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动物修复是利用土壤中蚯蚓等低等动物和其体内的微生物,在污染土壤中生长、繁殖等活动过程中对土壤中的污染物进行转化和富集的作用,最后通过对这些动物集中处理,从而降低土壤中的污染物。土壤动物修复技术未来的发展方向是将土壤动物作为一种“催化剂”,将其放入被污染的土壤中,提高传统生物土壤修复技术的修复速度和效率。
联合修复技术就是协同两种或两种以上修复方法,克服单项修复技术的局限性,实现对多种污染物的同时处理和对复合污染土壤的修复。该方法已成为土壤修复技术中的重要研究内容,其中植物—微生物联合修复是最为广泛采用的联合生物修复技术。
目前,重金属污染土壤的植物—微生物联合修复作为一种强化植物修复技术逐渐成为国际研究热点,这种方式可以充分发挥各自的优势,从而提高污染环境的修复效率。微生物可以辅助超积累植物修复重金属污染土壤,其代谢过程可改变根际土壤重金属的生物有效性,从而有利于超积累植物对重金属的吸收和积累,微生物的代谢产物还可改善土壤生态环境。另外,微生物还能够分泌植物激素类物质、铁载体等活性物质,促进植物的生长。反之,植物根系分泌氨基酸、糖类、有机酸及可溶性有机质等可以被微生物代谢利用,促进微生物的生长,有利于提高植物—微生物联合修复的效率。
而在有机物污染土壤中,植物生长时,其根系提供了微生物生长的最佳场所,反过来,微生物的旺盛生长,增强了对有机污染物的降解,也使得植物有更好的生长环境,所以,植物—微生物联合体系就能够促进有机污染物的快速降解、矿化。
3化学修复
化学修复是通过土壤中的吸附、溶解、氧化还原、拮抗、络合螯合或沉淀作用,以降低土壤中污染物的迁移性或生物有效性。常用的有以下几种:
第一,固化:为了控制污染物在土壤中的迁移,一般是将含有重金属的污染土壤与固化剂按照一定的比例进行混合,熟化后形成渗透性较低的固体混合物,从而隔离了污染土壤与外界环境的影响将污染物固封在固化物中;第二,稳定化:将污染物转化为不易溶解、迁移能力小以及毒性小的形式或状态,主要是通过在土壤中加入化学物质改变重金属的形态或价态实现的;第三,萃取法:使用有机溶剂对石油污染的土壤中的原油进行萃取主要是根据相似相溶原理进行的,萃取后对有机相进行分离,回收油用于回炼,而分离的溶剂循环使用。第四,淋洗法:受到污染的土壤经过清水淋洗液或含有化学助剂的水溶液淋洗出污染物。
以上几种方式各有自己的优势和适用范围,因此在处理污染土壤时应当根据实际情况选择适宜的处理方式以达到预期的处理效果。如:固化适用于面积小但是污染严重的土壤;萃取法仅仅适用于受油污浓度较高的土壤;而化学氧化法虽然操作比较复杂但是可以灵活的应用于不同类型污染物的处理中。
二、各土壤修复技术优缺点比较表
在政府财政支持下我国开展了多个类型场地的修复技术设备研发。尽管可以罗列的土壤及地下水污染的修复技术很多但实际上经济实用的修复技术很少。 土壤修复技术归纳起来常用的有以下几种:
1、热力学修复技术,利用热传导,热毯、热井或热墙等,或热辐射,无线电波加热等实现对污染土壤的修复。
2、热解吸修复技术,以加热方式将受有机物污染的土壤加热至有机物沸点以上使吸附土壤中的有机物挥发成气态后再分离处理。
热解吸附技术是目前世界上最先进的污染废弃物处理技术之一,主要处理对象为农药污染土壤、油田含油废弃物、罐底油泥等。其作业原理为利用污染废弃物中有机物的热不稳定性,通过非焚烧的间接加热方式实现实现污染物与土壤的分离,并可将废弃物中的固相、油相、水相、气相绝大部分回收利用,从根本上实现无害化处理,因此该技术被广泛应用于全球的油田废弃物处理作业。
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