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地下水有机污染物修复技术分析

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地下水有机污染物修复技术分析

摘要:近些年来,我国经济建设飞速发展,加剧了环境污染状况,农田中的土壤肥沃程度下降,粮食产出率降低就是土壤污染导致的,此外,土壤污染还会影响我国经济建设和人们的生命安全,因此在发展经济的同时还要提高有机污染物修复力度。文章首先从土壤污染的危害性和地下水污染情况的调查进行了分析,然后又根据当前污染状况,对土壤修复和地下水修复技术进行了概述,为今后相关领域进行研究提供了一定的参考价值。

关键词:土壤;地下水;有机污染物修复技术

引言

现阶段,土壤和地下水污染的形式愈发的严峻,不仅会影响自然生态系统,而且土壤生产出来农作物也会危害人们的身体健康,此外,土壤和地下水的数量终究是有限的,不能让污染范围进一步扩大,因此,相关单位必须重视对有机污染物的修复,加大资金投入的力度,完善修复技术,尽量消除有机污染物对土壤和地下水的影响。

1土壤污染的危害性分析

1.1土壤污染来源分析

土壤污染可以分为有机物污染,重金属污染,放射性元素污染等几种类型,除了重工业企业产生的污染物,有害气体,汽车尾气的排放是土壤污染的主要来源之外,农民使用农药,肥料浇灌农田,铺设塑料薄膜,人们生活所产生的垃圾,生活污水通过地表渗入到土壤或是农田中,或是直接汇入河流,也会导致土壤污染的出现。这些污染物会使土壤肥力下降,减少了农作物产量,部分有害物质还会直接进入农产品中,通过食物链被富集在人的身体内部,对人体健康造成危害。

1.2土壤污染物特征分析

人类活动会让大量污染物积累在土壤中,土壤无法完成自净,就会导致土壤环境恶化,也就是土壤污染。土壤污染因为具有隐蔽性和滞后性,而与其他类型的污染存在着差异,大气污染和水污染可以采取饮食和呼吸方式直接进入到人体内,而土壤受到污染时,不会直接将污染状况显现出来,而是通过农作物的生长状况进行反应,人体在食用这些农作物时就会间接的感受到土壤污染对人们的伤害,很难轻易的发现。此外,滞后性导致土壤污染的时间越长,所造成的危害就越严重,污染物会在这段时间内大量积累,之后就很难将其修复[1]。

2地下水调查分析

地下水调查的范围包括地下水周围的环境,水质状况等,通常是采用抽样采集的方法进行调查,会对环境发展造成一定的影响,而对污染性企业进行地下水调查时,则需要在企业周围地区对土壤污染状况进行相关调查。第一,要了解企业用水状况,找到污染源和污染排放口的具体位置,并采集排放废物,分析过后再与排放量和渗透量之间进行对比,根据污水排放的时间,地点,排放量等数据详细的进行研究;第二,充分了解企业生产过程中排放污染物的渠道,污染物排放口通向的区域和已经造成污染的水源;第三,调查企业内部的污水排放池,这将会对企业的内部调整产生一定的影响。在具体调查时,要清楚的知道到污水排放池的排水口所处的位置,以及污水排放池和排水口的体积和容积,充分了解企业排污过程中的每个环节;第四,除了主要污染源之外,还要对其他污染源进行调查和了解,根据污染程度完成相关分析;第五,明确其固体污染物的堆放位置,处理固体污染物时,通常采取的方式是填埋,在填埋之前,要清楚固体污染物堆积的各项数据,明确其中的各类有害物质。

3土壤和地下水修复技术分析

3.1化学修复技术

在对土壤污染物进行修复时,先要明确有机污染物的挥发性质和具体含量,才能采用合适的技术完成修复。处理土壤中有机污染物的过程中,通常是采用化学氧化的方式进行修复,使用的药品为硫酸盐。芬顿试剂本身具有一定的氧化性,能够对许多有机污染物进行氧化分解,与其他化学试剂相比,氧化性更强,氧化分解的效果更好,对周边压力和温度等氧化条件的限制较小,能够更快的进行反应,可以有效的运用在需要较短时间内完成土壤修复的项目中。当硫酸盐发生活化时,会产生硫酸根离子,硫酸根离子本身的氧化能力与硫酸盐相比更强,这两种氧化方式都具备不同的优点和缺点,最为合适的适用范围也存在着不同,因此,可以将二者结合起来,尽量减少相关缺陷,实现更强的修复效果。此外,芬顿修复技术在处理地下水污染时也能够显现出良好的使用效果,减少地下水修复的成本支出,是处理废水过程中的关键性技术,但是很容易被环境的酸碱度影响,要想完成氧化分解就要让芬顿试剂处于酸性条件下才能够进行,氧化分解过后还会出现元素的残留,将造成二次污染。硫酸盐修复的范围更加广泛,但是并不能将土壤中的污染物完全去除,完成修复需要较长的时间,在修复过程中也极容易与其他污染物产生反应,导致新型污染物的出现,进而影响最终降解效果。在处理挥发性有机污染物时,通常是采用常温热解析的方式进行,利用光催化技术,在常温状况下对污染物进行处理,将其分解为水和二氧化碳,与其他修复方法相比,这种方式所需的环境条件较为温和,修复效率更高,但是修复时,催化剂极易出现失活现象,这将会导致部分产物不能够降解,进而对周边环境造成二次污染。在修复土壤的时候,要想让产物完全降解,可以将其转移到液相,这样可以增强修复效益,在这个过程中,会极大的增加氯化钙药品的消耗成本和技术成本,还会对这种修复效果造成一定的影响,因此可以将这项技术与其他技术相结合,从而达到最佳修复效果。可以增加一定数量的活性炭,对这些很难降解的污染物进行吸附,让部分污染物可以催化,多次利用活性炭完成修复,两种方法相互协同可以有效的提高实际修复效果,还会增强相关单位的经济效益[2]。

