Методи очистки ґрунту від важких металів

На здатності переводити метали в рухливу форму засновані методи очистки ґрунтів промиванням, екстракцією, хімічним вилуговуванням, електродіалізом, електрокінетичною обробкою. Метали видаляються з ґрунту у вигляді розчинів, які переробляються методами іонного обміну, реагентного осадження, випаровування, мембранного поділу, електрохімічного осадження, електродіаліз з отриманням твердих залишків з малим об'ємом, відповідним для розміщення на звалищах, місцях захоронення шкідливих речовин.

При виборі методу вилучення металів враховують їх кількість в ґрунті, склад і дисперсність твердої фази. Метали, які знаходяться в обмінній формі, витягуються розчинами солей, пов'язані з карбонатами-розчинами кислот, з оксидами заліза і марганцю-хімічними відновниками, з органічною речовиною-розчинами комплексоутворювачів, у вигляді сульфідів – хімічними окиснювачами [20, 344].

У біологічних методах підвищення рухливості важких металів для їх вилучення з ґрунту використовують мікроорганізми і рослини. Рухливість металів підвищується:

· в результаті біомінералізації органічних речовин, що містять метали.

· в ході окислювальних реакцій, що протікають за участю мікроорганізмів в процесах біовилуження;

· при утворенні розчинних комплексів металів з органічними речовинами, які синтезуються і виділяються мікроорганізмами і корінням рослин;

· Фіксування важких металів ґрунтом знижує їх доступність для рослин, міграцію по харчових ланцюгах.

Один з варіантів зниження біодоступності важких металів­ це внесення в ґрунт сорбентів.

З різних сорбентів природного і штучного походження використовуються цеоліти, бентоніти, червона глина, зола, фосфати, торф, гній, компост, ставковий мул, біомаса мікроорганізмів на різних носіях, відходи вовни, шовку, відходи, що містять танін і клітковину. Загальні вимоги до сорбентам: рН 6, 0-7, 5, доступні і відносно дешеві [18, 51].

В залежності від природних умов, властивостей ґрунту, концентрації та рівня токсичності полютанта застосуються певна технологія очищення ґрунту. Всі технології очищення ґрунтів можна підрозділити на дві основні групи, що ґрунтуються на конкретному місці проведення очистки. Це спосіб очищення, при якому середу очищається без видалення забрудненого ґрунту з даного місця і спосіб, при якому відбувається зняття і вивіз ґрунту за межі зараженої ділянки.

Технологія першого способу не передбачає виконання землерийних робіт, тому він є менш витратним, не створює сильного запилення повітря, а при очищенні вивільняється меншу кількість летких полютантів. До даних технологій можна віднести біологічні метоли очищення. У забруднений ґрунт вводять за допомогою спеціального обладнання кисень, який стимулює ріст наявних у ній мікроорганізмів і аеробну біодеградацію полютантів. Таке очищення проводиться у разі забруднення ґрунту нафтопродуктами.

Стимулювати біодеградацію можна також за рахунок введення в ґрунт поживних речовин, що сприяють стимуляції росту і метаболізму мікроорганізмів, які здійснюють деградацію полютантів. Зазвичай в якості поживних речовин використовуються азотні і фосфоровмісні добрива. При іншому підході в ґрунт вводяться мікроорганізми, включаючи генетично модифіковані або ферменти, що прискорюють процес деградації органічних полютантів, наявних у ґрунті.

Однак, бувають випадки, коли рівень токсичності речовини, забруднюючої ґрунт занадто високий, а ступінь хімічного забруднення дуже небезпечна. Тоді очищення ґрунту на місці неможлива. У цьому випадку застосовується другий метод, що полягає у вивозі ґрунту за переділи ділянки забруднення та очищення його на місці доставки. Даний спосіб обходиться дорожче, але в свою чергу має деякі переваги. При такому способі очищення потрібно набагато менше часу. При цьому з'являється можливість забезпечення повного контролю процесу очищення. До даної групи методів належать здебільшого термічні способи, такі як нагрів на повітрі, піроліз, вакуумно-термічний метод [19, 44].