潘欣琳
分析固體廢物資源化及綜合利用技術
潘欣琳
(廣州市生態(tài)環(huán)境局增城區(qū)分局,廣東 廣州 510000)
隨著社會經濟的發(fā)展,固體廢棄物的排放量逐年增加,但中國固廢資源處理技術水平與發(fā)達國家存在一定差距,增加了處理固體廢物的難度。簡要分析了中國固體廢物現狀,研究了土壤金屬污染形勢和根源,重點探討了重金屬污染土壤綜合治理技術,對研究其他環(huán)保技術發(fā)展具有重要意義。
固體廢棄物;處理技術;重金屬污染;生活垃圾
改革開放使中國經濟快速發(fā)展,也提高了人民的生活水平,相應增加了排放生活垃圾等固體廢棄物的量,在中國大中城市這樣的現象更顯著。中國政府在這方面的管理相對薄弱,迫切需要采取先進的管理技術綜合處理復雜的固體廢棄物,并有效提高管理水平。
中國有較多固體廢棄物的種類,即工業(yè)固體廢棄物、生活垃圾與危險廢物。生活垃圾包括城市與農村的生活垃圾,前者為城市居民生活垃圾、商場垃圾和市政建設廢棄物,后者為農民生活垃圾與農田廢棄種植物。工業(yè)固體廢棄物包含工業(yè)生產帶來的固體廢棄物、建筑垃圾與工業(yè)廢渣等。危險廢物有較強的腐蝕性和毒性,并影響生活環(huán)境,比如化學藥品、醫(yī)療垃圾等。
一般情況下,土壤重金屬有多種污染源,主要是鉛、汞和銅污染。中國大多數地區(qū)存在嚴重的重金屬污染問題,并缺乏科學的治理技術。由于重金屬污染,中國糧食產量呈下滑趨勢,由此可知,土壤重金屬污染不利于糧食產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,影響了人們的日常生活。
礦區(qū)廢棄物加重土壤污染程度,使這部分地區(qū)污染較嚴重;排放工業(yè)氣體,進入土壤而造成污染;排放工業(yè)廢水產生水污染。中國一部分城市嚴重缺水,人們往往用工業(yè)廢水灌溉農田,污染土壤的同時威脅人們的生命安全[1]。
3.1.1 明確元素
根據土地利用情況分析,耕地關系國家的糧食安全、關系國計民生、事關中國社會的穩(wěn)定,具有重要意義,需優(yōu)先修復。在各元素環(huán)境地球化學等級所占面積中,耕地類型中Cu污染的面積最大。在資金有限的情況下,根據社會經濟效益優(yōu)先的原則部署修復計劃,選擇這一元素實施修復。
3.1.2 統(tǒng)計修復面積
在修復土壤污染之前,應綜合了解污染的面積。以Cu元素劃分重度與中度污染的耕地,經過表格統(tǒng)計,優(yōu)先修復的土地應用類型以水田為主,總面積達25.24 hm2。
3.1.3 污染原因
污染區(qū)域共有4處銅礦化點,成礦原因均為熱液型。現場勘查認為,原有土壤污染原因為采石,所采石料全部修路和填海造田,而耕地土壤污染原因為整理土地中堆填山邊風化層。
土壤修復包含多種方法,涉及多門學科,一般消耗資金大、時間跨度長、社會關注度高。物理、化學與生物修復技術各有優(yōu)劣勢:物理修復工作繁重、能耗高,需具有專業(yè)的設備,相應增加了成本;化學修復易損壞土壤生態(tài)結構、處理成本高且會增加二次污染風險;生物修復過程長、降解污染物產生毒性大的中間產物、結果易受場地和環(huán)境因素影響、修復效果缺乏穩(wěn)定性[2]。
3.3.1 確定方案
3.3.1.1 化學修復
在化學修復中選擇幾項代表性案例進行研究,從而選擇最合理的技術方法。化學修復效果如表1所示。經過對比,修復Cu污染選擇石灰、磷石灰最合理。
3.3.1.2 植物修復
植物對土壤中重金屬的吸收、揮發(fā)和固定,能降低重金屬的含量,達到修復目的[3]。
