摘 要:随着经济的飞速发展, 农田土壤重金属铅污染已成为一个严重问题,其中农田土壤的铅污染面积广,威胁农作物安全, 我们作为环保工程技术人员,更是责无旁贷担当起此历史责任,利用自身的优势。通过了综述土壤修复技术措施,对农田土壤铅污染进行修复处理。
关键词:农田 土壤修复 技术措施
中图分类号:Q938.1+3 文献标识码:A 文章编号:
一 、 项目概况
为追求经济效益和GDP,很多地方在经济发展过程中没有很好地进行产业规划,对工业企业造成的环境污染和破坏没有充分意识。致使农田受到污染,尤其是重金属的污染,给当地农村的生活、生产造成极大影响。
本案例为南方省份某村两村民小组,地形主要以丘陵为主,三面环山。该村周边此前曾有多个小冶炼厂,生产的废气,环绕整个村幔废水的排放既不通畅,也不处理,主要污染物长期渗透积淀于村嶂芪У呐铩F扔诖迕竦那苛乙求和当地政府的决心,周围的冶炼厂被迫停产和搬迁,但此前,该村土壤受到冶炼污染一直未得到治理,重金属污染成份主要为k、铬、铜、铅以及锌。
随着村庄规模的不断壮大,人类生活水平的提高,面临新的环境问题越来越突出。该村庄存在的新的环境问题主要表现在以下两个方面:1、农村生活污水及散养畜禽粪便没有经过处理就随地排放(附图1);2、生活垃圾随意乱放。致使这些农田土壤受新旧污染交错。某村两小组农田平面布置图(如下图2)。
图1清洗废水排放现状。
图2某村两小组农田平面布置图
二、土壤修复依据
2.1.目的及意义
人类生存的地球,种植着各种农作物和自然生长着千千万万的各种植物,以源源不断地供给人们生长的水、空气、各种食品和各种营养成份。由此,人类生生不息。自进入工业革命以来,人类的生产活动对大自然造成越来越大的影响,构成大自然的主要要素水、空气和土壤受到越来越大的破坏。如何构筑人和自然的和谐发展,此时也越来越引起人们的重视。土壤的维护和修复,已引起了各国政府和组织及有识之士的高度关注。我们作为环保工程技术人员,更是责无旁贷担当起此历史责任,利用自身的优势,结合了国内外的经验,积极投身到土壤修复工作中去,以建设更美好的新农村。
2.2.国内外情况
污染土壤修复技术的研究起步于20世纪70年代后期。在过去的几十年间,欧、美、日、澳等国家纷纷制订了土壤修复计划,并投入巨资用于土壤修复技术的拓进以及相关设备的研发,积累了丰富的技术和工程应用经验,成立了许多土壤修复公司和组织,很多有志之士投身其中,使土壤修复技术得到了快速的发展。我国的污染土壤修复技术发展较晚,在 “十五”期间才得到重视,并列入了高技术研究规划发展计划,但其研发水平和应用经验与国外发达国家还有比较大的差距。随着工业和社会的发展,土壤污染由工业区到非工业区、由城市向乡村扩散的趋势,由此,引发了人们强烈的环保意识,保护环境,保护耕地,保护土壤已经达成了人们的共识。
三 、 土壤修复主要内容及技术路线
3.1.主要内容及需要解决的关键技术问题
该项目的土壤污染具有如下特点:土壤原已受到一定程度的重金属污染,随着村岬睦螅现在正进一步受到生活污水和垃圾废弃物的污染,具有多种污染源的性质;解决此种土壤污染,需作综合治理,其中最为关健因素是,不仅要对生活污水和垃圾废弃物先进行截断和处理,还要对原有土壤治理,才能达到土壤修复,使农田得到再利用的目的。
3.2.采用的技术路线以及工艺流程
在对原有土壤实地调查得到第一手可靠资料的基础上,通过对该土壤技术分析,其修复工艺流程如下:
生活污水造成土壤污染截流分隔、水草种植净水处理
垃圾废弃物造成土壤污染 集中收集分拣运转 无害化处理 合格土壤
重金属造成土壤污染 深耕、特色种植、特种肥料 物化学处理
四、 土壤的修复措施
4.1.污水的截流分离和处理
针对本项目农户相对比较分散,污水收集难度较大的现状,因地制宜,综合资源利用,充分利用村庄地形地势、可利用的水塘及闲置地,采用生物生态组合处理技术。分别采用土壤渗透、生物滤池、稳定塘、无动力厌氧+人工湿地等技术对污水进行处理。
