自2019年起我国政府部门颁发了明确的法律条文加强了土壤保护工作,标志着我国土壤污染治理工作迈入新的篇章。农田种植对“菜篮子”工程实施以及社会经济发展具有十分重要的作用,一旦农田土壤受到污染,便会影响农作物质量,进而对社会造成较为严重影响。现阶段我国部分地区农田重金属污染情况相对较为严重,且由于污染源广、成分复杂等性质大幅度增加了治理工作难度。
一、土壤重金属污染的危害
随着社会经济的发展,我国对于高科技的依赖性越来越强,虽然促进了各行各业的发展,同时也对土壤产生了较为严重的影响,例如重金属污染等,影响了土壤质量,增加了治理难度。通常来说,土壤重金属污染来源包含以下几方面:其一是城市垃圾排放;其二是冶金、采矿等重工业污染排放;其三是农药化肥的使用等等。根据调查结果显示,2015年我国轻微污染覆盖面积接近8000万亩,中度污染土壤覆盖解决3500万亩,另外,我国北方土壤有机质逐渐下降,碱化趋势明显,南方土壤酸化趋势明显,若不及时进行治理和保护,势必会对整个国家和社会造成难以挽回的影响。另外,重金属污染具有不易被降解、污染时间长、积累面广等特点,因此若本地区土壤存在重金属污染现象,生长的农作物产品以及依靠农作物生长的动物产品体内均带有不同程度的重金属污染现象,并作为食物为人们所享用,最终侵害人们的身心健康。
二、土壤重金属污染修复技术
现阶段我国部分地区农田重金属污染情况相对较为严重,且由于污染源广泛、成分复杂等性质大幅度增加了治理工作难度。因此,我国加大了对重金属污染修复技术的研究和分析,有效降低农田土壤污染物含量,保障农作物生产质量,促进社会进步和经济发展,为保障人们身心健康奠定坚实的技术。一般来说,土壤重金属污染修复技术主要包含了物理化学修复技术、化学修复技术、植物修复技术以及工程措施等,在具体应用过程中均取得了较为理想的效果。具体分析如下:
(一)物理化学修复技术
其一是化学固化重金属污染修复技术。在具体操作过程中主要在土壤中加入固化剂,以此对酸碱值和有机物含量等进行有效的调整和优化,通过化学固化能够借助吸附性降低土壤中重金属的移动性。同时,重金属污染固化后,即使遭遇降雨以及淋洗等也不再对地下水资源产生影响,保障了临近水资源的质量。另外,经过化学固化修复后的土壤酸碱度趋于平衡,有机物含量有所上升,可以正常开展农田种植作业,确保农作物在生长环节免遭重金属污染,大幅度提升农作物产品质量。但是化学固化修复技术虽然能够对重金属污染起到一定的治理作用,改变其形态,但是仍存在一定的缺陷和不足,也就是重金属并未被分解和消化,仍然存在农田土壤当中,因此,该修复技术仍有较大的研讨空间。
其二是电动重金属污染修复技术。电动修复具有较强的经济效益,发展前景广大。在具体应用时将电极对插入被重金属污染的农田当中,通电后利用电场电动力学效应带动重金属向下快速移动,并逐渐汇集到电极附近区域内,进而对土壤中的重金属进行针对性的处理。除了基本农田土壤外,电动技术在黏土以及渗透力相对较差的土壤中也具有非常明显的修复效果。通过调查结果可以发现,针对于农田土壤中铜离子等重金属污染处理效果超过95%,因此,近些年广泛应用于农田土壤重金属处理工作当中,并取得了非常明显的效果。
其三是土壤淋洗重金属修复技术。此种修复技术在实际应用中更适用于大面积的农田污染治理工作。具体操作为:将有机酸、碱等提取剂撒入被污染的农田当中,能够将固态的重金属转化为液相,并用水对冬天进行淋洗,并将废水进行回收再次利用,提升重金属污染修复效果。但是通过调查可以发现,虽然土壤淋洗修复速度相对较快,工作效率高,可以在短时间内完成大面积的土壤修复工作,但是也会出现二次污染的问题,影响农田土壤质量。因此,土壤淋洗修复技术尚有较大的研究空间。
(二)植物修复技术
