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工业区土壤重金属污染的评估与治理措施分析

2020-09-08毕禹娴

理论与创新 2020年12期
关键词:工业区土壤污染治理措施

毕禹娴

【摘  要】为降低工业活动对城市化进程的影响,近年来,对工矿企业的要求是“出城入园”,而企业迁出后的老工业区所在地的土壤往往已经受到多种重金属污染,目前来看镉、铅,锌等重金属的的污染更为普遍。治理的前提的准确的评估,找出重金属污染的种类、区域及污染量,有助于治理的精确性、针对性及经济性。

【关键词】工业区;土壤污染;重金属;评估;治理措施

1.工业区土壤重金属污染的现状

(1)污染的成因。工业区土壤重金属污染指的是工业生产中在指定堆积、存储、处理有害物质时,造成的重金属超标流入土壤的现象。它是因为传统工业技术问题,在工业区管理问题或土地利设计问题而引起的。有些工业企业在生产过程中没能充分的考虑对环境的危害,没有采用科学化的污染物处置方法。

(2)主要污染物。工业区土壤污染的主要金属元素是镉,工业区土壤重金属污染中镉的超标率达7%,重度污染比例为0.5%。铬的降解半衰期长,毒性范围广,工业企业生产是向土壤排放铬的主要原因。例如,电镀生产以气溶胶的形式造成铬融入土壤。铬通常以粉尘、蒸汽、废水形式污染土壤,铬醇盐的毒性较大,具有较强的刺激性和腐蚀性,铬过量会影响水稻、玉米、棉花等作物的生长,引起作物的叶片失绿,阻碍植物根的延伸,减少作物数量。铅也是造成土壤污染的重要金属元素,铅多与土壤颗粒形成复合物,铅的移动性较小,多积累于土壤的表层。

(3)污染的形态。重金属污染的形态较为多样,污染一般以盐酸结合的形态存在,例如氧化物组合态、有机结合态、残渣态等。重金属污染主要考察污染物的浓度,通常把可交换态作业污染程度的判定指标,通过pH值可以判定碳酸盐结合态对环境的影响,一般情况下有机结合态与残渣态的影响较小。

2.工业区土壤重金属污染的评估

(1)污染识别。污染识别的目的是通过前期的调查了解,将工业区土壤可能遭受的重金属种类进行大致的圈定。具体的工作主要为:首先进行历史资料的收集(包括地块原有企业的文件、档案、影像资料等)以反应场地污染的历时情况;然后进行现场踏勘,核实收集到的历史资料,观测污染痕迹,了解周边关系,大致确定污染现状。

(2)暴露评估。暴露评估主要评估工业区土壤重金属污染物的暴露途径、暴露量、暴露方式等。重金属对人体的接触主要通过口鼻皮肤,应当在不考虑重金属生物可利用性的基础上全面的测评重金属对人体危害程度。

(3)毒性评估。人处于工业区重金属污染区会对人的健康构成潜在威胁。一般运用致癌风险来评估某种重金属元素的毒性。非致癌风险以评估儿童期暴露来评估。致癌风险以儿童和成人期的暴露来评估。应当考虑重金属与人体的可结合性。在重金属的回收场地也要考虑对人体的危害情况,避免单一含量浓度的评价。

(4)样品的采集。工业区土壤重金属污染评估建立在完善的样品采集基础上,目前主要采用定点采样法,遵循网格法的方式取样,采样前应当分析区域的大小和地形情况,了解采样地层浃和垂直差异特征,地下水下的深度与流向,合理的确定采样深度、和采样方法。

(5)评价方法。最常用的工业区重金属污染的评估方法是地积累指数法,它主要用于研究土壤中的重金属污染程度,也可以采用定量评价法,这样可以反映重金属污染的影响。污染指数法采用单因子方法和内梅罗综合污染指数法,单因子污染指数法的计算公式是Pi=Ci/Si,其中Pi为污染物i的环境质量指数,Ci为污染物的污染浓度,Si为土壤环境质量。

3.工业区土壤重金属污染的治理措施

(1)污染土壤的处置种类。目前发展的土壤处置技术也是比较丰富的,分别可对污染介质(源头)、污染途径(传播路径)和受体采取不同的处置措施。针对污染介质的处置措施最为丰富,大的类别有物理技术(如土壤混合、土壤稀释、土壤淋洗、溶剂萃取等)、化学技术(如化学萃取、焚烧、氧化还原以及电动力学修复等)、生物技术(如生物降解、植物修复、空气注入等)及物理化学技术(如固化稳定、热解析、玻璃化、渗透性反应墙等)。

