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1、农田土壤修复技术及应用摘 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
2、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;2、生活垃圾随意乱放。致使这些农田土壤受新旧污染交错。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
3、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,
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、,按510平方米取1个样,根据不同土壤深度取0.50.8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,是针对该村崽囟镄薷吹囊恢殖浴8猛寥朗艿降奈廴臼奔浔冉铣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。4