(1)土壤渗透。该系统将污水投配到土壤表面具有一定构造的渗滤沟中,污染物通过物理、化学、微生物的降解、利用得到处理和净化。该技术对悬浮物、有机物、氨氮、总磷和大肠杆菌的去除率较高,一般为65%~70%。
(2)生物滤池。由池体、填料、布水装置和排水系统等四部分组成。池内由碎石或塑料制品填料构成的生物处理构筑物。污水与填料表面上生长的微生物膜间隙接触,使污水得到净化。生物滤池缓冲容量大,能自动调节浓度高峰使微生物始终正常工作,耐冲击负荷的能力强。对悬浮物、有机物去除率达85%以上。
(3)稳定塘。是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。具有方便操作、能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点。
4.2.垃圾及生活废弃物的集中收集和处理
结合农村实际,产生的生活垃圾不宜就地直接焚烧或填埋,由于村垃圾产量小以及运输成本高,运输频率按每周1次或两周1次。本村庄根据实际情况,设置垃圾收集点,增加垃圾转运装置等,对产生的垃圾进行收集运转。结合本村情况,选择容量为500L的垃圾桶做未分散垃圾收集点,垃圾密度为0.3t/m3,垃圾填充率为0.75计算,在本村设置500个垃圾桶于村部主道路及每户配置一个。设计容量为2.5吨垃圾转运箱5个,人力垃圾收集运输车6辆,把垃圾运送到城镇进行统一无害化处理。
4.3.土壤的直接修复
(1)选择合适的土壤搭配和施肥方式
对原有土壤采用适当的搭配,必要时根据土壤的不同成份,部份更换,多施用农家肥等,通过简单易行的方法,对污染并不太严重部份土壤作初步的修复处理。
(2)选择深耕深种种植和特种种植技术
对污染不太严重区域,土壤受到的污染一般还局限于表层,更深部分的土壤层还是保持比较好的状态,通过深耕,可以利用土壤的自然搭配,减少了土壤污染组分;另一方面,通过深种,种植根系比较发达,根深叶茂的农作物或一些乔木灌木类根深叶茂的植物,被污染了的土壤对这些物种造成的影响就相对比较小,有利于这些物种的生长,反过来,通过对这些正常生长的物种根系的固定吸收和叶面的散发排放,可以在一定程度上把土壤得到修复。
尤其选用一些具有某种特殊功能的植物,比如:酸模叶蓼、虎尾草、金盏银盘等,利用其根系吸收污染土壤中的有毒有害有机无机物质,并运移到植物上部,或改变有害物的结构和形态,通过其对有害物质的转移或有害变无害化处理的某些特殊功能,直接种植于具有污染的土壤上,利用植物资源及其具有的净化功能,从而达到对原有土壤修复的目的。
(3)采用物理及化学反应原理处理土壤中的重金属
对污染比较严重的部分土壤,采用以上方案,速度比较慢,效果比较低。为此,对土壤片区采用网格状钻孔取样,做土壤检测分析,按5~10平方米取1个样,根据不同土壤深度取0.5~0.8米。在准确测试的基础上,对这部分受重金属污染比较严重的土壤进行重点修复。
根据该农田区域的地形和地势特点,布置一些围堰,挖出一些明沟、暗沟和竖井,对这些农田进行翻耕的同时,在农田底部覆膜,在土壤喷淋水中添加硫酸、草酸等酸性化学试剂,这些土壤受喷淋洗涤浸泡一定时间后,化学试剂与土壤中的砷、铬等有害重金属结合成络合物。然后水体通过在土壤底部低水位处回流至竖井,再对竖井中含高浓度重金属废水进行集中沉淀过滤分离。通过水泵作用,使喷淋土壤回流水和水沟竖井形成循环体系,水体可以反复使用。通过反复多次浇灌,使原有土壤中的重金属得到清理,土壤得到整治修复。
五 、效果及预测
该土壤修复技术及应用,是针对该村崽囟ㄅ镄薷吹囊恢殖⑹浴8猛寥朗艿降奈廴臼奔浔冉铣ぃ土壤修复得考虑人力、物力、财力等经济的和社会的因素,修复工程并不希望一蹴而就,而是希望选取正确的方向,通过一段时间持续的努力产生的效益。现在土壤的重金属含量已有一定的降低,植物生长效果比较好,村容村貌大为改观。相信经过几年的努力,该农田土壤会得到完全的修复,并将重新恢复为绿色田野的一部份,该村峤会更加美丽。