工业场地土壤重金属污染现状及解决策略

时间:2023-09-29 11:22:03 来源:网友投稿

牛杏杏

(安徽金联地矿科技有限公司,安徽 合肥 230002)

工业化水平的提升也加速了土壤重金属污染速度,对生态系统造成严重破坏,危害人类生存环境,限制社会经济的可持续发展。虽然部分城市为了保护土壤环境,逐渐把污染风险较高的工业企业向其他地区或者城郊转移,但是难以从根本上改善土壤重金属污染问题,甚至扩大了污染范围,严重危害人们的身体健康。针对这种情况,我们需要对工业场地土壤重金属污染现状进行综合性分析,并结合实际情况,运用有针对性的土壤修复技术,对工厂排放的污染物进行有效治理,科学控制污染源头,强化土壤治理效果。

在现代工业技术高速发展的背景下,工业场地土壤重金属污染情况日益严重,部分工业区域的污染水平甚至达到重度污染程度,对生态系统的平衡发展造成负面影响。一般情况下,在工业相对发达的地区,经济发展速度较快,工业化水平较高,工业场地重金属污染程度较为严重,甚至出现重金属复合污染现象,严重危害周边农作物的种植安全,甚至污染地下水,间接伤害人体健康[1]。工业场地土壤重金属污染源如工业污水、城市垃圾、工业废渣等,包含很多重金属元素,而且很难降解,对土壤造成严重污染,破坏土壤结构、降低土地肥力;
破坏周边生态环境,危害人体健康,限制当地社会经济可持续发展。针对这种情况,相关人员需要加大对土壤重金属污染修复治理技术的研究力度,实现修复技术创新,以便对工业场地土壤重金属污染问题进行科学合理的预防和控制。

土壤是生态系统的关键构成,是人们正常生产生活的重要物质基础。在工业化高速发展的背景下,工业场地土壤受到严重污染,严重限制了城市化进程。因此,越来越多的工业领域逐渐向信息化、密集化、机械化方向发展。部分城市为了减少环境污染,逐渐把工业生产场地转移到郊区,虽然减少了城区的环境污染,但是污染问题没有得到根本解决,只是把工业废水、废气、废渣污染区域进行了转移。工业场地土壤重金属污染的破坏性较强,而且具有较强的隐蔽性和滞后性,难以及时发现,容易错失最佳的治理时期,对周边生态环境造成不可逆转的后果,加大了土壤治理难度[2]。一般情况下,工业场地土壤重金属污染形态较为多变,而且随着Eh、pH、配位体不同,常有不同的价态、化合态和结合态,污染形态不同,其有效性和毒性也不同。重金属污染在土壤中一般只能发生形态的转变和迁移,难以进行降解,土壤中的重金属不容易随水淋溶,难以被土壤中的微生物有效分解,甚至部分重金属元素在土壤中逐渐转化为甲基化合物,导致其毒性逐渐加大。一旦土壤中的重金属通过食物链进入人体内并进行蓄积,会对人体健康造成严重危害。因此,受到重金属污染的土壤治理难度大,污染危害性更大。

3.1 危害植物生长

工业场地土壤重金属污染会严重危害植物的正常生长,植物根系吸收土壤中的重金属元素,容易在植物茎叶中形成有害的植物代谢物质,严重妨碍植物酶的正常工作,甚至引起植物根系、叶片等出现严重病变,甚至引发植物代谢紊乱和失衡现象。一旦发生这种情况,植物自身对营养的吸收功能减弱,会严重危害植物的正常生长,严重情况下还会引起植物大量死亡。如在锌元素污染严重的土壤中种植大豆,会引起大豆大量死亡,严重降低农作物产量。

3.2 危害人体健康

如果土壤中的重金属污染物严重超标,其中的重金属元素会随着雨水渗透到地下水中,严重威胁地下水、饮用水安全。人们饮用了受到污染的水,会对人体健康造成严重损害,尤其是当水体中的铅、汞等重金属元素浓度超过标准数值范围时,会引起肌体病变,严重情况下甚至还会引发癌症、骨痛病等问题[3]。

