La contaminación del suelo se refiere al fenómeno de que los contaminantes generados por las actividades humanas ingresan al suelo y se acumulan en cierta medida, lo que hace que la calidad del suelo se deteriore y la función disminuya.
Después de que la tierra está contaminada, la capa superior del suelo con una alta concentración de contaminantes ingresa fácilmente a la atmósfera y a los cuerpos de agua bajo la acción del viento y el agua. Estos contaminantes eventualmente afectan la salud humana a través de la cadena alimentaria.
Manifestación directa de la contaminación del suelo al daño humano.
1. Conducir a una menor producción de cultivos y una menor calidad de los productos agrícolas;
2. Aguas subterráneas y superficiales contaminadas;
3. Afectar la calidad del medio ambiente atmosférico;
4. Poner en peligro la salud humana.
Proceso de remediación de suelosSoil remediation process
1. Tecnología de reparación física
(1) Tecnología de extracción y reparación de vapor de suelo
La tecnología de extracción y reparación de vapor del suelo consiste en introducir aire limpio en el suelo contaminado para generar fuerza motriz, y utilizar el gradiente de concentración entre la fase sólida, la fase líquida y la fase gaseosa del suelo para convertirlo en un contaminante gaseoso y descargarlo cuando la presión del aire disminuye. proceso.
Esta tecnología es adecuada para la remediación de suelos contaminados por compuestos orgánicos altamente volátiles y algunos compuestos orgánicos semivolátiles, como los contaminados por gasolina, estúpido y tetracloroetileno.
(2) tecnología de reparación de vitrificación
La tecnología de reparación por vitrificación se refiere al uso de energía térmica para fundir contaminantes sólidos en sustancias similares al vidrio o similares a la vitrocerámica a altas temperaturas, y para hacer que el cuerpo solidificado sea permanentemente estable en virtud de la densa estructura cristalina del cuerpo de vidrio. Después de la vitrificación de los contaminantes, los contaminantes orgánicos serán destruidos por pirólisis o convertidos en gas para escapar, y las sustancias radiactivas y los metales pesados en ellos se unirán firmemente en el vidrio fundido. La tecnología de reparación de vitrificación es adecuada tanto para el procesamiento in situ como para el procesamiento ex situ.
(3) tecnología de curado / estabilización
La tecnología de solidificación / estabilización se refiere al uso de métodos físicos o químicos para reparar contaminantes dañinos en el suelo, o para convertir contaminantes en formas inactivas de sustancias químicas, evitando que migren y se propaguen en el medio ambiente, reduciendo así la tecnología de remediación de la contaminación para el grado de intoxicación por sustancias.
Esta tecnología se usa generalmente para el tratamiento inofensivo de suelos contaminados por metales pesados y materiales radiactivos, pero el uso posterior del sitio después de la reparación puede causar el envejecimiento o la falla del material solidificado, lo que afecta su capacidad de curado. El contacto con el agua o el proceso de formación de hielo / descongelación reducirá la contaminación. Efectos de los objetos.
(4) tecnología de reparación electrodinámica
La tecnología de reparación electrocinética consiste en aplicar corriente continua (varios amperios por metro cuadrado) al suelo, bajo la acción combinada de solución puntual, electromigración, difusión, electroosmosis, pulsos eléctricos, etc., para enriquecer los iones en la solución del suelo cerca del electrodo. , por lo tanto, llegar al proceso de eliminación.
Los contaminantes objetivo de esta tecnología incluyen la mayoría de los contaminantes inorgánicos, materiales radiactivos y sustancias orgánicas con fuerte adsorción. La velocidad de reparación electrocinética es rápida y el costo es bajo. Es especialmente adecuado para la reparación de suelos contaminados con una amplia gama de metales viscosos y materia orgánica soluble. Para las aguas residuales orgánicas insolubles, se requiere solubilización química y la contaminación secundaria es fácil de producir.
(5) tecnología de reparación termodinámica
La tecnología de reparación termodinámica se refiere al proceso de eliminación o destrucción de sustancias tóxicas en el suelo mediante el uso de algunos efectos físicos y químicos generados por las altas temperaturas, como la volatilización, la combustión, la pirólisis.
Esta tecnología a menudo se usa para tratar suelos contaminados orgánicamente, como compuestos orgánicos volátiles, compuestos orgánicos volátiles, pesticidas y compuestos clorados de alto punto de ebullición. También es adecuado para suelos parcialmente contaminados como el mercurio metálico volátil. Pero la tecnología de tratamiento térmico no es aplicable a la mayoría de los contaminantes inorgánicos, orgánicos corrosivos, oxidantes activos y agentes reductores.
(6) Suelo invitado y tecnología de intercambio de suelo
El suelo huésped se refiere a cubrir el suelo contaminado con suelo no contaminado para evitar que los contaminantes en el suelo contaminado entren en la cadena alimentaria. Sin embargo, la capa de tierra limpia entrante necesita un cierto grosor, que puede satisfacer el crecimiento de las raíces de las plantas para evitar que llegue a la capa de tierra contaminada. El reemplazo del suelo es eliminar parte o la totalidad del suelo contaminado y reemplazarlo con suelo no contaminado. La práctica ha demostrado que este es un método práctico y efectivo para controlar la contaminación del suelo, especialmente la contaminación por metales pesados. En general, cuanto mayor es el espesor del reemplazo del suelo, más significativa es la reducción del contenido de contaminantes en el cultivo.
2. Tecnología de reparación química.
(1) Tecnología de lixiviación química
La tecnología de lixiviación química se refiere al uso de eluyentes o aditivos químicos para combinar con contaminantes en el suelo, y a través de la desorción, quelación, disolución o fijación del eluyente para hacer que los contaminantes sean adsorbidos o fijados en las partículas del suelo. Tecnología de desorción, disolución y eliminación. .
