土壤中砷污的控制技术.doc

土壤中As污染的控制技术 摘要：砷是在自然界中普遍存在的，被人们普遍关注的有毒元素。是全球性污染物土壤砷污染已成为重要的环境问题，并可对人体健康造成严重危害。对食物链途径的有效控制使得从口部无意摄入的土壤砷对人体，特别是对儿童砷摄入总量的贡献率越来越大，甚至成为主要来源。对于重金属污染，我们大家都不陌生，砷我们接触最多的一种，在啤酒等饮品中频频被检出砷超标。砷是在自然界中普遍存在的有毒元素，主要以硫化物矿的形式存在据2010年环境统计数据，我国各行业工业废水中砷排放总量118.092吨。其中，化学原料及化学制品制造业占总排放量41%，有色金属矿采选业排放量占36%，有色金属冶炼及压延加工业占20%，三者合计砷排放量比例占97%。而据中国有色金属工业协会对全国主要有色金属企业（包括锡、锑、汞工业企业）统计，2001-2009年有色金属工业废水排放总量已达到25.57万吨，砷污染物达到841吨。随着工业化、城市化、农业集约化进程的加快，人们在利用土地资源进行生产生活的同时，工业三废的排放、矿山开采中的重金属污染、城市生活垃圾填埋以及农业面源污染等途径都对土壤生态环境造成了巨大的危害壤重金属污染可导致土壤生物多样性丢失、土地质量退化，重金属的传递甚至威胁到人类的生命安全，如何及时发现并治理污染已经受到人们越来越多的关注。土壤动物的主要类群与土壤生态系统各方面的信息密切联系在一起，常被作为土壤质量评价的重要生物学指标。土壤重金属的污染已经达到相当严重的程度,要充分认识土壤重金属污染的长期性、隐匿性、不可逆性以及不能完全被分解或消逝的特点。土壤质量问题是经济可持续发展和社会全面进步的战略问题，它直接影响土壤质别、水质状况、作物生长、农业产量、农产品品质等，并通过食物链对人体健康造成危害。对工业生产中排放的污染物尚未得到较彻底控制，尤其在农业生产中大量而盲目使用化学肥料和农药的今天，江河湖海、地下水及陆地中无机和有机污染物积累总量与日俱增，使土地环境质量变得极其脆弱。一旦土壤对这些污染物尤其是重金属的消纳容量达到饱和，这些污染物对耕地生产能力的潜在毁灭性破坏便有可能一触即发，有人已形象地称之为农业生产中的“定时炸弹”。从这个意义上来讲，土地管理与保护工作不仅是对耕地总量的监管，还应该加强对耕地质量的保护与改善。对土壤质量的保护便是对耕地生产能力的保护，更是提高土地利用效率的强有力措施之一。对于我国这样一个人口众多的农业大国，开展国土质量调查评价，对土壤重金属污染物进行试验研究，开发耕地污染的治理方法和技术，显得更为必要和迫切。植物修复作为一种原位绿色修复技术，成为污染土壤修复研究的重点。土壤生物修复的基本原理是利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的菌株,甚至用构建的特异降解功能菌投加到各污染土壤中,将滞留的污染物快速降解和转化成无害的物质,使土壤恢复其天然功能由于自然的生物修复过程一般较慢,难于实际应用,因而生物修复技术是工程化在人为促进条件下的生物修复,利用微生物的降解作用,去除土壤中石油烃类及各种有毒有害的有机污染物，降解过程可以通过改变土壤理化条件(温度、湿度、pH值、通气及营养添加等)来完成,也可接种经特殊驯化与构建的工程微生物提高降解速率目前,微生物修复技术方法主要有3种:原位修复技术、异位修复技术和原位-异位修复技术原位修复技术是在不破坏土壤基本结构的情况下的微生物修复技术。有投菌法、生物培养法和生物通气法等,主要用于被有机污染物污染的土壤修复。投菌法是直接向受到污染的土壤中接入外源污染物降解菌,同时投加微生物生长所需的营养物质,通过微生物对污染物的降解和代谢达到去除污染物的目的。生物培养法是定期向土壤中投加过氧化氢和营养物,过氧化氢则在代谢过程中作为 电子 受体,以满足土壤微生物代谢,将污染物彻底分解为CO2和H2O。生物通气法是一种加压氧化的生物降解方法,它是在污染的土壤上打上几眼深井,安装鼓风机和抽真空机,将空气强行排入土壤中,然后抽出,土壤中的挥发性有机物也随之去除。在通入空气时,加入一定量的氨气,可为土壤中的降解菌提供所需要的氮源,提高微生物的活性,增加去除效率异位修复处理污染土壤时,需要对污染的土壤进行大范围的扰动,主要技术包括预制床技术、生物反应器技术、厌氧处理和常规的堆肥法。预制床技术是在平台上铺上砂子和石子,再铺上15-30cm厚的污染土壤,加入营养液和水,必要时加入表面活性剂,定期翻动充氧,以满足土壤微生物对氧的需要,处理过程中流出的渗滤液,即时回灌于土层,以彻底清除污染物。生物反应器技术是把污染的土壤移到生物反应器,加水混合成泥浆,调节适宣的pH值,同时加入一定量的营养物质和表面活性剂,底部鼓入空气充氧,满足微生物所需氧气的同时,使微生物与污染物充分接触,加速污染物的降解,降解完成后,过滤脱水这