土壤污染修复用什么技术来支撑

   2023-05-27 08:55:23 网络960
核心提示:▇ 物理修复技术:省钱、高产、可持续物理分离修复特点和应用:物理分离技术主要应用在污染土壤中无机污染物的修复技术上。它最适合用来处理小范围内射击场污染的土壤,从土壤、沉积物、废渣中分离重金属、清洁土壤、恢复土壤正常功能。大多数物理分离修复技

土壤污染修复用什么技术来支撑

 ▇ 物理修复技术:省钱、高产、可持续

物理分离修复特点和应用:物理分离技术主要应用在污染土壤中无机污染物的修复技术上。它最适合用来处理小范围内射击场污染的土壤,从土壤、沉积物、废渣中分离重金属、清洁土壤、恢复土壤正常功能。大多数物理分离修复技术都有设备简单、费用低廉、可持续高产出等优点,但是在具体分离过程中,其技术的可行性,要考虑各种因素的影响。

蒸气浸提修复特点和应用:该技术能够原位操作,比较简单,对周围的干扰能够限定在尽可能小的范围之内;非常有效地去除挥发性有机物;在可接受的成本范围之内能够处理尽可能多的受污染的土壤;系统容易安装和转移;容易与其他技术组合使用。浸提技术主要用于挥发性有机卤代物和非卤代物的修复,通常应用的污染物是那些亨利系数大于0.0或蒸气压大于66.7Pa的挥发性有机物,有时也应用于去除环境中的油类、重金属及其有机物、多环芳烃等污染物。在美国,蒸气浸提几乎已经成为修复受加油站污染的地下水和土壤的“标准”技术。限制土壤蒸气浸提技术应用效果的因素主要有下层土壤的异质性、土壤的渗透性、地下水位以及排出的气体需要进行进一步处理等。

电动力学修复特点与应用:电动力学技术主要用于低渗透性土壤(由于水力传导性问题,传统的技术应用受到限制)的修复,适用于大部分无机污染物,也可用于对放射性物质及吸附性较强的有机物的治理。电动力学技术可以有效地去除土壤和地下水中的重金属离子,也可以去除土壤中强吸附性的极性有机化合物,如苯酚和乙酸等。最新的发展趋向是将电动力学技术与其他技术相结合,强化电动力学修复。

热力学修复特点与应用:高温原值加热技术主要处理的污染物有半挥发性的卤代有机物和非卤代有机物、多氯联苯以及密度较高的非水质的液体有机物。低温原位加热处理的污染物主要有半挥发性的卤代物和非卤代物以及浓的非溶性的液态物质,挥发性有机物也可以用此方法进行处理。此外,原位电磁波加热修复技术属于高温原位加热技术,它利用高频电压产生的电磁波能量对现场土壤进行加热,利用热量强化土壤蒸气浸提技术,使污染物在土壤颗粒内解吸而达到修复污染土壤的目的。

▇ 化学修复技术:方式多样、适用性强,防止二次污染是关键

固化—稳定化技术特点与应用:该技术是将污染物在污染介质中固定,使其处于长期稳定状态,固定化技术是将污染物囊封入惰性基材中,或在污染物外面加上低渗透性材料,通过减少污染物暴露的淋滤面积达到限制污染物迁移的目的;稳定化是指从污染物的有效性出发,通过形态转化,将污染物转化为不易溶解、迁移能力或毒性更小的形式来实现无害化,以降低其对生态系统的危害风险。是较普遍应用于土壤重金属污染的快速控制修复方法,对同时处理多种重金属复合污染土壤具有明显的优势。其优点为固化技术具有工艺操作简单、价格低廉、固化剂易得等。固化产物方便进行运输;而稳定化不一定改变污染土壤的物理性状,从而提高危险废物处理处置系统的总体效率和经济性。由此可见,稳定化技术有望成为土壤重金属污染修复技术领域的主力。

化学淋洗修复技术特点与应用:土壤淋洗修复技术是将水或含有冲洗助剂的水溶液、酸P碱溶液、络合剂或表面活性剂等淋洗剂注入污染土壤或沉积物中,洗脱和清洗土壤中的污染物的过程。淋洗的废水经处理后达标排放,处理后的土壤可以再安全利用。适用于重金属污染或多污染物混合污染介质。其优点为:适用性强,目前这种离位修复技术在多个国家已被工程化应用。其缺点为需要用水,所以修复场地要求靠近水源,同时因需要处理废水而增加成本。