La tecnología de lixiviación química se puede dividir en tecnología de lixiviación in situ y tecnología de lixiviación ectópica. La tecnología de lixiviación in situ es adecuada tanto para contaminantes orgánicos como inorgánicos, especialmente para remediar la contaminación del suelo con textura gruesa y fuerte permeabilidad; La tecnología de lixiviación ectópica se puede utilizar para materiales radiactivos, orgánicos u orgánicos mixtos, metales pesados u otro suelo contaminado con materia inorgánica antes del procesamiento.
(2) tecnología de oxidación química in situ
La tecnología de oxidación química in situ se refiere a la tecnología de reparación que inyecta oxidantes químicos en el suelo para oxidar los contaminantes en él para degradar o convertir los contaminantes en productos de baja toxicidad y baja movilidad. La tecnología de oxidación química no necesita excavar todo el suelo contaminado, sino que solo perfora en diferentes planos del área contaminada y luego bombea el oxidante al suelo a través de una bomba.
La tecnología de oxidación química in situ a menudo se usa para reparar contaminantes como aceites, solventes orgánicos, hidrocarburos aromáticos policíclicos, COP, pesticidas y cloruros insolubles en agua que han estado en el suelo durante mucho tiempo y son difíciles de biodegradar.
(3) tecnología de deshalogenación química
La tecnología de deshalogenación química se refiere a agregar reactivos al suelo contaminado con compuestos orgánicos halogenados para reemplazar o reemplazar halógenos en contaminantes o para descomponerlos o volatilizarlos parcialmente y eliminarlos. Es una de las tecnologías de reparación química ectópica.
Esta tecnología es adecuada para el tratamiento de contaminantes orgánicos volátiles o semivolátiles, contaminantes orgánicos halogenados, bifenilos policlorados, dioxinas, furanos, etc. No es adecuada para contaminantes orgánicos halogenados semimetálicos y metales pesados, hidrocarburos aromáticos policíclicos, herbicidas, pesticidas, Explosivos, asbesto, cianuro, sustancias corrosivas, contaminantes orgánicos no halogenados, etc.
(4) tecnología de extracción por solventes
La tecnología de extracción por solventes es una tecnología que utiliza solventes para extraer o eliminar productos químicos nocivos del suelo contaminado. Esta tecnología se aplica principalmente al tratamiento de contaminantes orgánicos volátiles y semivolátiles, contaminantes orgánicos halogenados o no halogenados, bifenilos policlorados, dioxinas, furanos, hidrocarburos aromáticos policíclicos, herbicidas, pesticidas, explosivos, etc.
(5) tecnología de mejora del rendimiento del suelo
La tecnología de mejora del rendimiento del suelo se refiere a técnicas de ingeniería que toman modificadores específicos o cambian artificialmente el potencial de reducción de la oxidación del suelo. La tecnología de mejora del rendimiento del suelo está dirigida principalmente al suelo contaminado con metales pesados, y algunas medidas también se pueden utilizar para mejorar el suelo contaminado orgánico.
3.Tecnología de reparación de microbios
(1) Principio de remediación microbiana del suelo contaminado con metales pesados
Hay muchos tipos de microorganismos del suelo, y son enormes en número. Son coloides orgánicos activos en el suelo, que son más grandes que la superficie, tienen una carga fuerte y tienen actividades metabólicas vigorosas. Los microbios pueden reparar, mover o transformar metales pesados en el suelo, cambiar su comportamiento químico ambiental en el suelo y promover la desintoxicación o la reducción de la toxicidad de sustancias tóxicas y nocivas, logrando así el propósito de la biorremediación.
Por lo tanto, el principio de reparación microbiana del suelo contaminado por metales pesados incluye principalmente el enriquecimiento biológico (como la bioacumulación y la biosorción) y la biotransformación (como la redox biológica, la metilación y la desmetilación, y la disolución de metales pesados y la degradación orgánica compleja de la coordinación). ) Y otros modos de acción.
(2) Principios de remediación microbiana del suelo orgánico contaminado
La mayoría de los contaminantes orgánicos en el suelo pueden ser degradados y transformados por microorganismos, reducir su toxicidad o volverlos completamente inofensivos. La degradación de los contaminantes orgánicos por microorganismos depende principalmente de dos modos de acción:
① degradación por enzimas extracelulares secretadas por microorganismos;
② Después de que los contaminantes son absorbidos por las células por los microorganismos, son degradados por las enzimas intracelulares.
Los microorganismos se degradan y transforman los contaminantes orgánicos en el suelo, por lo general dependen de los siguientes modos de reacción básicos para lograrlo.
Oxidación: oxidación del alcohol; oxidación de aldehído; oxidación de metilo; desalquilación oxidativa; oxidación de tioéter; peroxidación; anillo de benceno hidroxilación; escisión de anillo aromático; escisión heterocíclica; epoxidación, etc.
Reducción: reducción de vinilo; reducción de orto alcohol; hidroxilación de anillo aromático, etc.
Transferencia génica: descarboxilación; deshalogenación; deshidrocarbonización, etc.
Hidrólisis: incluye principalmente los tipos de hidrólisis de ésteres, aminas, fosfatos e hidrocarburos halogenados.
4. Tecnología de fitorremediación
La tecnología de fitorremediación se refiere a una tecnología emergente de tratamiento ambiental de la contaminación que utiliza el mecanismo de absorción, volatilización, transformación y degradación de las plantas y sus sistemas microbianos de rizosfera para clarificar los contaminantes en el medio ambiente.