4.1 固化-稳定化治理技术

该技术在具体应用中,需要在土壤中添加特定的固化剂,使其与重金属污染物产生化学反应,这样可以降低污染物的活性,使其在土壤中长期保持稳定状态,有效降低其危害性,为后续土壤重金属污染治理工作的开展奠定良好基础。通常情况下,土壤固化剂包括石灰、磷酸盐、水泥等。该技术对各种金属污染类型都较为适用,但是应用成本较高,需要高精密的设备,并需要进行持续性的技术创新,做好技术安全检测工作[4]。

4.2 微生物修复技术

利用该技术对土壤重金属污染进行修复,主要是利用微生物自身的生化反应,如吸附、沉淀、甲基化等反应作用,以达成对重金属污染土壤的良好修复。目前在具体修复过程中主要使用能够对重金属进行吸附的微生物,包括细菌、丝状真菌、酵母、藻类等。此外,生物沉淀、甲基化反应也可以对重金属离子产生作用,并将其有效转化成低毒、无毒价态状态。微生物的分泌物还能与重金属离子结合,产生较为稳定的沉淀、络合物,从而减弱重金属毒性。微生物能够对植物根际环境产生影响,并增强植物根系对重金属的吸附、转化、积累作用,从而达到土壤修复目标。微生物修复具有不破坏土壤环境、操作简易、成本低等优点,但微生物的活性易受土壤环境影响,且不同微生物的修复效果存在差异,这都限制了微生物修复技术的推广和应用。

4.3 植物修复技术

这是一种生物修复技术,生态性特点突出,具有较大的环保优势。在具体应用中,工作人员要在受到污染的土壤区域种植大量植物,利用植物根系的吸收功能,将土壤中的重金属物质吸收到植物茎叶中,并利用植物的光合作用,转化、降解这些重金属物质,从而达到土壤修复目的[5]。该技术的应用成本较低,不仅能对土壤污染进行有效治理,还可以美化工业场地环境,并改善土壤生态环境。但是由于植物生长周期较长,不能立即看到治理效果,所以在使用该技术时需要进行长期努力,因此该技术在长期治理工作中得到广泛应用。

4.4 农业生态修复技术

农业生态修复技术主要是在农业生产过程中对作物品种进行调整,选择种植对重金属富集能力较低的品种,并结合当地的气候、降雨等条件,改善耕作方法,从而有效抑制土壤中重金属的活性,降低其生物有效性及迁移能力,以减弱重金属的危害性。在具体实施中,工作人员主要通过控制土壤水分、调节土壤Eh值、改变耕作方法、调整作物种类等方式进行修复。

4.5 淋洗沉淀技术

该技术在具体应用中,主要是使用清水和专门的溶剂对受到污染的土壤进行彻底冲洗,这样可以提升金属水溶特性,确保土壤中的重金属物质能够在溶剂中充分溶解,并能够使其从土壤中分离出来。该技术可以通过专门的引流技术把溶剂与土壤分离,并把土壤中的重金属污染带走,以有效控制土壤中的有害金属物质含量,从而减轻土壤污染程度。在工业场地土壤重金属污染治理中,该技术具有良好的修复效果,尤其是在前期处理中发挥了重要作用。一般情况下,使用的溶剂是水及专门的化学药剂,必要情况下还需要使用有机溶剂、表面活性剂等,从而改善修复效果,加快金属洗脱速度,提升解吸效果,有效降低土壤污染程度。在具体应用中,工作人员需要对土壤中的重金属物质类型进行科学识别和判断,从而选择合适的淋洗溶剂,才能达到理想的修复治理效果。

