土壤是人類賴以生存的基礎,萬物土中生,人們吃的糧食、瓜果、蔬菜,以及植物油料、糖料、中藥材等幾乎全部產自土壤;人們吃的肉、蛋、奶等畜禽產品,以及淡水產品多數(shù)也是由土中生長的飼料轉化而來。只有保有清潔的土壤,才有可能生產出安全的食物,才能從源頭上保障舌尖上的安全。然而,長時間以來,隨著礦產資源的大量開發(fā)利用,工業(yè)生產的迅猛發(fā)展和各種化學產品、農藥及化肥的廣泛使用,含重金屬的污染物通過各種途徑進入環(huán)境,造成土壤,尤其是農田土壤重金屬污染日益嚴重,給生態(tài)環(huán)境和人體健康帶來了很大的風險。 重金屬具有殘留時間長、隱蔽性強、毒性大等特點,不能被化學或生物降解,易通過食物鏈途徑在植物、動物和人體內積累,對生態(tài)環(huán)境、食品安全和人體健康構成嚴重威脅。目前重金屬污染土壤的修復方法主要包括物理修復、化學修復和生物修復等方法。與其他修復方法相比,土壤淋洗是行之有效的物理一化學相聯(lián)合的修復方法。土壤淋洗技術通常是指借助能促進土壤污染物溶解遷移的液體或其他流體來淋洗污染土壤,使吸附或固定在土壤顆粒上的污染物脫附溶解而去除的技術。土壤淋洗不僅可快速將污染物從土壤中移除,短時間內完成高濃度污染土壤治理,而且治理費用相對較低廉,尤其適用于重金屬污染土壤的治理修復,現(xiàn)在已經成為污染土壤快速修復技術主要手段之一,在國內外已有大量成功的工程應用。淋洗法可靈活的采取原位或異位操作方式,具有光明的應用前景。淋洗修復的關鍵技術是選擇或開發(fā)具有針對性的無環(huán)境毒性和成本相對較低和無二次污染的淋洗劑和淋洗方法,制定經濟有效的修復工藝程序。
土壤淋洗技術的實施一般分為原位淋洗和異位淋洗,傳統(tǒng)的土壤淋洗技術是將水或含有沖洗助劑的螯合劑(檸檬酸、EDTA、DYPA、EDDS)、酸/堿溶液(H2S04、HN03)、絡合劑(醋酸、醋酸銨、環(huán)糊精)、表面活性劑(APG、SDS、SDBS、DDT、鼠李糖脂)等淋洗劑注入到污染土壤或沉積物中,洗脫和清洗土壤中污染物的過程。
一般的異位淋洗技術需要清挖土壤,采用大型淋洗設備進行處理后回填。異位淋洗技術在實施過程中面臨著土方清挖工程量和資金成本巨大、對淋洗設備要求高等問題:同時異位淋洗農田土壤不僅破壞了農田土壤的原有結構,還造成養(yǎng)分流失、質量退化、土壤環(huán)境失衡,這不但破壞了植物根系,影響作物生長和農田耕種,更重要的是影響了農業(yè)生產,造成農民的經濟損失。
原位
土壤淋洗修復技術在實施過程同樣具有上述異位淋洗技術的弊端,同時由于需要大量的清潔水和藥劑的注入,不僅產生大量污染廢水廢液,增加修復成本,淋洗藥劑的注入還會造成土壤的二次污染;由于是原位淋洗,需要在不對土壤進行大范圍擾動的條件下加入水和淋洗藥劑,在實施的過程中不易對修復程度進行控制,淋洗廢水和藥劑向下或向周邊擴散,造成新的污染物遷移,存在產生二次污染的風險;原位淋洗修復污染土壤后期階段,因降水或灌溉導致地下水位的上升和下降變化,極易造成原有向下遷移的污染物隨地下水的上升而上升,使已經淋洗修復的土壤再次重新被污染,使原有修復效果大打折扣。
傳統(tǒng)的原位淋洗技術受到地下水及土壤水的影響,淋洗液淋洗遷移速率較慢,影響修復周期;雖然較異位淋洗而言沒有對土壤原有結構造成破壞,但是在淋洗過程中難免會造成養(yǎng)分流失,土壤淋洗修復完成后還需要較長時間進行土壤地力及肥力恢復,同樣也會造成農作物減產,影響農業(yè)經濟。