3.3.1.3 聯(lián)合修復
與單一修復技術比較,聯(lián)合修復效率高、沒有二次污染,兩種或以上協(xié)同修復可明顯提高修復重金屬污染水平,提升修復效果,尤其圍繞植物開展聯(lián)合修復,具有巨大優(yōu)勢,保證可持續(xù)發(fā)展。聯(lián)合修復效果如表2所示。
表1 化學修復效果
序號材料污染物土壤類型修復效果 1改良劑Cu-Cd冶煉廠周圍石灰和磷灰石可提高污染土壤pH值,降低Cu、Cd含量 2改良劑Cu-Cd水稻田評價指標為黑麥草的生物量和Cu、Cd,改良劑效果:石灰>磷灰石>木炭>豬糞>凹凸棒石>蒙脫石 3陰極控制液Cu-Cd學校土壤檸檬酸可遷移重金屬,有效解吸Cu、Cd 4皂苷Cu-Pb農場皂苷無背景電解質離子共存時可淋洗去除Cu、Pb 5聚合鋁鹽Pb-Cd-Cu-Zn郊區(qū)土壤聚氯化鋁修復率分別為88.4%,85.2%,85.5%,73.8%,聚合硫酸鋁為89.8%,88.8%,83.6%和72.5%時可有效修復土壤
表2 聯(lián)合修復效果
序號修復手段污染物修復效果 1Tween/檸檬酸Cu-Pb-Cd-PCBs污染土壤中的Cu-Pb-Cd與檸檬酸復合淋洗劑混合,得到較高洗脫率 2鼠李糖脂/檸檬酸林丹-Pb-Cd混合鼠李糖脂/檸檬酸處理林丹-Pb-Cd,得到最大解吸率 3石灰、泥炭/紅蛋植物重金屬混合污染紅蛋白植物顯著降低Pb、Cb含量 4螯合劑EDTA/印度芥菜Cu、Zn、Cd、Ni、Pb等水培試驗中,增加 EDTA濃度的同時,提高重金屬含量線性比例 5螯合劑EDTA/檸檬酸Cr、CdEDTA/檸檬酸有效修復被污染的土壤,可提高吸收重金屬概率 6螯合劑 EDds/海州香薰Cu、Zn、Pb加入EDds可增加吸收量,降低淋濾風險
經研究分析,修復地塊適合改良劑-植物修復聯(lián)合技術。
3.3.2 制訂方案
3.3.2.1 修復過程
重金屬污染物與土壤理化特點、土地利用和修復目標、修復時間與成本等因素決定了選擇怎樣的修復技術。按照基本原則,編制工作程序。修復方案流程如圖1所示。
圖1 修復方案流程圖
3.3.2.2 效果評估
植物毒性評估?;谥参锷鷳B(tài)學對修復污染土壤的效果評估,通過植物監(jiān)控土壤的污染,可以采取評定植物受害程度、植物體內污染物含量的方法。前者用肉眼觀察污染植物體后形態(tài)變化,后者通過分析植物體內污染物含量評價修復效果。
生物標記評估。用整體生物體或體液組織表征化學污染物的暴露,或其效應的生化、生理、行為等變化,對暴露的環(huán)境污染物進行有效衡量。短期內用標記物變化判斷污染物的生態(tài)效應。
綜合分析,修復重金屬污染土壤方面,還需不斷摸索與研究,不管采取哪一種修復重金屬污染土壤的技術都是有利的,具有技術優(yōu)勢,綜合應用這些技術,實現優(yōu)化處理,進而提高修復水平,獲得最好的治理效果。
[1]李成勝,李小磊,張健.政府的促進對固體廢棄物處理技術的影響作用[J].化工時刊,2015,29(5):30-32.
[2]梅寶中,張強,王端鑫.重金屬污染土壤修復技術及其修復實踐[J].環(huán)境與發(fā)展,2018,30(11):85,87.
[3]張明恒.重金屬污染土壤修復技術及其修復實踐研究[J].現代農業(yè)研究,2018(9):115-116.
X705
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2019.15.020
2095-6835(2019)15-0055-02
〔編輯:張思楠〕