3.2生物修复技术

3.2.1修复土壤污染利用生物修复技术修复土壤污染时,通常是将污染物放置在土壤中,将原本有害的污染物变得无害。之所以会出现这种转变,是因为改变了土壤的物理,化学条件或是降解微生物过于特别可以完成污染物的转变工作。利用这种生物修复技术处理土壤污染物具有很多优势,首先,利用生物修复技术修复土壤污染所需成本更低,不会给相关单位造成巨大的经济负担,其次,这种技术不会对土壤造成二次污染,并且与其他技术相比修复效率更高,基本上可以将污染物完全氧化,尤其是对于分子量低的污染来说,修复效果更佳。更加重要的是技术操作较为简便,可以直接在原本的位置完成操作过程。一般情况下来说,利用生物修复技术完成土壤的修复可以采取三种形式进行,第一,就地处理法,对土壤进行处理之后,直接将污染物放在土壤或是经过施肥和石灰处理的场地上,当土壤的营养,水分和pH等化学物质能够保持在相对稳定的状态时,就可以完成降解,降解使用的微生物是原本土壤中就存在的微生物群系,要想增强土壤的降解能力,也可以在土壤中放入特有的微生物,提高微生物修复效率;其次,原位处理法,这种方法可以不用对土壤进行搅动,直接进入渗透性较强的不饱和土壤中对污染物进行生物降解,可以加大土壤的供氧力度,提高土壤的营养程度,接种细菌来增强土壤的降解力,也可以抽取一定量的地下水将其放置在地表,经过生物处理后,在将其放回原本位置,不断重复这样操作,从而完成对土壤的改良;第三,生物反应器法,这种方式较为特别,需要利用生物反应器这一专门用来处理土壤污染的装置,可以直接将其放置在污染地上,将污染物处理过后制成泥浆后放到生物反应器里面,它可以在降解的过程中,让生物存在于最为合适的降解环境内,从而达到最佳修复效果[3]。

3.2.2修复地下水污染当土壤表面的环境受到污染时,也会对地下水的水质造成严重的影响,部分地区地下水作为主要的饮水来源,极易对人体的生命安全造成威胁,修复地下水污染时,可以使用多种生物修复技术,一般情况下,不同的污染物对地下水的污染状况是不同的,所以在选择修复技术时,应该从实际污染物的状况出发,与之相结合完成技术的选择。生物注射法主要是通过对空气加压,将空气注射到被污染后的地下水中,让水中的气流加速从而实现污染物的降解,这种方式可以延长一定的停留时间,加强修复效率,如果将空气变为表面活性剂微泡再将其注射到被污染后的地下水,可以给地下水中的微生物输送空气和营养物质,加快其代谢效率;有机粘土法可以有效的控制地下水的自由移动状况,将季铵盐阳离子表面活性剂直接注射到蓄水层当中,能够形成一个吸附区,从而实现对污染物的控制,让周边的微生物完成对吸附区中污染物的降解。生物反应器法需要将地下水抽提到地面上,放置在反应装置中进行氧化分解,之后再将其回灌到土壤中,由于生物反应器会定时补充氧气和营养物,所以回灌时会增加地下水中的氧气和营养物含量,这样就可以加快降解速度。就目前的生物技术而言,将地下水和回注系统结合起来,能够有效的减少修复成本的投入,还能在较短时间内完成修复,是当前效率最佳的一种修复方式。大多数生物修复技术是在好氧环境中进行,但是在厌氧条件下完成修复也极具潜力,因此,今后要提高对厌氧修复的研究[4]。

结语

总而言之,土壤和地下水污染的形式愈发严峻,已经引起了社会各界的广泛关注,我们必须要改变当前土壤和地下水污染状态,保护人们生活环境,因此,相关单位要采取各种方法优化修复技术,加大污染修复力度,不论是采取生物修复还是化学修复技术,都要进一步的研究和开发,为今后的发展打下坚实的基础。

参考文献

[1]王玲玲.我国土壤污染与修复技术研究进展[J].环境与发展,2020,32(03):79-80+85.

[2]侯愷.污染土壤修复技术综述[J].江西化工,2019(04):26-29.

[3]张菊梅,刘灵飞,龙健,李娟,廖洪凯,黄博聪,罗超,顾梦瑶.土壤锑污染及其修复技术研究进展[J].环境科学与技术,2019,42(04):61-70.

[4]陶静,李铁纯,刁全平.我国地下水污染现状及修复技术进展[J].鞍山师范学院学报,2017,19(04):51-57.

作者:李广兵 单位:安徽国祯环境修复股份有限公司