重金属污染土壤修复技术分析
谭韬
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

谭韬,. 重金属污染土壤修复技术分析[J]. 水土保持与应用,2022.2. DOI:10.12721/ccn.2022.157017.
摘要: 自改革开放以来,我国经济得到了快速发展,城市化进程也在加快推进,但是却频繁出现环境问题,未经过处理的污染物直接向土壤中排放,导致土壤被严重污染。目前,土壤重金属污染已经成为当前我国十分严重的环境问题之一。文章先探讨了重金属污染土壤发展现状以及土壤重金属来源,最后详细阐述重金属污染土壤修复技术。
关键词: 重金属;土壤修复技术;污染
DOI:10.12721/ccn.2022.157017
基金资助:

引言

土壤重金属污染指的是由于人类活动直接向土壤中加入金属,使土壤中重金属明显高于原生含量,并且造成生态环境质量恶化的现象。再加上重金属离子的特点是具有长期滞留性、难移动性以及不可分解性,所以就在很大程度上破坏了土壤生态环境,同时食物通过食物链最终进入人体,还给人体健康造成严重危害,这种环境问题不容忽视。近年来,由于我国人民生活水平在不断提高,所以也越来越重视对生态环境的保护,同时国家也加大污染土壤治理和修复的人力、物力方面的投入,而去除及修复土壤污染物的问题却已经成为土壤环境研究领域的一个重要课题。

一、重金属污染土壤发展现状

在城镇化规模逐渐扩大的新形势下,也在不断增加人们的生产活动。当前有诸多因素都会引发重金属污染土壤的问题,在农业生产的过程中,农户为了获得更高的收益,便将重金属含量较高的化肥施用于农作物生长的环节中,重金属化肥长时间堆积在土壤中难以挥发,这就严重破坏了当地的土壤。因社会竞争压力在不断增加,所以在工业生产中就因为部分地区没有严格监管工业生产过程中冶炼排放,结果经常有冶炼排放超标的情况发生,给环境造成破坏。农业、工业生产规模在逐渐扩大,随之也就扩大了我国土壤重金属污染面积,粮食产量有所降低,对于社会经济的健康发展是十分不利的。重金属对于土壤的污染具有多样性特点,如果重金属长时间在该地区的土壤中存在,那么该地区的土壤质量必然会降低。由于重金属中有较高的汞、铅含量,所以就给农作物的正常生长带来很大的影响,牲畜接触到重金属时还会影响它们的健康。如今,土壤重金属污染情况十分严重,如果重金属向地表侵入,最后向水域进入,那么就将影响到全球的水环境,进而引发浪费生态资源的问题,自然生态系统的平衡也会就此被打破。重金属土壤严重威胁着人体健康,污染土壤中的易挥发重金属元素通过呼吸道进入人体内,影响人的新陈代谢功能,从而引发一系列疾病。

二、土壤重金属来源

1、随大气沉降进入土壤中的重金属

土壤重金属污染的一个重要途径就是大气沉降。无论是工业生产,还是排放的汽车尾气都可能有含有重金属的有毒气体和粉尘产生,经过自然沉降和雨雪沉降而进入到土壤中,其中Pb、Cu、Zn等是主要的污染元素。此外,土壤重金属的另一个重要来源是矿山开采和冶炼。有毒气体和粉尘容易迁移和扩散,工矿烟囱、废物堆和公路附近的土壤都有较高的重金属含量。

2、工矿企业生产带入土壤中的重金属

在工业生产中对重金属元素广泛使用,工矿企业直接去排放那些未经严格处理的废水,致使废水中的重金属开始向土壤中渗入,由此便增加了土壤中的有毒重金属含量。矿业和工业固体废弃物露天堆放或处理过程中,在雨淋、日晒等影响下,使重金属以漏斗状、辐射状向周围土壤进行扩散,其污染程度不可轻视。

3、农事活动带入土壤中的重金属

如今,人们所需的农业产出物不断增长,同时也增加了化肥、农药、地膜等使用量,不断的富集土壤中的重金属,其后果便是造成土壤重金属污染。农药中所含的重金属有Hg、As、Zn等,如果长期使用就会积累土壤中重金属。磷肥天然伴有Cd,大量的使用磷肥及复合肥,会增加土壤中有效Cd的含量,也增加了作物吸收Cd的量。在生产过程中将地膜中加入含有Cd、Pb等重金属的热稳定剂,也会增加土壤重金属含量。集约化的养殖场是我们现在所使用的有机肥肥源基本来源,基本都含有饲料添加剂,Cu和Zn都包含其中,由此还增加了有机肥料中的Cu和Zn含量,随着施肥开始向土壤中进入。

