姜博言 楊仲弓
四川省自貢生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心站 四川自貢 643000
在我國高速發(fā)展的社會環(huán)境下,工業(yè)企業(yè)越來越多,與之相伴的是資源的消耗與重金屬污染排放,如何實(shí)現(xiàn)降低工業(yè)生產(chǎn)重金屬排放,成為人們關(guān)注的重點(diǎn)問題。工業(yè)企業(yè)要緊跟時(shí)代步伐,傳統(tǒng)淋濾法、客土法、吸附固定法等物理方法進(jìn)行土壤處理存在耗費(fèi)較大,及打亂土層結(jié)構(gòu)的代價(jià),因此探索耗能較低,效果較好的重金屬污染土壤整治的有效途徑,成為工業(yè)企業(yè)提高核心競爭力的重要方法。
重金屬污染土壤的污染源,主要是重工業(yè)非法排泄物,重金屬工業(yè)廢棄物污染性比較強(qiáng),會對自然環(huán)境造成破壞。重金屬工業(yè)污染種類分為固態(tài)污染物、液態(tài)污染物以及氣態(tài)污染物。固態(tài)污染物是指液壓系統(tǒng)中的沙土灰塵,或是金屬磨損后的顆粒,以及油料的分解聚合產(chǎn)物。液態(tài)污染物是指水、油脂等難以去除的液化物質(zhì)。氣態(tài)污染物主要指的是施工過程中混入空氣的微小顆粒,由于其質(zhì)量過小,在沉淀后會漂浮在油液中,并匯聚到各個(gè)冶金閥門的空隙中,經(jīng)過長時(shí)間的累積造成系統(tǒng)污染。這些不同種類的污染物匯集到土壤中,若局部重金屬含量超標(biāo),由于其自身具有一定的毒性,難以進(jìn)行土壤修復(fù)[1]。
雖然農(nóng)藥中的重金屬含量不高,但若長期不規(guī)范化的化肥使用,還是會導(dǎo)致重金屬污染土壤。部分農(nóng)業(yè)種植戶在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動下,盲目的進(jìn)行蔬菜施肥,采用隨意性的施肥方法,忽略了種植土壤與肥料的融合性。施肥量過大,這不僅浪費(fèi)了肥料資源,更會誘發(fā)水土流失以及土壤污染等問題,且對提高蔬菜種植品質(zhì)沒有顯著效果,并且在長時(shí)間的種植土壤使用及蔬菜生產(chǎn)過程中,并沒有采用科學(xué)、合理的施肥方案,導(dǎo)致土壤肥力退化,甚至出現(xiàn)土壤失衡的現(xiàn)象,從而造成重金屬土壤污染。
利用植物進(jìn)行重金屬污染土壤修復(fù),其原理是利用某種特定的植物,發(fā)揮其對于土壤中的有害金屬元素的吸收富集能力,從而緩解重金屬污染壓力。并且將所種植植物收獲后,利用灰化回收等手段并進(jìn)行妥善處理后,可以將重金屬移出土壤,從而實(shí)現(xiàn)植物修復(fù)整治效果。其中植物提取作用是指植物對污染土壤中的重金屬吸收;植物揮發(fā)作用是指利用植物使土壤中的部分重金屬的物質(zhì)形態(tài)發(fā)生變化,如固態(tài)轉(zhuǎn)變成氣態(tài),從而揮發(fā)出來,達(dá)到凈化作用;植物穩(wěn)定化作用是指利用植物將污染土壤中的重金屬轉(zhuǎn)變成無毒或毒性較低的狀態(tài);而根際濾除作用是指利用植物獨(dú)特的根系組織,能夠通過水流移出污染土壤中所含的重金屬。利用植物修復(fù)進(jìn)行重金屬污染土壤整治的優(yōu)勢明顯可見,但在實(shí)際操作中仍存在著某些不足。一方面是由于重金屬超富集體是在重金屬污染環(huán)境下,長時(shí)間的誘導(dǎo)、馴化有可能造成其適應(yīng)性突變體,從而使得種植植物生長緩慢、生物量低,并且受到同一生態(tài)系統(tǒng)中的雜草競爭性威脅。且常常受到雜草的競爭性威脅;另一方面,是這種超富集體多為野生型稀有植物,這對植物修復(fù)生長氣候條件有著嚴(yán)苛要求,若植物體細(xì)胞雜交法不能為人類提供既高產(chǎn)又可高效富集土壤重金屬的植物,人們只有借助于生物技術(shù)與基因工程的手段來實(shí)現(xiàn)。但目前這種實(shí)驗(yàn)并沒有進(jìn)行大面積實(shí)行,其可行性還有待商榷[2]。
化學(xué)修復(fù)是處理土壤重金屬污染的常用方法,是指在被重金屬污染的區(qū)域投放可以改良土壤以及中和重金屬元素的化學(xué)試劑,使土壤的酸堿度保持平衡,提升土壤對重金屬的拮抗和沉淀能力,從而降低土壤重金屬污染的程度。與此同時(shí),加強(qiáng)科技創(chuàng)新,特別是提升農(nóng)藥、化肥的科技創(chuàng)新能力,提高高效低毒低殘留農(nóng)藥化肥的開發(fā)能力,一定還要嚴(yán)格控制高毒高殘留農(nóng)藥化肥的使用范圍、使用頻次,這樣除了能高效消滅病蟲害,還能減少農(nóng)藥化肥對土壤環(huán)境的污染??梢?,使用土壤化學(xué)法修復(fù)時(shí),要注意試劑的配比,盡量做到科學(xué)合理,千萬不要出現(xiàn)“按下葫蘆浮起瓢”的現(xiàn)象,否則,土壤重金屬污染問題雖然得到有效抑制,但是又出現(xiàn)新的土壤或環(huán)境的污染。
植物修復(fù)、微生物修復(fù)都屬于生物修復(fù)的范疇,這是處理土壤重金屬污染問題成本較低的方法之一,而且沒有二次污染,利于在全國范圍內(nèi)開展,即通過大量種植不同種類的植物,或培養(yǎng)大量活性微生物,在植物、微生物自身的光合作用和新陳代謝過程中,不斷吸收并削減、凈化、去除重金屬污染土壤的能力,逐漸降低土壤中重金屬的含量,從而保持土壤的水分,讓土壤越來越肥沃。但是,生物修復(fù)一般耗時(shí)長,且土壤受重金屬污染的程度沒有超過用于修復(fù)植物的正常生長范圍,否則,植物或微生物無法生存與生長[3]。
目前,我國對于重金屬污染的土壤處理還處在發(fā)展階段,在國內(nèi)霧霾頻發(fā)、能源緊缺情況下,應(yīng)強(qiáng)調(diào)對低等生物、植物修復(fù)等低耗能處理手段的應(yīng)用設(shè)計(jì)。國內(nèi)外對生物技術(shù)的研究非常重視,部分國家重金屬污染土壤整治工作已經(jīng)取得了顯著成效。探索工業(yè)生產(chǎn)綠色發(fā)展,實(shí)現(xiàn)全方位超低排放,能夠在降低能源消的同時(shí),實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,從而為工業(yè)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展以及社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).