土壤重金屬污染修復(fù)方法研究

黃昕

摘 要：隨著我國工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，伴隨而來的土壤重金屬污染問題也愈加嚴(yán)重，因此社會(huì)各界都開始注重對(duì)土壤污染的修復(fù)工作。但在土壤重金屬修復(fù)的過程中，缺乏科學(xué)合理的理論依據(jù)，導(dǎo)致土壤重金屬修復(fù)效果并不理想。因此，研究土壤重金屬污染修復(fù)方法對(duì)凈化土地，建設(shè)綠色環(huán)保的人居環(huán)境，促進(jìn)工業(yè)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，保證我國自然生態(tài)的全面建設(shè)有重要的意義。本文分析了當(dāng)前造成土壤污染的主要原因，并從多個(gè)角度分析提出一些具有針對(duì)性的解決措施，為土壤重金屬污染修復(fù)和我國生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展盡一份微薄之力。

關(guān)鍵詞：土壤;重金屬污染;修復(fù)方法

引言

土壤重金屬污染帶來的環(huán)境問題在我國日益嚴(yán)峻，尤其是伴隨著工業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)活動(dòng)，大面積的污染土壤造成了土地資源的浪費(fèi)。目前土壤重金屬污染的修復(fù)方法比較多，但研究和實(shí)踐沒有進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，成果效應(yīng)不明顯，沒有起到研究及實(shí)驗(yàn)價(jià)值。本文綜述了當(dāng)前重金屬污染土壤的修復(fù)方法，并對(duì)未來土壤重金屬污染修復(fù)提出了建議。

1、重金屬污染物來源及現(xiàn)狀

重金屬一般是指比重≥5.0g/cm3的金屬，包括Ni、Pb、Cr、As、Cu、Zn、Al、Hg等。隨著人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人類活動(dòng)對(duì)土壤的影響越來越大，同時(shí)工業(yè)排放、汽車尾氣和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)都會(huì)影響土壤中重金屬的含量。以陜西某市為例，探究土壤中重金屬污染物的主要來源，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，交通和工業(yè)是典型地區(qū)土壤重金屬污染的主要來源，尤其是工業(yè)活動(dòng)對(duì)土壤重金屬污染最為嚴(yán)重。在對(duì)交通運(yùn)輸調(diào)研中發(fā)現(xiàn)汽車尾氣、輪胎摩擦和汽油燃燒均可增加鉛、鋅和銅等重金屬的含量;在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，通過使用農(nóng)藥、化肥和焚燒秸稈，可以產(chǎn)生Cd、Hg、As等重金屬。土壤中的重金屬元素會(huì)被農(nóng)作物或其他植被吸收，而人類作為食物鏈的最后一端，必然會(huì)將這些重金屬吸收到體內(nèi)，從而危害人體健康。2014年國務(wù)院頒布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》指出，我國土壤污染率達(dá)到16.1%，其中約20%是土壤重金屬污染，農(nóng)地已成為土壤污染的主要災(zāi)區(qū)，就土壤重金屬污染整體而言，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的重金屬污染狀況比經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)更為嚴(yán)重，特別是長三角、珠三角和東北老工業(yè)區(qū)。自2010年以來，我國每年排放的重金屬污染物已超過900噸，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過200億元。土壤重金屬污染的有效修復(fù)與治理已成為亟待解決的重大社會(huì)問題，土壤重金屬修復(fù)技術(shù)的研究也迫在眉睫。

2、土壤重金屬污染修復(fù)方法

2.1物理修復(fù)法

物理修復(fù)法是目前工業(yè)上采用比較多的重金屬污染修復(fù)方法。其中，客土回填是指利用外源未被污染的土源對(duì)土壤耕作層進(jìn)行覆蓋，通過將重金屬濃度較高的表層土壤移除或者覆蓋，從而稀釋土壤中的重金屬濃度。很多學(xué)者的研究表明，客土法有很直觀、顯著的修復(fù)效果。通過對(duì)不同覆土厚度對(duì)重金屬污染物含量變化的影響進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)覆土厚度在15cm時(shí)As含量降低效率最為顯著。客土回填覆蓋可有效降低土壤中Cd、Pb、Cu、As的含量，但該方法工程量較大，成本較高，不適合土源較稀缺或土源運(yùn)距較遠(yuǎn)的地區(qū)。通過機(jī)械或人工的手段對(duì)受重金屬污染的土壤進(jìn)行攪拌混合，稀釋重金屬含量，進(jìn)而降低土壤中有毒害物質(zhì)引發(fā)的危害。土壤翻耕方法效率較高，且可提升土壤孔隙度，能顯著促進(jìn)土壤蓄水保肥能力，但如果翻耕深度過深，并不能減少土壤中的重金屬含量，反而讓土壤中的重金屬向土壤下層擴(kuò)散。

