分析重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)及其修復(fù)實(shí)踐

朱明

摘要：工業(yè)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程持續(xù)加快，產(chǎn)業(yè)發(fā)展在取得可觀經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，卻也誘發(fā)了較為嚴(yán)重的重金屬污染問題，其中當(dāng)屬土壤污染問題較為嚴(yán)重，并且污染面積處于不斷擴(kuò)大趨勢(shì)。面對(duì)重金屬污染的土壤，傳統(tǒng)的修復(fù)技術(shù)無法滿足實(shí)際需求，需要更進(jìn)一步層次創(chuàng)新優(yōu)化，并積極踐行到實(shí)處，以此來提升污染修復(fù)效果，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)之間協(xié)調(diào)平衡。文章主要就重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)進(jìn)行探究，并對(duì)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果作進(jìn)一步闡述，結(jié)合實(shí)際需要靈活踐行到實(shí)處。

關(guān)鍵詞：重金屬污染;電動(dòng)修復(fù)技術(shù);土壤修復(fù);土壤肥力;玻璃化修復(fù)技術(shù)

土壤資源在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要地位，尤其是城市化和工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，涌現(xiàn)出很多機(jī)械設(shè)備，在提升作業(yè)效率的同時(shí)，也為土壤帶來了更多元化的營養(yǎng)物質(zhì)。但是，由于工業(yè)生產(chǎn)廢水的排放，化肥的過度使用，機(jī)械化手段的過度開采，均在不同程度上導(dǎo)致土壤遭受污染，嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境，并且這一問題所產(chǎn)生的連鎖反應(yīng)十分嚴(yán)重。我國在重金屬污染方面投入力度不斷增強(qiáng)，土壤修復(fù)技術(shù)不斷創(chuàng)新優(yōu)化，面對(duì)不同的污染情況需要針對(duì)性選擇修復(fù)技術(shù)，以便于凈化土壤環(huán)境，提升土壤質(zhì)量，營造一個(gè)良好的生態(tài)環(huán)境。

1 重金屬污染土壤修復(fù)相關(guān)內(nèi)容概述

城市現(xiàn)代化建設(shè)和發(fā)展，在改善人們生活水平的同時(shí)，卻也導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境遭受了嚴(yán)重污染，尤其是土壤結(jié)構(gòu)變化，致使土壤中重金屬物質(zhì)含量急劇增長，影響到土壤功能多樣性同時(shí)，制約著我國農(nóng)業(yè)事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。土壤中重金屬物質(zhì)超標(biāo)，會(huì)導(dǎo)致重金屬物質(zhì)大量累積，在這種土壤下培育的植物，如果被人們所食用，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，誘發(fā)一系列疾病，情況嚴(yán)重下會(huì)威脅到社會(huì)和諧穩(wěn)定發(fā)展[1]。

關(guān)于重金屬污染土壤問題，我國制定了一系列措施予以處理，實(shí)際工作中取得了可觀的成果，具體根源表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：①礦山開采活動(dòng)中，由于潛藏在礦石或是土壤中的重金屬物質(zhì)釋放，因此會(huì)導(dǎo)致不同程度的重金屬污染。②工業(yè)廢氣和廢水污染，主要是由于工業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)生的廢氣、廢水，未將處理后直接排放到自然界，沉降到地面，重金屬污染也會(huì)滲透到土壤中，加劇土壤重金屬污染。③化肥過量使用，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，為了增加土壤肥力，或是病蟲害防治，會(huì)使用大量的化肥和農(nóng)藥，同樣會(huì)滲透到土壤中，進(jìn)而產(chǎn)生重金屬污染問題。

