胡玲君
(中節(jié)能大地(杭州)環(huán)境修復(fù)有限公司,浙江 杭州 310000)
近年來(lái),我國(guó)土壤污染日益嚴(yán)重,土壤中重金屬積累量呈上升趨勢(shì),使土壤質(zhì)量明顯下降。同時(shí),對(duì)于農(nóng)作物來(lái)說(shuō),也造成了許多不利影響,若這些被污染的農(nóng)作物進(jìn)入人體內(nèi),會(huì)嚴(yán)重威脅人類的身體健康。因此,治理土壤污染已經(jīng)成為目前迫切需要解決的重要問(wèn)題之一。近年來(lái),植物修復(fù)作為一種環(huán)境治理技術(shù),具有投資少、不會(huì)造成土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、不會(huì)引起二次污染等優(yōu)勢(shì),使其在土壤污染治理過(guò)程中成為重點(diǎn)研究的對(duì)象。
鉛、鎘的主要來(lái)源分為人為因素與自然因素。一般情況下,自然因素產(chǎn)生的鎘主要是來(lái)源于火山爆發(fā)、巖石風(fēng)化以及森林火災(zāi)等;自然因素產(chǎn)生的鉛主要來(lái)源于鉛礦石的風(fēng)化。若是在自然條件下造成的鉛、鎘污染土壤,這對(duì)于人類的正常生活不會(huì)產(chǎn)生太大的影響。人為因素造成的鎘污染主要來(lái)源于礦石的開(kāi)采,污水的排放以及含鎘化肥的使用等方面;人為因素造成的鉛污染主要來(lái)源于對(duì)土地不合理的利用、汽車尾氣排放以及金屬加工、生產(chǎn)等方面的影響,
1.2.1 鉛污染的危害
一般情況下,當(dāng)鉛進(jìn)入到土壤后,會(huì)嚴(yán)重影響土壤的生態(tài)環(huán)境以及理化形狀,如果其所含鉛的濃度比較高,還會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)造成一定的威脅,比如抑制植物的光合作用、細(xì)胞代謝以及根系生長(zhǎng)等,嚴(yán)重的還會(huì)造成植物枯萎、死亡[1]。同時(shí),當(dāng)含鉛的食物進(jìn)入人體后,對(duì)于人體造成的危害也是非常大的,比如貧血、損壞腎臟、破壞神經(jīng)系統(tǒng);等等。
1.2.2 鎘污染的危害
在土壤中,鎘存在的形式主要是依據(jù)土壤中的酸堿度,當(dāng)土壤中的pH值較低時(shí),鎘就非常容易溶解,反之,如果土壤中的pH值非常高,鎘就會(huì)很難得到溶解。若鎘在土壤中長(zhǎng)期存在,不僅會(huì)對(duì)土壤酶活性帶來(lái)一定的抑制,還會(huì)使土壤微生物群落發(fā)生改變,對(duì)土壤的理化狀態(tài)有很大的負(fù)面影響[2]。此外,如果鎘通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體,還會(huì)影響人體的肝臟、生殖系統(tǒng)、胃腸以及脾臟等多個(gè)器官,并且鎘還能夠抑制免疫細(xì)胞和體液產(chǎn)生,有著非常強(qiáng)的致癌性。
利用植物修復(fù)技術(shù)來(lái)治理土壤鉛、鎘重金屬污染,相比其他治理技術(shù),治理會(huì)更加徹底,并且植物修復(fù)技術(shù)具有成本低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。利用植物修復(fù)技術(shù)能夠?qū)U、鎘轉(zhuǎn)移到地面上,可以對(duì)其進(jìn)行回收利用,達(dá)到改善土壤生態(tài)環(huán)境的效果。這種修復(fù)技術(shù)不會(huì)使土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,安全性較高,主要適用于土壤污染面積較大的區(qū)域治理。
在植物修復(fù)技術(shù)中利用植物穩(wěn)定方式能夠有效減少重金屬鉛、鎘的積累量,其主要方法是利用特定植物根部與分泌物對(duì)鉛鎘的活性進(jìn)行穩(wěn)固,從而保證污染物不會(huì)進(jìn)入食物鏈或地下水,以免危害到人類的身體健康[3]。一般情況下,只有滿足以下三個(gè)要求才能夠作為修復(fù)植物:第一,植物根部生物量必須要高;第二,植物能夠接受較高水平的污染物;第三,植物根部能夠達(dá)到穩(wěn)固污染物的能力。通過(guò)植物穩(wěn)定方式治理土壤鉛鎘污染,其與化學(xué)試劑固化方式有一定的相似,但這兩種方法都不能徹底解決土壤鉛鎘污染。
