工业污染场地土壤修复技术的应用分析

摘要：本研究主要分析工业污染场地的土壤修复技术的应用方法及效果。详细对工业场地土壤的污染现状进行分析，阐述了植被修复技术、热化修复技术、土壤气提技术的应用，重点结合案例分析了微生物修复技术的应用。通过上述修复技术的分析，可以明确这些土壤修复技术均对工业污染场地土壤具有积极意义，可以促进土壤活力的恢复，为居民的日常生产活动提供保障。关键词：工业污染场地；土壤修复技术；应用分析为进一步推动经济社会的发展与进步，我国不断加强工业发展，但是过程中不可避免带来一定污染，尤其是土壤污染。因此，根据我国国情制定更为适用的土壤修复技术，实现土壤修复的目的，与我国绿色发展理念相吻合。土壤修复之后可正常开展农业生产等活动，也可避免土壤内污染物对地下水造成不良影响，为居民日常生活以及工业活动的开展提供保障[1]。一、工业场地土壤污染现状自改革开放以来，我国大力进行工业生产，工业生产在产业发展中占据重要地位，仅次于农业生产，通过工业化实现了经济飞速发展的目的，由于开展工业生产活动时未能重视环境保护，一般秉持“先污染后治理”的原则，最终对土壤环境造成严重不良影响，特别是化学药剂的应用，导致土壤利用率不断降低，此种现象不仅影响农业生产，同时也对城市化发展造成严重不良影响[2]。目前，工业场地建设规模不断扩大，这也就意味着工业土壤场地污染越来越严重，根据调查研究显示我国目前知道3600万m3土壤存在污染情况，其中重金属污染最为严重，至少涉及2000万m3土壤，严重污染土壤占30%左右。针对此情况，应对工业场地内土壤污染情况进行勘察。从下表1中可看出，我国当前土壤污染尤为严重，尤其是工业生产活动造成的土壤污染，因此需重点研究土壤修复技术，改善土壤环境，使其可被再次应用于农业生产以及工业生产之中，降低地下水环境的污染。具体如表1所示二、工业污染场地常用土壤修复技术（一）植被修复技术该技术主要利用植物的吸附能力，实现土壤污染治理的目的。在利用植物提取技术开展土壤修复的过程中，需根据区域内实际情况科学选择植被类型，吸附土壤内重金属以及有机污染物，提升土壤修复效果与质量。在开展工作的过程中，工作人员需了解植被特征，制定种植与养护方案，提升治理效果，也在一定程度上提升了植被覆盖率，由于植物提取技术存在一定限制，对植被要求较高，因此仅在本区域内一部分土壤内采取该技术。（二）植物挥发技术植物在生长发育过程中，实现了有机物（As、Se、Hg等）以及无机物（CHCl3、CCl4等）吸收与挥发的目的，为土壤修复提供保障，具体如图1所示。植物挥发技术应用较为简单，流程较少，为进一步提升土壤修复效果，通过试验的方式探究植物挥发作用与效果。在试验的过程中，在培养基内添加10μg/L的Hg与酢浆草，观察Hg转移率，高达278.0%，由此可见植物挥发技术的价值与优势，但是由于植被自净能力存在一定限制，因此需根据区域内污染情况定期更换植被。（三）植物稳定技术主要利用微生物，实现污染物沉淀的目的，保证土壤修复与治理的有效性与质量。合理选择植物类型，种植之后植物根系微生物可分泌特殊物质，可控制土壤环境内的重金属元素以及有机物，有效避免污染物扩散，提升环境保护的有效性，但是植物稳定技术有一定限制，仅作为辅助修复技术，需与其他技术共同使用。（四）热化修复技术热化修复技术在实际应用的过程中，主要通过加热的方式对土壤内污染物进行治理，实现土壤修复的目的。使用水蒸气加热、微波辐射加热以及红外线加热等手段，对被污染的土壤进行加热处理，随着加热时间的增加，土壤环境温度不断增加，当增加到一定温度之后，达到不同污染物蒸发温度，此时污染物内可挥发物质迅速气化，随后通过不同方式收集挥发的气体，最终实现污染物治理的目的[3]，其应用如图2所示。