4.6 化学还原技术

该技术在受到污染的土壤中添加还原性物质,使其与土壤中的重金属物质发生还原、吸附、沉淀作用,从而把重金属污染物转化为毒性较低的价态形态。化学还原技术的应用效果比较好,整体处置效率较高,而且应用成本较低。但是在具体应用中,其修复效果受到场地污染状况、水文地质条件等因素的影响,工作人员需要在实际使用前做好全面的调查工作,了解污染场地具体情况,并选择合适的还原剂,以提升修复效果。

4.7 水泥窑协同处置技术

该技术在应用时,主要是通过水泥烧成系统的热工环境以及废气处理设备,在生产水泥熟料的过程中对污染土壤实施焚烧固化处理,从而对高浓度的污染土壤进行稀释,降低其污染浓度。该技术是修复污染土壤的重要技术之一,可以对多种重金属污染物进行有效处置,处置量较大,且污染物的资源化利用率较高。但是在实际应用中需要确保焚烧产生的烟尘符合国家相关标准要求,并避免污染扩散[6]。

5.1 加大政府推动力度

随着工业化水平的提升,工业场地土壤重金属污染情况日益严峻,政府部门需要充分发挥职能作用,加大对土壤重金属污染的治理力度,并为土壤污染修复治理工作的开展提供政策指导和扶持;
同时需要结合实际情况,加大对土壤重金属污染治理工作的资金投入,为技术创新、设备引入等工作的开展提供强大支持;
此外,政府部门还需要加大环境监督管理力度,引进先进技术,做好重金属污染物的检测工作;
加大专项执法力度,同时对污染处理设施进行科学管理,从而合理管控土壤重金属污染治理工作,减少人为因素引起的重金属污染问题,实现源头控制[7]。

5.2 实施分区分策治理

为了进一步提升土壤重金属污染治理工作的针对性和有效性,相关部门需要制定科学合理的分区分策治理机制,完善土壤环境质量标准体系,学习和借鉴国外优秀的做法,确保土壤环境质量标准的科学性和合理性,以保障土壤环境监测和评估工作的高质量开展,并确保污染数据的精准性和全面性,为治理目标的确定提供数据依据;
同时展开全面的污染情况调研工作,充分了解各个地区土壤条件的实际情况,并以此为依据对土壤环境质量标准进行针对性调整,既要保障经济效益的增加,还要注重促进经济的可持续发展。在具体工作开展过程中,相关部门需要组建专门的土壤环境数据调查评估机构,以便对污染数据进行全方位收集和整理,做好数据分析和评估工作,推动区域治理政策制定的科学性。

5.3 强化技术研发和创新

为了进一步提升土壤修复效果,需要加大对土壤修复技术的创新力度,强化技术支撑[8]。相关人员要加大对废气、废水等污染源的清洁处理及资源回收利用技术的科研创新力度,从而有效阻断重金属污染源,从源头上控制土壤重金属污染;
还要加大对土壤治理修复技术的研发力度,尤其要针对各种减量灭活修复治理技术进行深度研究和开发,并在高新技术的支持下,实现多种修复治理技术的相互集成,形成现代化的治理技术体系,促进我国土壤环境治理技术水平的全面提升。

5.4 加强产业化建设

为了进一步提升土壤重金属污染的治理效果,我们需要以市场为导向,积极推动产业化发展,逐渐实现重金属污染治理的专业化、规模化。在市场经济发展的背景下,以市场为驱动,营造良好的市场环境,加快产业化发展速度。

综上所述,针对工业场地重金属污染情况日益严重的问题,我们需要加强对土壤重金属污染问题的重视,强化土壤污染修复技术的研发和创新,并优化应用固化-稳定化治理技术、微生物修复技术、植物修复技术、农业生态修复技术、淋洗沉淀技术等进行污染治理。同时,发挥政府的职能作用,推动土壤修复治理工作的积极开展,合理实施分区分策治理,并在市场导向下向产业化、专业化、规模化发展,全面推动工业场地土壤重金属污染的有效修复和治理,实现工业生产与生态平衡的协调发展。

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