重金属污染土壤修复技术研究

(整期优先)网络出版时间:2022-09-05
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重金属污染土壤修复技术研究

娄满君

河南国佑生态修复技术有限公司,河南郑州,450000

摘要:近年来我国重金属污染已经危及到人民健康安全,尤其是土壤中重金属的含量最高,污染最为严重。从长远来看,由于土壤本身自我净化重金属的能力是极其有限的,重金属污染物一旦进入到土壤中就会长期存在,不仅对周围的生态环境造成威胁,而且可以通过食物链或生物圈等途径,直接或间接的威胁人类的生命,基于此,本文对土壤重金属污染的现状及其危害以及重金属污染土壤修复技术的措施进行了分析。

关键词:重金属;土壤污染;土壤修复

1土壤重金属污染的现状及其危害

目前,我国已有接近百分之十的耕地土壤受到重金属的污染,污染面积高达千万公顷,受污染影响粮产量减少约上百亿公斤,并且每年有接近五万公顷的土地继续遭受重金属污染,污染现状可谓触目惊心。土壤重金属污染造成的危害是多方面的,一是会导致区域范围内的土地质量下降,形成大规模不可逆转的土地资源浪费;二是如继续使用受污染的土地耕种,会使汞、铅等毒性较大的重金属被富集到农作物或果物,进而进入人体或牲畜,导致严重的食物中毒事件。最后,也是最为严重的,由于土壤处于全球生态系统物质循环的中心,一旦遭受污染破坏,就会将污染物通过各种渠道流入水域、大气系统,迅速扩大影响范围,引发更为严重的二次污染,甚至造成毁灭性的全球灾难。从现状发展来看,工矿企业粗放式的增长、污水灌溉面积进一步扩大、重金属的肥料、农药和污泥的普遍利用等活动,无不在加剧着开发建设与土地污染防治之间的矛盾冲突。土地资源作为人类赖以生存的重要自然生态资源,正在遭受着不可逆转的破坏,如不加以根治,将会严重威胁人类的生产生活安全,所以实现土壤重金属污染防治,对全球的自然生态系统安全稳定、人类的可持续发展都至关重要。

2 重金属污染土壤修复技术的措施

2.1 加强对土壤污染的有效防治,减少污染扩散

应加强对土壤的各种污染进行有效防治,以减少其污染发生,同时有效控制污染影响扩大。要想从根本上对土壤污染进行避免,就需要加强对土壤污染的有效防治,根据土壤重金属污染的来源,加强对工业废气、废水以及固体废弃物排放对土壤污染的有效预防,针对安全清洁的土壤进行重点保护,依法取缔土壤周围具有污染性的工业企业,确保其工业排放严格按照污染排放的法律法规标准执行,并加大对工业企业排放的检查,以在对土壤污染治疗的强化措施下,减少其污染发生,并控制其污染影响的扩散。

2.2 植物修复

植物修复是指充分利用一些具有对重金属,具有超累积能力的植物。如蜈蚣草等植物。其原理是将蜈蚣草等植物种在污染土壤中,使植物把土壤中的重金属收集起来,再将植物中的重金属元素加以回收利用,达到修复土壤的目的。同时,为了提高土地的利用率,可以将经济作物和蜈蚣草一起种植在土壤中,实现更高的经济价值。

云南是我国土壤污染最严重的地方之一,一些矿区铅、镉等元素严重超标,造成耕种的蔬菜和粮食等农作物金属含量严重超标,部分严重的土壤无法耕种农作物。我国研究小组前往云南地区开展土壤修复实践工作,将植物修复与植物采矿技术研究推广,将蜈蚣草种植在受污染的土地上,使其吸收土壤中的重金属,同时和甘蔗种植在一起,还可以与桑树等植物一起套种,给农民带来了经济收入;乙醇能源的产生是由甘蔗制造提炼的,这样节约了能源。与此同时,为了缩短净化的时间,我国土壤研究小组从一年割一茬的蜈蚣草,变为了一年割三茬。通过蜈蚣草的植物修复,我国云南地区的土壤重金属超标问题得到了有效解决,提高了当地植物的种植率,不仅保证了当地人民的身体健康,还为农民带来了经济效益。

