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土壤修復技術分述 生物修復技術

2019-06-05 16:16:22 小威環境(北京)科技有限公司 閱讀

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生物修復是指在人為作用下,利用活有機物(微生物、植物和小型動物等)促進環境中有毒有害物質的降解或固定,減少其對環境危害的技術。1989年,美國阿拉斯加海域收到大面積石油污染以后才首次大規模應用生物修復技術。除美國外,歐洲各國、加拿大等在植物修復方面也有很大的進展。生物修復是較為理想的一種治理污染的途徑,具有處理費用低,對環境影響小、污染高等優點,包括動物修復技術和植物修復技術。

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泥漿生物反應器

挖出的土壤加水制成漿狀,然后與降解微生物和營養物質在反應器中混合。添加適量的表面活性劑或分散劑可以促進吸附的有機污染物解離,從而促進降解。

降解微生物可以是原來就存在于土壤的微生物,也可以是接種的微生物。要嚴格控制條件以利于泥漿中有機污染物的降解。處理后的泥漿經脫水處理。脫出的水要進一步處理,以除去其中的污染物,然后可以被循環使用。

(案例)1992-1993年,美國的德克薩斯州,曾采用該技術處理了一個被多環芳烴、多氯聯苯、苯和氯乙烯污染的土壤。共處理了大約3.0×105t土壤和污泥,每噸土壤的處理費用約60英鎊。經過11個月的處理以后,苯濃度從608 mg·kg-1降低到6 mg·kg-1,氯乙烯濃度從314 mg·kg-1降低到16 mg·kg-1

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生物堆制法

基于處理床技術的異位生物處理過程,通過使土堆內的條件最優化而促進污染物的生物降解。挖出的污染土壤被堆成長條形的靜態。添加必要的養分和水分于污染土堆中,必要時加入適量表面活性劑,土堆上還可以安裝有噴淋營養物的管道。

(案例)加拿大魁北克省曾采用此法對有機污染的土壤進行示范性處理。污染點為黏質土,土壤中礦物油和油脂濃度為14000 mg·kg-1。約500m3的污染土壤被轉移到一個清潔瀝青臺上,定期添加養分。由于土壤質地較黏,所以混入泥炭和木屑以改善通透性和結構。處理費用大約為每立方土壤3英鎊。34周的處理以后,72%以上的石油烴被降解,添加泥炭和木屑顯著提高了降解率。

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土地耕作法

原位土地耕作是通過耕翻土壤(但不挖掘和搬運土壤),補充氧和營養物質以提高土壤微生物的活性,促進污染物的生物降解。異位土地耕作法指將污染土壤挖掘搬運到另一個地點,將污染土壤均勻撒到土地表面,通過耕作方式使污染土壤與表層土壤混合,從而促進污染物生物降解的方法。

(案例)在德國萊茵河附近的一個煉油廠污染物的土壤曾采用此法進行修復。34周后,土壤中石油烴的濃度從12980 mg·kg-1降低至1273 mg·kg-1降低了90%以上)。

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生物通氣法

生物通氣法是將氧氣流導入不飽和土層中,增強土著細菌的活性,促進土壤中有機污染物的自然降解。生物通氣主要促進燃油污染物的降解,也可以通過土壤的生物活化作用促使揮發性有機物以蒸氣的形式緩慢揮發,工藝如圖示。

(案例)美國猶他州的一個空軍基地,曾采用生物通氣法處理被噴氣燃油污染的5000m3的土壤,其石油烴含量高達10000 mg·kg-1。處理歷經24個月,處理后土壤石油烴的含量降低到6 mg·kg-1,總費用約60萬美元。

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生物注氣法

通過空氣注氣井將空氣壓入飽和層中,使揮發性污染物隨氣流進入不飽和層進行生物降解,同時也促進飽和層的生物降解。生物注氣法適用于被揮發性有機污染物和燃油污染土壤的處理。空氣注氣法更適合于處理被小分子有機污染的土壤,對大分子有機物污染的土壤較不適用。

生物修復技術還存在哪些問題

生物泥漿反應器:

由于涉及顆粒大小分離等物理預處理,對土壤結構產生不良影響;過氧化氫、過氧化物等修復助劑的使用,例如通過與土壤有機質的反應,會導致土壤機體的損傷


生物堆腐法:

與生物泥漿反應器不同的是,該方法盡管對土坡結構和土壤肥力有好處。但是,在處理過程中容易產生氣態污染物向大氣環境的釋放污染物殘余和長的處理時間則是另一問題


生物農耕法:

由于處理床并不厚于0.5m,需要很大的處理空間;由于涉及的處理空間面積很大,揮發性有機污染物(VOCs)的控制是個問題;由于是露天處理,過程控制也是困難的。就大型處理床而言,點的安全性是個大問題。對土壤重金屬污染的修復并不適用,應加以嚴格監測、控制。


生物通氣法:

盡管在大多數非飽和土壤中氣體傳導率高于水力學傳導率,但處理原位系統亞表層中的污染物是否有效則是個大問題。生物通氣與營養物的加入,對于土壤有效氣孔,是相互矛盾的。該修復系統的有效性還受到滲流區水分含量的限制。水飽和土壤在實施該方法之前,需要降低其水位。對土壤結構和肥力也有一定影響。

小威環境專注于土壤修復領域,如有需求請咨詢我們010-82743212


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