热化修复技术也存在一定缺点，加热过程需消耗一定能源，成本消耗较大，应进行完善与优化，降低能源消耗量。（五）土壤气提技术土壤气提技术是新型土壤修复技术，具有较强的优势与价值，通过科学有效地应用物理方法，对土壤内孔隙进行调整，降低蒸汽压，主要是将土壤内污染物转化为蒸汽形式，随后利用相应的技术对蒸汽进行收集，此过程与热化修复技术相似[4]。为保证处理有效性，提升收集量，在地表增设活性炭，蒸汽经过活性炭，实现吸附的目的，并利用生物处理技术进一步提升蒸汽净化有效性，最后可将其直接排入大气环境中，或者重新注入地下，实现二次利用的目的。（六）微生物修复技术微生物修复技术的应用主要是根据区域内的实际情况，在培养基内培养微生物，并将其放置在需要修复的土壤内，吸收并挥发土壤内重金属元素以及有机污染物等，实现土壤修复的目的，下面将就微生物修复技术的应用进行相应的说明。三、工业污染场地微生物修复技术应用某市为省内经典工业城市，工业场地占城市35%左右，是城市经济发展重要产业，推动城市区域经济飞速发展，同时也为城市内居民提供了就业岗位，保证了居民生活质量、提升收入水平。市内建设了多种不同的工业场所，占地面积较广，在开展工业生产活动的过程中，应用多种化学药剂，且需对工业产业以及垃圾进行保存，对土壤环境造成污染，针对此情况，市政府相关部门提出土地修复理念，由于土壤污染规模较大，因此决定应用微生物修复技术，具体如下所示：（一）污染物吸附工业生产过程中，对区域内以及周围土壤环境造成一定污染，也对地下水环境造成一定不良影响，因此需选用相应的土壤修复技术。在开展土壤修复的过程中，积极采用微生物修复技术，实现重金属污染修复[5]。微生物与土壤内污染物之间相互作用，实现土壤修复治理的目的。微生物修复技术的应用，主要在工业厂区土壤污染范围内增加适量微生物，并将其暴露在土壤污染环境内，此时微生物细胞表面基团与重金属离子相结合，最终形成络合物，此过程为微生物吸附过程。期间通过化学反应在微生物表面聚集重金属元素，其方式表述如下所示：Mn+X-H→MX+H+（1）在公式（1）中，Mn代表重金属离子；X-H代表微生物细胞表面的功能基团；MX表示发生化学反应后产生的络合物；H+表示反应过程中释放的质子。为进一步提升微生物修复技术应用的有效性与质量，利用兰格缪尔方式建立数学模型，并计算重金属离子吸附量，其方程式如下所示：q=qm*exp（-k*C）"（2）在公式（2）中，q表示在单位质量内，微生物细胞对于重金属离子的吸附量；qm表示最大吸附量（也被称为吸附临界值）；k表示吸附速率常数；C表示重金属离子的浓度。（二）细胞内转运在完成土壤内污染物修复之后，即可进入转运过程，此时，在微生物细胞的支持下，完成重金属离子转运，最终实现治理重金属的目的。微生物细胞的构成相对来说比较复杂，在转运过程中，主要依靠细胞膜上的转运蛋白，重金属离子可与转运蛋白结合，并进入细胞内部，过程可用下述公式进行表达：MX+R→MR+X（3）在公式（3）中，MX表示经过吸附反应之后细胞表面的络合物；R表示微生物细胞内转运蛋白；MR表示络合物与转运蛋白结合之后的产物；X表示重金属离子。在转运过程中，在转运蛋白种类以及活性的影响下，对重金属离子的转运效果造成了一定的不良影响，因此需控制转运蛋白体征，通过细胞内转运的方式不仅可提升转运质量与效率，同时也有效分配重金属离子的转运，降低重金属离子对系统造成的影响，减低毒性，以此提升土壤修复的有效性与质量。与传统土壤修复技术相比，微生物修复技术是一种新型修复技术，实现了无害化土壤治理的目的，不会对土壤环境以及水环境等造成二次污染，是一项绿色土壤修复技术，实现了可持续健康发展的目的，此项技术在土壤修复中发挥着重要的作用与价值，成为当前应用较为广泛的一项修复技术。结语综上所述，在开展工业化生