氧化—还原技术特点与应用:该技术是通过向土壤中投加化学氧化剂(Fenton试剂、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等)或还原剂(SO2、FeO、气态H2S等),使其与污染物质发生化学反应来实现净化土壤的目的。适用于土壤和地下水同时被有机物污染的修复。运用化学还原法修复对还原作用敏感的有机污染物。其优点为使用该技术清理污染源区的速度相对较快,通常需要3~24个月的时间。技术缺点为零价铁还原脱氯降解含氯有机化合物技术的应用还存在诸如铁表面活性的钝化、被土壤吸附产生聚合失效等问题。

光催化降解技术特点与应用:土壤光催化降解(光解)技术是一项新兴的深度土壤氧化修复技术,可应用于农药等污染土壤的修复。土壤质地、粒径、氧化铁含量、土壤水分、土壤pH值和土壤厚度等对光催化氧化有机污染物有明显的影响:高孔隙度的土壤中污染物迁移速率快,黏粒含量越低光解越快;自然土中氧化铁对有机物光解起着重要调控作用;有机质可以作为一种光稳定剂;土壤水分能调解吸收光带;土壤厚度影响滤光率和入射光率。

电化学动力学修复技术特点与应用:电动力学修复(简称电动修复)是通过电化学和电动力学的复合作用(电渗、电迁移和电泳等)驱动污染物富集到电极区,进行集中处理或分离的过程。适用于铜、铬等重金属、菲和五氯酚等有机污染土壤修复。其优点为电动修复速度较快、成本较低,特别适用于小范围的黏质的多种重金属污染土壤和可溶性有机物污染土壤的修复。缺点为对于不溶性有机污染物,需要化学增溶,易产生二次污染。发展电动强化的复合污染土壤联合修复技术将是值得研究的课题。

▇ 植物修复技术:适用大范围治理,兼有生物能源功能

植物修复技术包括利用植物超积累或积累性功能的植物吸取修复 、利用植物根系控制污染扩散和恢复生态功能的植物稳定修复、利用植物代谢功能的植物降解修复 、利用植物转化功能的植物挥发修复 、利用植物根系吸附的植物过滤修复等技术。适用于重金属、农药、石油和持久性有机污染物、炸药、放射性核素等。其中,重金属污染土壤的植物吸取修复技术在国内外都得到了广泛研究,已经应用于砷、镉、铜、锌、镍、铅等重金属以及与多环芳烃复合污染土壤的修复,并发展出包括络合诱导强化修复、不同植物套作联合修复、修复后植物处理处置的成套集成技术。

技术优点:植物修复技术不仅应用于农田土壤中污染物的去除,而且同时应用于人工湿地建设、填埋场表层覆盖与生态恢复、生物栖身地重建等。近年来,植物稳定修复技术被认为是一种更易接受、大范围应用、并利于矿区边际土壤生态恢复的植物技术,也被视为一种植物固碳技术和生物质能源生产技术。

缺点:虽然开展了利用苜蓿、黑麦草等植物修复多环芳烃、多氯联苯和石油烃的研究工作,但是有机污染土壤的植物修复技术的田间研究还很少,对炸药、放射性核素污染土壤的植物修复研究有待加强。

▇ 联合修复技术:发挥组合优势,破解治理难题

微生物/动物—植物联合修复技术:微生物(细菌、真菌)—植物、动物(蚯蚓)—植物联合修复是土壤生物修复技术。

化学/物化—生物联合修复技术:发挥化学或物理化学修复的快速优势,结合非破坏性的生物修复特点。化学淋洗—生物联合修复是基于化学淋溶剂作用,通过增加污染物的生物可利用性而提高生物修复效率。这些技术多处于室内研究的阶段。

物理—化学联合修复技术:土壤物理—化学联合修复技术是适用于污染土壤离位处理的修复技术。溶剂萃取—光降解联合修复技术是利用有机溶剂或表面活性剂提取有机污染物后进行光解的一项新的物理—化学联合修复技术。例如,可以利用环己烷和乙醇将污染土壤中的多环芳烃提取出来后进行光催化降解。此外,可以利用PdPRh支持的催化—热脱附联合技术或微波热解—活性炭吸附技术修复多氯联苯污染土壤,也可以利用光调节的TiO2催化修复农药污染土壤。

土壤CT是什么仪器?是哪家公司生产的?

