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深度分析:挥发性有机物污染土壤如何修复

点击次数:272  发布时间:2021-01-22

一、挥发性有机物及其污染土壤的特性

挥发性有机物是指室温下饱和蒸汽压超过70.91Pa或沸点小于260℃的有机物,是石油、化工、制药、印刷、建材、喷涂等行业排放的常见污染物。挥发性有机物污染土壤有以下特性:

()隐蔽性

和其它土壤污染一样,挥发性有机物造成的土壤污染也不像大气与水体污染那样容易为人们所发觉。因为土壤是复杂的三相共存体系,各种有害物质在土壤中,总是与土壤相结合。挥发性有机物在土壤里也存在气、液、固三相的吸附平衡,隐匿于土壤环境。而且,当土壤污染物损害人畜健康时,土壤本身可能还继续保持其一定的生产能力。

(二)挥发性

土壤污染主要是通过植物传递来表现其危害。但和其它大多数土壤污染物不同的是,挥发性有机物具有强挥发性。因而,挥发性有机物不像其它污染物那样,经由植物吸收进入生物链传递,而是在一定的条件下(合适的温度、气压及土层受到扰动等),直接从土壤中解吸附,挥发出来被人体吸入或危害环境。

(三)毒害性

挥发性有机物大多具有毒性,对人体健康的影响主要是刺激眼睛和呼吸道,使人产生头疼、咽痛、乏力及皮肤过敏等症状。其中苯、氯乙烯、多环芳烃以及甲醛等还是可疑致癌物质。有些挥发性有机物在光照条件下发生光化学氧化反应,生成更毒的光氧化产物。部分挥发性有机物对臭氧层有破坏作用,如氯氟碳化物(CFCs)和氯氟烃等。挥发性有机物类物质都直接或间接对人体或环境造成不良影响。

(四)累积性

有学者发现,在挥发性有机物污染土壤中的一些难降解有机物(通常是56环化合物),至今仍大量存在于土壤中。由于土壤对化学物质的吸附作用,挥发性有机物将在很长一段时间内缓慢释放。从土壤环境中挥发出的挥发性有机物浓度并不一定很高,但经过长期低剂量释放,也可以在人体中逐日累积,由量变到质变,对人体健康造成极大威胁。

(五)多样性

挥发性有机物并非单一的化合物,它由900多种有机物组成,不同地点、不同时间在土壤中所测得的挥发性有机物组分也是不相同的。由于各有机化合物混和共存,它们之间存在的协同及颉颃等作用,使得此类土壤污染变得更加复杂多样。研究表明,在各单一挥发性有机物组分浓度都低于限制浓度时,挥发性有机物的总浓度达到一定值,仍会对人体造成伤害。尤其是多种挥发性有机物混和存在,其危害程度将大大增加。同时,挥发性有机物组成的多样性,也加大了此类污染土壤修复的难度。

二、挥发性有机物污染土壤淋洗修复

土壤淋洗修复设备

土壤淋洗技术主要用于处理化学吸附在土壤微粒孔隙及周围的挥发性有机污染物,既可以原位修复,又可以异位修复。恢复性有机物污染土壤用土壤淋洗修复是一种非常有效的修复方式;其运行方式有单级淋洗和多级淋洗2种。淋洗液可以是清水,也可以是无机溶液(碱、盐)、有机溶液和螯合剂、表面活性剂、氧化剂及超临界CO2流体。土壤淋洗技术主要通过淋洗液溶解液相、吸附相或气相污染物和利用冲淋水力带走土壤孔隙中或吸附于土壤中的污染物。巩宗强等用植物油淋洗受多环芳烃污染的土壤,去除率达90%以上,残留在土壤中的植物油可在几天内被降解。

近几年来,主要用表面活性剂作为淋洗液来修复受挥发性有机物污染的土壤。有关研究表明,使用多种表面活性剂进行连续的土壤清洗,去除效果往往要优于使用单一表面活性剂。生物表面活性剂由于具有高度特异性、良好的生物降解性和生物适应性而具有广泛的应用前景。这类生物表面活性剂可为微生物提供碳源且更易被生物降解。

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