(2)重金属污染土壤改良。工业区重金属土壤改良应当从土壤的实际情况出发,以恢复建设用地和景观绿化为主,在规范区域内按照土壤复垦质量控制标准,对重金属污染土壤采用固化稳定化、客土改良或化学药剂处置的办法。

(3)土壤修复工艺应用。基于提升破碎与筛分土壤的效率,前期检测土壤实际含水率,区分含水率不同的土壤,针对含水率比较高的土壤,通过自然晒干的手段风干这部分土壤,如果有土壤的含水率远超出预设标准,可将石灰加入土壤中达到调节目的。确定石灰的有效含量在80%以上,通过挖机工具均匀地将石灰撒下,而后启动挖机的铲斗均匀拌和污染土壤与石灰,石灰材料不仅具有吸水性,在吸水过程中还可释放一定的热量,以极快的速度减低被污染土壤的含水量,强化破碎筛分效果。后期加药时,注意缩减这一批次土壤的石灰用量。启动筛分设备开展均质化破碎与筛分处理,确定处理后的污染土壤的粒径平均值在40mm之下。经过原位筛分处理工作,污染类别不同的土壤仍旧被放置到原来的位置,并不会出现多种污染土壤被混合的情况,将其中的石块与建筑垃圾筛分出来,统一堆放,而后使用洗石设备实施清洗,利用土方车,将这部分筛出物输送到堆石区之中。修复期间可能会形成一些特殊情况,来土的数量如果与施工条件不相符,可启动备选方案,先将硫酸亚铁与硫酸钠添加到土壤中,均匀搅拌,而后通过斗筛进行破碎,达到混匀的处理目的,添加一定的水。加药且完成搅拌的污染土壤需被分别转移到不同的堆土区中。進行稳定化反应与化学氧化反应必须有充分水分条件,因此可选择洒水车或者人工洒水的途径,在土壤上喷淋洁净的水,控制土壤含水量为30%左右。加入水之后,通过挖机设备对土壤实施翻拌,以此达到调节各处湿度的目标。通过防水的彩条布覆盖土堆,抑制土壤温度与水分损失,养护时间在3-7d之间。如果作业在低温条件下展开,进行固化稳定化与化学氧化反应时,速率偏低,可调整养护时间,强化最终的修复效果。

(4)转运污染土壤。转运土壤期间,实施运输管理工作,在运输现场,检测土壤的干湿度,预防装卸环节中扬尘污染,可用水提升土壤湿润度,但是不可使土壤过湿,如果土壤湿度过大,需要对其实施晾晒处理。做好运输记录,运输车辆必须按照预设运输路线完成运输任务,运输人员始终保持安全驾驶的原则[4]。转运土壤过程中遵循污染土壤不跨区转运的原则,注重对土壤的有效保护,记录土壤运输时间、具体运输方式,提前检查运输路线,明确污染土壤的数量,运输期间指派专人负责管控污染土壤,避免污染土壤在运输过程中出现散失的情况,强化运输保护力度,针对风险现象构建防护系统。设置转运路线时,要考虑尽量缩短运输距离,减少运输时间,提升运输效率。

4.结束语

通过评估工业区重金属污染物情况,总结现有的评估方法,可以进一步在工业企业生产的环保监控指标上进行优化改进,建立完善的评估监控体系,注重从源头上达到有效防控重金属污染的效果。

参考文献

[1]施明才,傅月坤.我国土壤重金属污染现状及其防治措施[J].资源节约与环保, 2018, No.199(06):94.

[2]贾明明,杨旭.浅析土壤重金属污染防范与治理的对策[J].区域治理, 2019, 000(010):98,197.

[3]陈开峰,梁广洋,胡腾飞.浅议土壤重金属污染治理措施[J].百科论坛电子杂志, 2019, 000(008):274.

[4]梁耀杰.我国土壤重金属污染现状及其防治措施探讨[J].资源节约与环保, 2020.

[5]王倩倩,王大祥.土壤重金属污染治理存在的问题及对策[J].河南科技, 2019(34).

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