土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业,已有的土壤修复技术达到一百多种,常用技术也有十多种,大致可分为物理、化学和生物三种方法。

一、物理/化学修复技术

物理/化学修复技术主要基于土壤理化性质和重金属的不同特性,通过物理/化学手段来分离或固定土壤中的重金属,达到清洁土壤和降低污染物环境风险和健康风险的技术手段。

物理/化学技术实施方便灵活,周期较短,适用于多种重金属的处理,在重金属污染土壤的工程修复中得到广泛应用,但该技术实施的工程量较大,实施成本较高,在一定程度上限制其推广应用。

1、客土、换土、去表土和深耕翻土法

这些适合于小面积污染土壤的治理。这些方法最初在英国、荷兰、美国等国家被采用,达到了降低污染物危害的目的,是一种切实有效的治理方法。但该方法需耗费大量的人力、财力和物力,成本较高,且未能从根本上清除重金属,存在占用土地、渗漏和二次污染等问题,因此不是一种理想的治理土壤重金属污染的方法。

2、土壤淋洗

土壤淋洗是指用淋洗剂去除土壤中重金属污染物的过程,选择高效的淋洗助剂是淋洗成功的关键。淋洗法可用于大面积、重度污染土壤的治理,尤其是在轻质土和砂质土中效果较好,但对渗透系数很低的土壤效果不太好。土壤淋洗需添加昂贵的淋洗液,且淋洗液对地下水也有污染风险;另一方面,淋洗液在淋洗土壤重金属的同时也将植物必需的 Ca 和 Mg 等营养元素淋洗出根际,造成植物营养元素的缺失。

3、热解吸法

热解吸技术是采用直接或间接的方式对重金属污染土壤进行连续加热,温度到达一定的临界温度时土壤中的某些重金属(如 Hg、Se 和 As)将挥发,收集该挥发产物进行集中处理,从而达到清除土壤重金属污染物目的的技术。热解吸技术的一大缺陷是耗能,加热土壤必须要消耗大量的能量,提高了修复的成本。另一个问题是挥发污染物的收集和处置问题。

4、玻璃化技术

玻璃化技术指将重金属污染土壤置于高温高压的环境下,待其冷却后形成坚硬的玻璃体物质,这时土壤重金属被固定,从而达到阻抗重金属迁移目的的技术。玻璃化技术最早在核废料处理方面应用,但是由于该技术需要消耗大量的电能,其成本较高而没有得到广泛的应用。

农田土壤污染治理修复技术有哪些?

土壤CT,即多功能土壤分析仪,能快速检测出多达22个土壤指标,具有检测迅速、判断准确、功能齐全、方便携带等优点,适用于环保、农业及国土资源相关部门;土壤环境评估、土壤修复等环保监测和治理企业;重点排污企业;煤矿区和重金属矿区等

多功能土壤分析仪是陕西迪泰克新材料有限公司自主开发研制推出的设备,以提升快速检测土壤污染科学仪器的研制、生产能力和水平,促进我国环境科学仪器产业发展,改善环境质量及环境应急与处置的科技支撑能力。

1功能

土壤重金属:Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Hg和Pb等

土壤辐射、土壤氰化物、土壤氟化物、土壤有机碳、土壤PH、土壤氮磷钾

2原理

基于新型半导体的X射线荧光光谱法

试样中被测元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子的跃迁,同时发射出具有一定能量的X射线,利用具有一定能量分辨率的X射线探测器探测试样中被测元素所发出的各种能量特征X射线,根据探测器输出信号的能量大小,就可知道试样中包含什么元素,即可进行定性分析;根据探测器输出信号的能量强度,并与已知的标样强度进行比较,就可知道该元素的含量,即可以进行定量分析。