目前土壤中重金屬污染問題已經(jīng)十分嚴(yán)重，主要有鉛、汞、銅、鎘等，污染面積達(dá)到了數(shù)萬公頃，超出了土壤自身的自凈能力，一定程度上降低了環(huán)境質(zhì)量。結(jié)合關(guān)于重金屬污染的分析數(shù)據(jù)來看，影響范圍較廣，但是重金屬污染控制效果卻不如預(yù)期[2]。如，鎘大米時(shí)間曾經(jīng)誘發(fā)強(qiáng)烈的社會(huì)反向，其原因是由于重金屬污染嚴(yán)重，鎘物質(zhì)在水稻中長時(shí)間累積增長，食用鎘含量超標(biāo)的大米則會(huì)出現(xiàn)中毒。當(dāng)前我國某些礦山地區(qū)，如云貴地區(qū)的重金屬資源豐富，但相應(yīng)所產(chǎn)生的污染也將更加嚴(yán)重。因此，關(guān)于重金屬污染土壤的修復(fù)工作，需要依據(jù)不同的污染情況，尋求不同的污染修復(fù)技術(shù)，具體表現(xiàn)在物理方法、化學(xué)方法和生物方法等，也可以結(jié)合區(qū)域內(nèi)實(shí)際情況多措并舉，靈活有效的改善區(qū)域內(nèi)土壤重金屬物質(zhì)，以便于減少重金屬污染大范圍擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)土壤修復(fù)目標(biāo)[3]。

2 物理與化學(xué)修復(fù)技術(shù)在重金屬污染土壤中的應(yīng)用

2.1土層置換技術(shù)

關(guān)于重金屬污染土壤修復(fù)中，物理修復(fù)技術(shù)較為常見，其中當(dāng)屬土壤置換法最具代表性。此項(xiàng)技術(shù)是將并未受到重金屬污染的土壤與污染土壤相結(jié)合的方式，以此來增強(qiáng)土壤的自凈能力，可以有效提升土壤質(zhì)量。并且通過對(duì)土壤深耕方式，將經(jīng)受污染的土壤翻耕到地表上，而土壤有機(jī)質(zhì)相對(duì)較小，因此需要深層次修復(fù)，加入適量的有機(jī)肥料來改善土壤肥力。

2.2電動(dòng)修復(fù)技術(shù)

此項(xiàng)技術(shù)具有良好的發(fā)展前景，屬于一項(xiàng)前沿技術(shù)，但是目標(biāo)還處于實(shí)驗(yàn)室階段。土壤的pH值直接影響到處理效果，因此酸性土壤處理中，應(yīng)該綜合考量小學(xué)體驗(yàn)館的誕生——淺談大班室內(nèi)游戲中的幾點(diǎn)思考的土壤性質(zhì)[4]。使用電動(dòng)修復(fù)技術(shù)，連接電路促使重金屬和其他污染物在電極附近累積，在不影響和破壞生態(tài)環(huán)境的前提下，有效對(duì)污染區(qū)域修復(fù)和治理，切實(shí)提升污染治理效果。

2.3熱脫附修復(fù)技術(shù)

熱脫附技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中，主要是而記住燃料能源或電能提供的熱能，依據(jù)實(shí)際需要選擇整齊加熱、紅外線加熱或是直接加熱的方式，實(shí)現(xiàn)土壤中的重金屬物質(zhì)揮發(fā)解析出來。將土壤中的重金屬物質(zhì)高效吸附，并經(jīng)由加熱、收集等工序，可以有效修復(fù)治理汞物質(zhì)含量大的土壤，提升污染修復(fù)有效性[5]。結(jié)合實(shí)踐表明，熱解析對(duì)土壤肥力所產(chǎn)生的影響較小，其中土壤中汞與剩余汞物質(zhì)占比分別為73%和17%。由于此項(xiàng)技術(shù)能耗高，適用范圍狹窄，因此難以滿足大規(guī)模土壤修復(fù)需要，如果使用不當(dāng)可能造成更加嚴(yán)重的污染，破壞土壤結(jié)構(gòu)。

2.4玻璃化修復(fù)技術(shù)

在重金屬污染土壤修復(fù)中，采用玻璃化修復(fù)技術(shù)，主要是通過高溫環(huán)境將重金屬物質(zhì)熔化成玻璃，發(fā)揮玻璃體致密結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，固化重金屬物質(zhì)到玻璃體中。采用此項(xiàng)技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)他土壤重金屬固化，還可以減少土壤中重金屬物質(zhì)遷移和轉(zhuǎn)化，處理效果更加可觀[6]。但是，工程體量大，投入成本較大，所以更適合緊急處理重金屬污染嚴(yán)重的土壤。

2.5浸出法

使用浸出法對(duì)重金屬污染土壤修復(fù)處理，適合滲透效果較差的土壤，選用適量的浸出劑來清潔土壤，高質(zhì)量的浸出劑可以起到更加可觀的浸出下搜過。但是，此種方法實(shí)際應(yīng)用中存在很大的不足，萃取劑成本價(jià)格較高[7]。浸出期間，表層土壤和重金屬相關(guān)元素會(huì)對(duì)蕨類植物所需鈣、鎂和其他營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生影響，致使植物生長狀況受到抑制，進(jìn)而導(dǎo)致土壤遭受更加嚴(yán)重的污染。