2.3 化学修复技术

第一个是土壤淋洗修复技术,它是用淋洗剂(螯合剂、无机溶液等化学试剂)对被重金属污染的土壤进行反复的淋洗,在淋洗过程中,淋洗剂与土壤中的重金属物质发生反应,使这些重金属污染物从土壤中转移至淋洗溶液中,最后通过提取出淋洗溶液的方法来带走土壤中的重金属污染物。

二是溶剂浸提修复技术,这个技术主要针对于土壤中那些不溶于水的重金属污染物质,可以根据这些重金属污染物质本身的化学特性,选取合适的溶剂,倒入被污染的土壤当中,使这些物质与溶剂发生离子交换,充分溶解,从而将其从土壤中清除。

三是原位化学氧化修复技术,这一技术指的是利用FeSO4、NaHSO3等氧化剂,将土壤中的重金属氧化生成较为稳定的物质,新生成的物质与原来的重金属相比较而言,毒性会有明显的下降,从而达到对污染土壤的修复目的。

2.4 加强土壤污染监管,减少土壤污染

针对土壤重金属污染中,因化肥、农药等引起的土壤重金属含量超标情况,一方面加强对土壤施肥与农药使用的监管,引导农业生产人员以有机肥代替化学肥料,用于农业生产施肥与种植管理,以通过动植物有机肥促进土壤内部重金属含量的吸收与弱化,从而减少重金属超标对土壤的污染危害。以有机肥代替化学肥料进行农业生产种植使用,不仅能够为土壤内部生态系统的产生及平衡创造有利条件,以通过生态系统的自然规律实现土壤修复,进而实现生态化土壤土壤打造,促进绿色有机农作物种植和发展,减少重金属对土壤的污染影响,而且采用有机肥进行土壤施肥管理的办法,还能够通过对微生物修复技术的应用,实现土壤中重金属元素污染性的有效沉淀,从而促进土壤的自我修复,促进农作物种植和生长。

2.5 生物修复技术

在自然界中,存在着一些植物,它们本身就具有着吸收重金属的能力,我们恰恰可以利用这一点,将这些植物种植在被重金属污染的地区,从而达到修复被重金属污染的土壤的目的。但是,不同种类的植物吸收重金属的类别和能力也不尽相同,因此我们要在种植之前,根据当地的土壤、气候条件,以及被污染土壤的重金属种类来选取最适宜的植物进行种植,以达到最好的修复效果。

生活在土壤当中的微生物,是土壤生态系统的重要组成部分,它们也具有一定的吸收重金属的能力,因此也可以用来修复被重金属污染的土壤。但是,微生物体型十分渺小,在其寻找和分离方面存在较大的难度,较少应用于实际之中。

2.6 通过土壤植物的培植,进行土壤修复

针对土壤重金属污染,还可以通过土壤植物的培植,积极进行土壤污染情况修复,利用自然界中的一些特殊植物作用,对土壤中重金属元素含量进行吸收清理,以实现土壤的净化和保护,从而减少土壤重金属污染危害。比如,利用芥菜和鸭拓草能够对土壤中的Cd元素进行充分吸收作用,紫云英能够实现土壤中硒元素吸收等等,在不同重金属污染土壤区域进行具有相应功能的植物培植,以此实现对土壤重金属污染的修复和控制改善,进而减少其污染影响。

3 结束语

土壤的健康安全与我们人类的生命健康息息相关,土壤重金属污染问题时刻威胁着整个生态系统的稳定与和谐,因此解决土壤重金属污染问题刻不容缓。目前为止,我们所提到的重金属污染土壤修复技术中,大部分已经广泛应用到了实践当中,逐步实现了工程化。在具体的实践操作当中,由于重金属污染土壤的各方面情况都较为复杂,因此大多是采用多种修复技术相结合的方式,统筹兼顾各种修复技术的优势和劣势,采长补短,全面的对受污染的土壤进行修复,这样将有助于提高污染土壤修复效率,加强重金属污染土壤的修复效果。

参考文献:

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