植物修复技术顾名思义就是在被重金属污染的农田中种植具有特定属性的植物,加强对 重金属的吸附作用,进而有效缓解农田重金属污染情况,保障农田土壤有机物含量有所提升,酸碱度趋于平衡。一般来说,目前最为常用的植物修复技术主要包括以下几种:其一是植物萃取技术,在具体应用过程中主要是利用超富集植物将处于农田土壤深层的重金属进行提取,并转移到地面植物叶茎当中,通过收割植物完成重金属修复工作。因此,在利用植物萃取技术时可以对污染农田重金属类型进行分析和研究,进而确定植物类型。举例来说,农田铜金属含量较高,可以种植海州香薷、鸭跖草、滨蒿和艾蒿等类型的植物,若农田铅合锌含量较高,可以种植小鳞苔草;若农田锰含量较高,可以种植香附子、狗牙根和菜蕨等。其二是植物固化修复技术。此种修复技术主要适用于矿区附近的土壤,在具体应用过程中通过重视具有较强耐金性植物,例如皇竹草、棉叶膏桐、醉鱼草、紫苜蓿等,通过根系微生物的生化作用对重金属进行有效的处理,逐步降低重金属活性,使得重金属由液态转化为固态,从而实现对土壤重金属的修复处理。其三是根圈生物技术。在具体应用过程中主要是利用植物根系分泌物对土壤进行刺激,形成真菌进而对重金属进行吸附,实施效果较为明显。其四是植物挥发技术,通过植物生长过程中将被污染农田中蕴含的挥发性污染物吸附到植物体内,并将污染物转化为气态挥发到环境当中,进一步降低土壤中有害物质的含量,保障土壤质量。
三、化学修复技术
化学修复技术主要包括两种:一种是化学淋洗技术,将化学溶剂与水进行溶解并在重力作用下注入到被重金属污染的农田当中,并对废水进行收集,提取含有污染物的污水,利用化学技术将其进行分离处理,降低土壤污染物含量。另外一种是化学固定技术,在具体应用中充分利用外源添加物对农田中重金属的性质进行调整,产生化学吸附以及氧化等一系列化学反应,进而实现降低重金属污染程度的目标。
四、工程措施
通常情况下工程措施修复主要包括以下几种:其一是客土方法,将未污染的土壤与被污染的土壤进行混合,从而实现降低重金属污染程度的目标。其二是换土方法,也就是将农田中受到污染的土壤进行移除,并替换干净的土壤。随后对移除的土壤进行针对性的处理,降低土壤污染性。其三是深耕翻土方法,主要针对的是表层土壤受到污染的农田,将表层土壤与深层土壤进行替换,降低对农作物质量的影响,保障人们群众的身体健康,提升社会经济效益。
结语:
随着各行各业的不断发展,在促进经济提升的同时也对农田土壤产生了较大的影响和破坏,致使重金属污染程度不断上升。因此,通过加强对农田金属物危害的分析和研究,积极采取有效的修复技术降低污染物含量才是正途。另外由于土壤污染物含量众多,可以进行具体问题具体分析,联合多种修复技术协同作战,实现优势互补,全面提升农田土壤修复效果,促进社会经济发展。
参考文献:
[1]徐伯钧. 农田重金属污染土壤修复技术研究进展[J]. 农村经济与科技, 2018, 29(7):3.
[2]余劲聪, 侯昌萍, 何舒雅,等. 壳聚糖修复重金属污染土壤的研究进展[J]. 土壤通报, 2017, 48(1):7.
[3]黄玲, 陈志良, 周存宇. 热解材料对生物炭的特性及修复重金属污染农田土壤的影响研究进展[C]// 2018中国环境科学学会科学技术年会. 0.
[4]王苗苗孙红文耿以工徐震张思晨冯伟王一帆. 农田土壤重金属污染及修复技术研究进展[J]. 天津农林科技, 2018, 000(004):38-41,43.
[5]池文婷, 钟锦锋, 戴启斌,等. 我国农田土壤重金属污染的生物修复技术研究进展[J]. 山东化工, 2018(015):047.
[6]徐奕, 梁学峰, 彭亮,等. 农田土壤重金属污染黏土矿物钝化修复研究进展[J]. 山东农业科学, 2017, 49(2):8.