目前,植物提取方式是治理土壤重金屬污染最有效的一種方法,治理后不會(huì)引起二次污染,相比于其他方式,這種治理方式更加徹底,因此,受到了人們的廣泛關(guān)注。植物提取主要是利用植物富集能力把土壤中的鉛、鎘污染物轉(zhuǎn)移到植物的莖葉上面,然后利用收割方式,把莖葉收割掉,以此對(duì)土壤中的鉛、鎘污染物進(jìn)行有效收集?,F(xiàn)在,如何使用更加高效、經(jīng)濟(jì)的輔助手段提高植物提取效率,是目前技術(shù)人員研究的重點(diǎn)[4]。其中被稱之為最有效的一種輔助手段就是添加土壤改良劑,但是這種改良劑必須是環(huán)境友好型的,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成不利影響。在實(shí)際生活中,這種土壤改良劑是非常見(jiàn)的,比如食品加工過(guò)程中所產(chǎn)生的醋糟,或者是酒精加工廠中的酒糟等。因這類土壤改良劑是工廠要丟掉的廢棄物,所以可以將土壤治理與相關(guān)企業(yè)之間建立長(zhǎng)期合作關(guān)系,實(shí)現(xiàn)治理土壤重金屬污染的目的。
施肥作為一種傳統(tǒng)的農(nóng)藝措施,能夠有利于提高植物的產(chǎn)量與質(zhì)量。一般情況下,重金屬污染經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在礦山區(qū)域或是土壤養(yǎng)分貧瘠的地區(qū),因此,在修復(fù)過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)土壤中的養(yǎng)分狀況進(jìn)行選擇合適的施肥材料。此外,超富集植物在生長(zhǎng)階段,需要大量的營(yíng)養(yǎng),施肥量應(yīng)該在一個(gè)合適的范圍內(nèi),這樣才能夠保證土壤重金屬污染物的有效去除,并且科學(xué)有效施肥還可以提高植物的修復(fù)效率。通過(guò)對(duì)修復(fù)植物的研究發(fā)現(xiàn),將磷肥應(yīng)用于鉛、鎘污染的土壤中,能夠有效降低這兩種重金屬的生物有效性[5]。同時(shí),利用高生物量的重金屬耐性植物香草根在修復(fù)土壤鉛污染時(shí),施加緩釋肥進(jìn)行治理,其效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于N、P、K肥料。
在利用超富集植物進(jìn)行治理土壤污染物鉛、鎘的過(guò)程中,通過(guò)調(diào)節(jié)植物種植的密度、間作與輪作等多種方式,既可以使土壤的理化性質(zhì)發(fā)生改變,還可以提高植物的成活率。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),利用科學(xué)合理的栽培密度,能夠使植物充分吸收陽(yáng)光以及土壤中的營(yíng)養(yǎng)成分,使修復(fù)植物的成活率大大提升,促進(jìn)了植物對(duì)重金屬的吸收。同時(shí),利用不同修復(fù)植物之間的相互作用,可以將喬、灌、草三者之間構(gòu)建出一個(gè)穩(wěn)定的修復(fù)部落,從而達(dá)到修復(fù)多種重金屬污染的效果。比如,在土壤鉛、鎘污染比較嚴(yán)重的地區(qū),可以采用種植野菊花、五節(jié)芒與旋鱗莎草,利用根系微生物、土壤酶等,以此來(lái)提高植物的修復(fù)效率。
植物修復(fù)技術(shù)本身就是利用修復(fù)植物根系進(jìn)行吸收水分與養(yǎng)分的一個(gè)過(guò)程,采用科學(xué)合理的水分能夠有效促進(jìn)修復(fù)植物的生長(zhǎng),達(dá)到提高修復(fù)效率的的目標(biāo)。對(duì)于一些超富集植物,雖然其具有很強(qiáng)的耐旱性,但過(guò)度的缺水也會(huì)造成修復(fù)功能減弱,所以做好修復(fù)植物的水分管理工作是非常必要的。除此之外,我們也可以利用植物蒸騰作用將土壤中的水分充分蒸發(fā),阻止重金屬污染物向更深層次的土壤轉(zhuǎn)移。需要注意的是,植物體本身應(yīng)具有富集重金屬能力,對(duì)污染物起到固定的用。
綜上所述,植物修復(fù)技術(shù)具有安全性高、成本低、對(duì)重金屬治理效果好的優(yōu)勢(shì),其未來(lái)的發(fā)展前景比較廣闊。但在治理土壤鉛、鎘污染時(shí),這種技術(shù)還尚未成熟,因涉及的領(lǐng)域較廣,所以還有很多技術(shù)問(wèn)題有待我們完善。土壤污染治理是一個(gè)非常漫長(zhǎng)的過(guò)程中,我們需要不斷汲取經(jīng)驗(yàn),不斷分析與總結(jié)植物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)等,從而達(dá)到改善土壤環(huán)境、維持生態(tài)平衡的目的。