生物表面活性剂鼠李糖脂对污染土壤中多氯联苯（pcbs）有较高洗脱效率；张景环等研究发现，月桂醇聚氧乙烯（4）醚（brij30）和月桂醇聚氧乙烯（23）醚（brij35）对土壤中柴油的解吸率分别为22.5%和58.1%。 3联合修复技术 协同两种或两种以上修复方法，形

9、成联合修复技术，不仅可以提高污染土壤的修复速率与效率，而且可以克服单项修复技术的局限性，实现对污染土壤的高效修复。maja等将电动修复与淋洗法相结合，不但可有效去除土壤中重金属，并且还可去除土壤中残留的螯合剂；wang等采用低温等离子体与催化剂联合技术处理被对硝基苯酚污染的土壤，取得良好的修复效果；mohapatra等采用fenton氧化法辅助超声波联合处理污泥中的双酚a，双酚a的降解率达到82.7%；flores等也采用fenton氧化法辅助超声波进行芳香烃类污染土壤修复，土壤中甲苯和二甲苯的去除率分别达96%和81%；孙明明等运用环境友好的淋洗剂甲基-环糊精，嵌合超声强化、升温辅助等增效技术，对某焦化厂pahs污染场地土壤进行淋洗，结果土壤中3环、4环、5（+