3 生物修復(fù)技術(shù)在重金屬污染土壤修復(fù)中的應(yīng)用

生物技術(shù)在重金屬污染土壤修復(fù)中效果較為顯著，多數(shù)的生物修復(fù)方法操作便捷，應(yīng)用范圍較為廣泛，已經(jīng)成為當(dāng)前重金屬污染土壤修復(fù)的常用手段之一。生物修復(fù)技術(shù)可以凈化含水層，對(duì)表層土壤凈化處理，同時(shí)操作成本較低[10]。因此，在重金屬污染土壤修復(fù)中，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況靈活選擇不同的生物修復(fù)技術(shù)。

3.1微生物修復(fù)技術(shù)

在重金屬污染土壤修復(fù)中，基于微生物修復(fù)技術(shù)，只需要在其中加入適量的微生物，用于控制重金屬物質(zhì)在土壤中的遷移，最大程度上規(guī)避對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染和破壞。加入適量微生物，會(huì)產(chǎn)生一定量的胞外酶，賦予土壤更強(qiáng)的肥力和抵抗力。結(jié)合長期實(shí)踐可以了解到，微生物技術(shù)經(jīng)濟(jì)成本較低，對(duì)于一些特殊作用的真菌與細(xì)菌，可以加入到重金屬污染土壤中，通過生物應(yīng)激反應(yīng)來產(chǎn)生糖蛋白，同重金屬污染物混合反應(yīng)，形成大量的復(fù)合物，以此來破壞重金屬物質(zhì)的遷移特性，有效提升土壤質(zhì)量[11]。

3.2動(dòng)物和植物共同修復(fù)技術(shù)

此項(xiàng)技術(shù)充分發(fā)揮植物和動(dòng)物不同的生物特性，聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤，修復(fù)效果較為可觀。就植物修復(fù)技術(shù)來看，主要有提取、蒸發(fā)、穩(wěn)定和干燥等方法，將植物提取液應(yīng)用到土壤修復(fù)中，可以起到吸收重金屬污染物的作用，以此來凈化土壤。植物恢復(fù)方法，同植物新陳代謝將土壤中的重金屬污染蒸發(fā)出來，以此來降低土壤重金屬污染物含量。在重金屬污染的土壤中種植植物，協(xié)同微生物來固定重金屬，進(jìn)而起到清除重金屬污染物的作用[12]。

4 土壤防治重金屬污染的防治措施

4.1加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)管和治理

為了最大程度上規(guī)避土壤遭受重金屬污染，應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)管和治理力度，提升人們的環(huán)境意識(shí)。強(qiáng)化環(huán)保部門職能，發(fā)揮主導(dǎo)作用加強(qiáng)污染監(jiān)管治理，并深度剖析和尋找污染源，制定有效措施予以控制，實(shí)現(xiàn)污染防控目標(biāo)。對(duì)于重金屬污染嚴(yán)重的區(qū)域，收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，重點(diǎn)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)監(jiān)管，尋求合理措施來防治重金屬污染，全面保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和安全。

4.2加強(qiáng)土壤監(jiān)測來共享數(shù)據(jù)

重金屬污染土壤修復(fù)中，應(yīng)該加強(qiáng)土壤監(jiān)測，借助專門技術(shù)和手段來輔助工作開展。設(shè)立完善的環(huán)境保護(hù)機(jī)制，明確各部門職能所在，加強(qiáng)地下水重金屬污染監(jiān)測，收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息為后續(xù)工作開展提供支持。引入現(xiàn)代化信息技術(shù)建立信息化平臺(tái)，加強(qiáng)各部門溝通和交流，有效防治重金屬污染問題，切實(shí)保護(hù)土壤環(huán)境。

結(jié)論：

綜上所述，導(dǎo)致土壤重金屬污染的因素多樣，會(huì)影響到生態(tài)系統(tǒng)平衡，需要結(jié)合實(shí)際情況，靈活選擇物理、化學(xué)和生物防治方法，針對(duì)性防治土壤重金屬污染情況，提升修復(fù)效果的同時(shí)，改善土壤質(zhì)量。

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