比色-分光光度法

利用独有的标准试剂与土壤中的某些元素(离子)生成有色化合物的显色反应为基础,利用朗伯-比尔定律通过分光光度计测量有色物质溶液吸收光强度来确定待测组分含量。

3性能优势判断准确

精确度≤±15%

检测迅速

采用基于新型半导体探测器的X射线荧光法,一次性可同时准确检测Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Hg和Pb等多达15种重金属元素,3~30S可出结果;

采用独有的标准试剂,30分钟内可快速得到土壤中氰化物、氟化物、有机质、PH值和氮磷钾等各种参数。

功能齐全

除重金属、氰化物、氟化物、有机质、PH值和氮磷钾等成分检测外,设备内集成的新型半导体探测器还可以直接检测土壤中的放射性物质。

方便便携

体积小、重量轻、便于携带,制样简单,可移动,易于原位测试

4应用领域

政府类环保和农业机构、高等院校实验室、土壤修复等环保监测治理公司、重有色金属矿(含伴生矿)采选、冶炼业、煤矿区、含铅蓄电池业、皮革及其制品业、涉及重金属的化学原料及化学制品制造业、电镀业等

5资质荣誉

一种基于半导体探测器的便携式土壤重金属分析仪(已受理)

一种便携式γ谱仪的制备(已受理)

外观设计专利

软件著作权

中国计量研究院校准证书

西安市产品质量监督检验院检验报告

陕西省计量科学研究院校准证

西北核技术研究所计量测试站检定报告

陕西省材料分析研究中心检定证书

环境保护部环南环境科技研究所检测报告

美国AcmeLabs检测报告

西安地质矿产研究所实验测试中心检测报告

6技术参数

SCT-601

SCT-902

设备尺寸

75cm(L)×45cm(W)×110cm(H)

76 cm(L)×61cm(W)×86 cm(H)

设备重量

100kg

65 kg

检测指标

Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Hg和Pb15种重金属元素氰化物,氟化物,COD和PH值

Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Cd、Sb、Hg和Pb15种重金属元素、氰化物,氟化物,COD,PH值和氮、磷、钾

检测对象

土壤

检测精度≤±15%

含量范围

mg/Kg~ppm

探测器

新型半导体探测器

分辨率

145to260eV@5.9keV

光源

橙光、紫光、红光,偏离度≤±2nm

光度范围

0.0~3.0Abs

光源寿命

100000H

温度范围

5~40℃

湿度范围

相对湿度10~85%(无冷凝)

操作界面

全中文,人性化操作界面,单个模块显示,简单直观

操作系统

Windows8

供电时间

连续工作8h,也可车载充电,方便用户装备流动检测车

数据传输

可与电脑连接,或通过WiFi,实现无障碍数据转换功能,同时实现数据远距离传输与存储功能

内存

大容量存储器,16G

数据接口

USB,可直接导出EXCEL数据格式,方便用户后期数据处理

显示屏

10寸液晶显示触摸屏,分辨率1920*1080

打印

内置热敏式打印机,提供两种打印模式,可进行单次测试结果和多次测试结果打印,用户随时打印检测数据

土壤修复领域主要存在哪些问题

农田土壤污染修复主要基于原位修复技术,可分为生物修复、物理修复和化学修复三种类型。生物修复技术主要利用土壤特定微生物、植物根系分泌物、菌根和超积累植物降解、吸收、转化或固定土壤污染物。一般来说,可分为植物修复技术、自然衰减技术,有时也可分为动物修复技术。物理修复技术主要有换土法、热处理法。换土法是将污染土壤深深地倒在土壤的底部,或者在污染土壤上复盖干净的土壤(客土法),或者挖掘污染土壤(换土法),将污染土壤和生态系统隔离的热处理是通过加热将有机物和挥发性重金属例如水银、砷等从土壤中解吸化学修复技术是在土壤中添加化学物质,通过吸附、氧化还原、拮抗、沉淀等作用与土壤中的污染物质反应,固定、解毒、分离提取污染物质的方法。

