砷是環境中的有害物質。對於砷汙染的土壤當砷含量在土壤中積累到一定程度以後,危害最大的就是農作物水稻,並通過食物鏈等途徑有可能直接危害人類健康。
常用的砷汙染土壤的修復技術、
1、穩定固化法:先分析處理的汙染物質的汙染程度,再配比針對性的治理藥劑,把受砷汙染的土壤與配比好的藥劑10~30%混合,加入混煉水在攪拌機內攪拌3~5分鐘,排出養生3~5天分級利用。這樣可以有效的把重金屬包裹在結晶內。
從而達到治理重金屬汙染的問題。治理效率是按照要求的標準來的。
2、工程措施法:工程措施主要包括客土、 換土和深耕翻土等。換土就是把汙染土壤取走, 換入新的乾淨土壤。客土法是向汙染土壤內加入大量的乾淨土壤, 覆蓋在表層或混勻, 使汙染物濃度降低。翻土可以使聚集在表層的汙染物分散到深層, 達到稀釋和自處理的目的。深耕翻土主要用於輕度汙染的土壤, 而客土和換土主要用於重度汙染的土壤。工程措施治理重金屬汙染土壤具有徹底、 穩定的特點, 但工程量大、 投資費用高, 破壞土體結構, 引起土壤肥力下降。
3、物理化學修復法:物理化學修復主要包括了土壤淋洗法、玻璃化法、電化學法等。土壤淋洗法利用淋洗劑淋洗汙染土壤, 使土壤固相中的重金屬轉移到土壤液相中, 降低汙染物毒性。玻璃化法是在現場使用電加熱, 將汙染土壤熔化, 冷卻後形成化學惰性的、 非擴散的堅硬玻璃體技術。電化學法是利用外加電場所產生的動電效應驅動土壤中的汙染物沿電場方向定向遷移。富集的汙染物可在電極區得到集中處理或分離。對於滲透性不高, 傳導性差的粘性土壤中的砷, 根據電流能破壞金屬- 土壤鍵的原理, 可應用電化學法予以去除。
4、植物修復法:植物修復是利用某種植物來淨化受重金屬及/或有機汙染物如原油、溶劑以及聚合碳氫化學物汙染的土壤、沉澱和水體。植物修復按其修復的機理和過程可分為植物萃取、植物固定、植物揮發、根系過濾、植物降解。其中,植物萃取是指利用植物根系吸收土壤汙染物質並運送至植物地上部,通過收割地上部物質而達到去除土壤中汙染物的一種法。
附原理圖(下)
5土壤動物修復法
土壤中的某些低等動物如蚯蚓、 鼠類等可吸收土壤中的重金屬, 進而降低了汙染土壤中重金屬的含量。用蚯蚓進行試驗, 當土壤投加 As100~ 300、Cd10、Cu300、Pb300mg/kg 時, 蚯蚓對砷的富集係數最大。因此在砷汙染的土壤上放養蚯蚓, 待其富集砷後, 採用電擊、 灌水等方法驅除蚯蚓,集中處理, 修復砷汙染土壤。但是這樣就又增加了一道治理工序,和費用上的額外支出。
總結金屬砷對土壤的汙染及常用的治理技術,針對重金屬對土壤的汙染及治理,具有很強代表性和實用性的是穩定固化法。是目前較受關注的一種方法。
穩定固化法的治理流程:
1>、攪拌均勻:將土壤、汙泥投入攪拌機,充分攪勻破碎,加入穩固劑攪拌3-5分鐘,混合均勻,形成汙泥與穩固劑的混合體,其中藥劑填加量是待處理土壤、汙泥重量的10%-30%,酌情加水,保持混合物含水率在20~45 %,充分攪拌反應5~20分鐘; 2>、靜置成型,常溫下養護2~7天。處理後汙染物質分析,分級利用。
作用機理是模仿金屬礦的形成過程,使重金屬顆粒在天然岩石中間體的吸附、反應吸附、離子交換等作用下被穩固劑所固定,進一步通過硅酸、砷等含水性非晶物質及低結晶礦物的高度結晶化,使重金屬成為礦物中的微量成分。產生的結晶物質可通過再結晶過程及粒子之間生成交錯的晶體,形成強結構的固化網,將固化的重金屬進一步封固在固化網內。此過程不僅達到了固化的作用,通過晶體交錯、再結晶的不可逆反應過程,更使其達到了穩定化的效果。形成的固化物質在環境條件改變的情況下,也可抑制汙染物質的再次溶出、擴散。最終達到降低重金屬汙染的目的。
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原作者： 科創重金屬博士