2.2化學(xué)修復(fù)技術(shù)

化學(xué)修復(fù)主要利用液體淋洗劑通過“吸附”土壤中重金屬離子的方式淋洗污染土壤從而去除重金屬污染物。有研究表明乙二胺四乙酸二鈉可作為淋洗劑修復(fù)土壤Cd、Pb等重金屬污染，經(jīng)乙二胺四乙酸二鈉修復(fù)后，土壤中Cd、Pb質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別較淋洗前降低了41.46%和32.32%，且試劑用量也遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)方法。目前，專家學(xué)者主要將目光聚焦在復(fù)合淋洗劑上，較單一淋洗劑相比，復(fù)合淋洗劑擁有更好的修復(fù)效果。研究發(fā)現(xiàn)，用NaOH和EDTA（乙二胺四乙酸）復(fù)合可顯著降低As含量。其次納米材料也是目前化學(xué)淋洗的重點(diǎn)研究方向，未來一段時(shí)間，納米材料將在化學(xué)修復(fù)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

2.3生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)主要包含微生物修復(fù)和植物修復(fù)方法，通過生物的生理活動(dòng)和代謝機(jī)能對(duì)土壤中重金屬物質(zhì)進(jìn)行吸收、轉(zhuǎn)化和固定，在提高和改善土壤理化性質(zhì)的同時(shí)，修復(fù)受重金屬污染的土壤。但由于各類生物對(duì)重金屬污染的吸附、轉(zhuǎn)化能力有限，大多數(shù)只能對(duì)其中一種重金屬污染物進(jìn)行吸收，且轉(zhuǎn)化時(shí)間較長。而一旦土壤中重金屬污染物濃度過高，也會(huì)對(duì)生物的生存產(chǎn)生危害，不利于土壤生物多樣性。植物修復(fù)優(yōu)點(diǎn)明顯，技術(shù)簡單，成本低廉，同時(shí)對(duì)環(huán)境不會(huì)造成較大影響。但是修復(fù)過程耗時(shí)長，無法在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)修復(fù)效果。而進(jìn)行土壤重金屬污染修復(fù)后的植物體內(nèi)含有大量有毒有害物質(zhì)，如何進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化處理，目前尚未有很好的辦法，各項(xiàng)研究內(nèi)容還不完善，對(duì)于重金屬再次進(jìn)人環(huán)境也無法控制。在前人研究基礎(chǔ)上，總結(jié)了生物炭對(duì)土壤重金屬污染的固定作用，重點(diǎn)對(duì)生物炭的施加方式、用量以及田間管理對(duì)重金屬污染修復(fù)的影響進(jìn)行了分析，并提出未來在土壤監(jiān)測方面需要進(jìn)一步研究。

2.4 農(nóng)藝調(diào)控技術(shù)

對(duì)土壤重金屬中、輕度污染或重金屬高背景值區(qū)可通過農(nóng)藝調(diào)控措施，如調(diào)節(jié)土壤pH、土壤氧化還原電位（Eh）、有機(jī)質(zhì)陽離子交換量（CEC）、土壤質(zhì)地等因素，改變土壤中重金屬活性，降低其生物活性，減少重金屬從土壤向作物，特別是可食部分的轉(zhuǎn)移，達(dá)到減輕重金屬污染危害的目的。該方法治理效果適中，費(fèi)用低，易操作，雖然有易再度活化的缺點(diǎn)，但也不失為一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。

結(jié)語

目前，土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，但單一技術(shù)都有其局限性，需要進(jìn)一步研究。因此，應(yīng)采取多學(xué)科方、多技術(shù)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)就迫在眉睫，結(jié)合多種修復(fù)方法，相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)快速、高效、低成本的土壤修復(fù)，并配合較為環(huán)保的生物修復(fù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)土壤重金屬污染物快速、生態(tài)、環(huán)保修復(fù)治理。今后也將以指導(dǎo)實(shí)踐，致力于解決實(shí)際污染范圍、自然環(huán)境、植被群落治理區(qū)域、生物多樣性影響等問題的研究。

參考文獻(xiàn)

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