1.土壤污染详细情况有待进一步摸清

目前,虽然《全国土壤污染状况调查公报》已经发布,明确全国土壤总的点位超标率为16.1%、耕地土壤的点位超标率为19.4%、林地和草地土壤的点位超标率分别为10.0%和10.4%等土壤的基本污染情况,但是由于全国普查点位密度小,无法进行污染详查。因此,土壤污染详细情况仍需进一步摸清,建议国家相关部门尽快开展全国土壤污染详细调查工作,了解我国土壤污染变化趋势、污染类型、污染程度和区域分布,包括典型地块及其周边土壤污染情况,建立全国土壤样品库和调查数据库。

2.土壤污染防治政策、法规、标准亟待完善

目前,我国缺少关于土壤污染和防治的专门法律法规。我国现行的法律法规中,只提出原则性规定,包括防治土壤污染、推广植物病虫害的综合防治、水土保持、合理使用化肥、农药等。虽然《土壤环境保护法》草案已经初步形成,与土壤污染防治关系较为密切,但是其出台尚待时日。因此,在依法治国的大背景下,加快推进土壤环境保护立法进程仍是当务之急。

同时,现行技术政策、标准缺乏基础依据。尽管相关部门出台了一些文件和标准,包括《场地环境调查技术导则》等5个导则及《工业企业场地环境调查评估与修复工作指南(试行)》等指南,但是,基于目前我国土壤污染的严峻形势及复杂程度,距离科学合理地提供符合各地实际情况、有针对性、具有可操作性的技术政策、标准规范尚存差距。我国尚未形成系统有效的法律法规与管理体系、标准体系、监测监控体系等土壤污染综合防治体系。

3.土壤污染防治与修复技术研发基础薄弱

土壤污染修复技术涉及多个学科领域,技术复杂,门类众多。相较国外发达国家,我国土壤修复起步较晚,研究基础薄弱,真正经济可行的技术路线较少。同时,我国污染土壤修复技术种类较少,修复技术缺乏针对性、适用性和整体性,且大多停留在实验研究阶段,工程应用较少。虽然国家层面已于2014年发布了《污染场地修复技术目录(第一批)》、2015年发布了《污染场地修复技术筛选指南》(CAEPI

1-2015),但是仍然比较粗略,我国仍然缺乏详细有效的技术筛选体系,缺乏对研发的支持和引导。

4.土壤污染修复设备化、规模化、产业化研究滞后

我国在污染土壤及场地修复技术研发方面比发达国家落后近20年,修复技术、装备及规模化应用上还存在较大差距,关键修复装备严重不足,很多关键设备和修复药剂依赖进口,从而制约了技术的规模化应用和产业化发展。具体来讲,快速检测方面,污染现场的便携式快速检测仪器主要依赖进口,国产仪器的精度、适用性及可靠性有待提高关键装备方面,支持快速修复的自主研发设备刚刚开始工程应用方面,缺乏规模化应用及产业化运作的技术支撑。

5.土壤污染防治与修复资金筹集困难

土壤污染防治资金筹集困难。由于土壤污染防治法律法规体系尚不健全,因此土壤污染的法律责任主体、污染者应承担的法律责任和义务等问题缺乏明确的界定,而土壤修复资金需求量大,防治资金短缺是土壤污染防治中的一大难点。首先,土壤污染的责任主体不明确,由于历史原因,我国土壤污染主体大多是各类国有工厂,经过多轮的改制重组,产权关系、债权债务、工农关系等历史问题十分复杂,搬迁及治理费用较高,就业安置补偿难度很大,难以用传统的“谁污染,谁治理”的原则去追究责任人即便产权明晰的,也很难有能力再去支付高额的土壤修复费用。目前少数比较成熟的商业化项目,主要依托于房地产,由房地产开发商出资,最终由购房者买单。其次,大面积的农田土壤污染修复费用极大,但目前缺乏责任人,目前农田污染的修复费用大部分由政府承担。

6.土壤污染治理管理体制机制不完善

当前,土壤污染治理的行政管理体制机制尚不完善,体制功能发挥受到严重限制。土壤环境管理涉及的部门众多,监管职权分散,国土、环保、农业等部门之间的协调联动缺乏制度保障和约束机制。监督机制缺失,对污染者惩治手段乏力。因此,需采取行之有效的措施,改革与创新土壤污染治理管理体制机制,明确环保、国土、工信、住建、农业等部门之间的职责分工,建立协同行政管理机制。

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