三、重金属污染土壤修复技术

1、重金属污染土壤物理修复技术

该技术主要采取的措施有客土、换土和深耕翻土等。借助于这些措施,能从根本上促进表层土壤重金属含量得到降低,使土壤重金属对植物的毒害得以减少。深耕翻土对于轻度污染的土壤是比较适用的,而重度污染的土壤比较适用客土和换土。工程措施的优势是稳定、彻底,能取得较好的效果,但是要投入大量的人力、物力,导致土体结构破坏,土壤肥力明显降低。二是电热修复、电动修复、土壤淋洗等。虽然物理修复效果很好,但是需要投入的成本过高,也可能造成二次污染。

2、重金属污染土壤生物修复技术

重金属污染土壤生物修复技术包括的主要有:植物修复、动物修复、微生物修复。在植物修复的过程中,遵循的基本原则是节能环保,在具体的修复环节中,应该将绿色植被自身的优势充分发挥出来,通过植物的光合作用以及吸收重金属污染物,从而促进生态环境质量得到提升。植物修复涉及到多个方面,在植物提取过程中,选用具有较强富集能力的植物来吸收重金属污染物,例如:十字花科类植物就极具代表性。植物挥发主要处理的是重金属土壤中的易挥发性金属,发挥其生理机能优势,促进重金属污染土壤的可挥发性,最终就能顺利的进行修复工作。通过植物固化可以保证金属污染土壤中的重金属危害程度得到降低,并且还能过滤重金属污染土壤中的污染物质,使重金属污染土壤修复技术水平全面提升。微生物修复是以微生物新陈代谢为前提,在新陈代谢的环节中,重金属污染土壤经过氧化还原处理后,重金属污染土壤修复效果有所提升,比如,使用硫酸还原菌、革兰氏阳性菌、蓝细菌等都是完全可以的。在动物修复环节,是用蚯蚓等钝化重金属,修复的目的就完全能够达到。

3、重金属污染土壤化学修复技术

通过利用化学的方法促使土壤中重金属的化学性质得到改变,进而使土壤中重金属的迁移性得到降低,那么土壤中的重金属就会明显减少甚至被去除,能起到修复土壤的作用。此技术的重点在于选择的改良剂,沸石、石灰、碳酸钙等无机改良剂都是常用的改良剂,还有一些有机改良剂也是经常使用的,比如,绿肥、堆肥、泥炭等,改良剂不同对于重金属的作用机理也是不同的。化学修复虽然简单易行,对土地结构也不造成一定程度的破坏。但是利用化学修复方法只能保证重金属在土壤中的存在形态得到改变,却没有将其去除,所以还可能有二次污染的风险。

4、重金属污染土壤农田修复技术

该技术的基本出发点是重金属污染土壤的实际情况,并且对农田治理环节尤为重视,使传统耕地模式的局限性得到进一步完善,农田耕地结构得到优化,重金属污染土壤中的重金属含量开始降低。在日常工作中,农田修复技术主要研究的是土壤中重金属元素,一般多是采用硅藻土有机肥来吸收土壤中的重金属离子,应用硅藻有机肥具有的好处是过程简单且成本低,但是应用中还要依靠其它辅助方式来完成。

结语

总之,土壤重金属来源比较复杂,不仅给土壤重金属治理和修复增加了很大难度,而且也给动植物和人体带来了危害。因此,为了更好的防治土壤重金属污染,广大科研工作者还需要继续努力,研发出更科学、更高效的修复技术,使我们的土壤生态环境得到真正改善。

参考文献

[1]张英婷,李紫龙,蒋妮娜等.重金属污染土壤修复技术及其研究进展[J].能源与环境,2021(5).

[2]陈郑榕,沈开和,林晓晖等.重金属污染土壤生物修复技术探讨[J].冶金管理,

2021(17).

[3]孔丝纺,吕笑笑.重金属污染土壤修复技术研究进展[J].广东化工,2021(13).

》在线投稿系统

*文章题目:
*作者姓名:
*电子邮箱:
*通讯地址:
*联系方式:

  备      注:

*上传稿件:

支持上传.doc,.docx,.pdf,.txt,.wps文件

投稿须知:

1、审稿结果将于1~7个工作日以邮件告知,请注意查收(包含录用通知书、审稿意见、知网CNKI查重报告)。

2、提交投稿后,若7个工作日之内未接到录用通知,则说明该文章未被录用,请另投他刊。

3、凡投寄本刊稿件,如在内容上有侵权行为或不妥之处,均应文责自负。本刊有权对来稿进行文字编辑、加工和修改,如不同意,请附说明,以便妥善处理。

4、多作者文稿署名时须征得其他作者同意,排好先后次序,通知用稿后不再改动。

5、凡投往本刊稿件一经录用发表,其版权归本刊所有。

6、本刊已全文录入中国知网、万方、维普等数据库,如作者不同意被收录,请提前申明,未申明者,本刊一律视为同意被收录。

7、请勿一稿多投。