摘要:伴隨當前經(jīng)濟快速發(fā)展,導致土壤的污染也越來越嚴重。當前治理和修復重金屬污染土壤的方法主要分為化學處理法、土壤農(nóng)作物調(diào)控法以及工程物理方法,本文重點分析和研究土壤重金屬污染的治理方法和措施,以供參考。
關鍵詞:重金屬;治理與修復;污染
中圖分類號:X53 文獻標識碼:A 文章編號:2095-672X(2019)06-00-01
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.06.028
Abstract:With the rapid economic development, soil pollution has become more and more serious. At present, the methods of remediation and remediation of heavy metal contaminated soil are mainly divided into chemical treatment, soil crop regulation and engineering physical methods. This paper focuses on the analysis and study of the methods and measures of remediation of heavy metal contaminated soil for reference.
Key words:Heavy metals;Treatment and remediation;Pollution
1 土壤重金屬污染治理與修復概述
地球表面上土壤是一種非常復雜的化學物質(zhì),主要是由人類活動、地形、地貌、氣候、生物等共同因素綜合影響而形成的一種動態(tài)生物系統(tǒng),土壤的最大特點在于,可以為生物的生長繁殖提供一定的幫助,在地球生態(tài)系統(tǒng)當中,土壤是非常重要的一個組成部分,和生物、水、大氣的相互制約、相互聯(lián)系。這些年以來,由于當前社會經(jīng)濟快速發(fā)展,人們在追求社會效益的過程中,對土壤進行了過分的利用,一些不合理的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式導致土壤當中的重金屬含量大幅度超標,嚴重的影響了土壤的環(huán)境,導致了較大的污染。在生產(chǎn)過程中,人們的農(nóng)作物品質(zhì)無法達到要求,導致土壤當中污染超標,重金屬的元素主要有鎳、銅、鋅、汞等,這些污染性較強的重金屬元素,在土壤污染之后,會導致很大的污染面積,而且污染后果較為嚴重,具有很大的隱蔽性和潛伏性,降解過程中需要耗費大量的時間。
2 土壤重金屬污染的治理與修復措施
2.1 工程措施
2.1.1 客土法、換土法、深耕翻土
工程措施是非常經(jīng)典而又傳統(tǒng)的土壤重金屬治理方法,盡管不會受到土壤環(huán)境的影響和限制,利用這種方法能夠讓土壤當中的重金屬含量有效降低,控制重金屬對土壤系統(tǒng)的污染,保證農(nóng)產(chǎn)品符合食品安全要求。客土法主要是針對受污染的土壤進行處理,在受到污染的土壤上進行非污染土壤的覆蓋或者將其混勻,讓污染物的含量進一步降低,防止其與植物的根系之間進行進一步的接觸。把上表層當中的土壤移走,進行對應的處理,并且換上沒有受到污染的土壤,這種方式被叫做換土法。通過實踐分析發(fā)現(xiàn),換土法是對農(nóng)田重金屬污染進行治理的一種合理的方法。以我國東北某地為例,在未換土之前,表層土壤當中的鎘污染達到了56.13%,將表層15~30cm的土壤去掉之后進行水稻種植,能夠讓水稻當中鎘的含量下降一半。深耕翻土法也是比較常用的一種方法,主要通過深耕的方式,翻動上下土層,讓表層的污染物含量減少,可以利用增加施肥量等方式補充由于深耕導致的養(yǎng)分減少等問題,這種方式具有較好的穩(wěn)定性,然而在施工過程中,工程量相對較大,會消耗大量的投資費用,將土體結(jié)構(gòu)破壞,一定要妥善處理換土的土壤,避免產(chǎn)生二次污染,這種方式不適合進行大面積的土壤處理。
2.1.2 固化、穩(wěn)定化方法
固化穩(wěn)定化的方法主要利用的是化學方法或者物理方法,依照一定的比例,把出現(xiàn)重金屬污染的土壤和固化劑之間進行混合,利用固化的方式逐步讓土壤具有一定的化學穩(wěn)定性,讓重金屬在環(huán)境中的生物有效性和遷移滲透能力減弱,一般用來對重金屬污染土壤進行固化的方法主要有一些凝硬性材料,可以選擇的固化劑很多,主要有石灰、瀝青、硅酸鹽、窯灰等,在對各種重金屬污染土壤進行固化的過程中,不同的輔助劑和固化劑獲得的效果也各不相同。
2.1.3 電動力修復法
電動力修復法主要是美國某大學教授研究出來的一種對土壤污染進行凈化的原位修復方法,通過施加微弱電流等方式形成電場,通過額外補充的流體或者土壤當中的水作為傳導介質(zhì),污染物會進行相對運動,向土壤當中的某一電極流動,接著通過工程化的方式對其進行收集處理就可以了。這種方式在對土壤當中的銅、鋅等重金屬進行去除方面具有非常好的效果。
2.1.4 水洗法
水洗法主要是通過清水灌溉等方式對重金屬離子進行稀釋,讓重金屬離子向較深的土壤中遷移,讓地表土壤的重金屬離子濃度降低或者分離土壤當中的重金屬離子,在清洗液當中,對重金屬離子進行提取,通過這種方法進行處理的過程中,需要避免出現(xiàn)次生污染,我國對這種方法進行了改進,使用三級清洗的方式來清洗過濾重金屬污染,在一定程度上讓二次污染的問題得到有效解決,沖洗法主要是對一些重金屬的重度污染土壤具有較好的效果,另外,在使用的過程中,能耗較大,而且設備較為昂貴,所以導致這種方法的應用受到了限制。
2.1.5 熱解吸法
在對重金屬污染土壤進行處理的過程中,首先需要破碎土壤,接著向土壤當中添加一些可以分解重金屬化合物的添加劑,接著加熱升溫土壤,通??梢赃M行紅外輻射、蒸汽或者射頻加熱將有害的物質(zhì)分解出來,再對解析出來的重金屬蒸汽進行回收利用,這種方式的特點在于可以處理一些具有揮發(fā)性的重金屬,比如說汞、銅等,然而這種方法具有很大的不足之處,可能會破壞土壤的結(jié)構(gòu)、水和有機質(zhì)。
2.2 化學治理措施
2.2.1 淋溶法
土壤淋溶法主要是通過淋洗液將土壤固相當中的重金屬向土壤液相造成轉(zhuǎn)移,接著回收處理一些富含重金屬的廢水,通過淋溶土壤的方式,能夠有效的治理輕質(zhì)土壤,然而容易造成土壤養(yǎng)分流失,地下水污染,而且投資量較大。
2.2.2 施用改良劑
化學修復主要是使用一些改良劑與土壤混合,通過吸附氧化還原一些重金屬,讓重金屬的生物有效性降低。這種方法在使用的過程中需要關注改良劑,改良劑不同在對重金屬進行處理過程中的操作原理也不一樣,一些污染土壤中加入一定的石灰性物質(zhì),能夠讓土壤的酸堿度提高,一些重金屬發(fā)生反應之后形成氫氧化物沉淀,通過有機物可以加快還原物質(zhì),將土壤氧化反應的狀態(tài)改變,讓土壤當中的重金屬生成硫化物沉淀。
2.3 農(nóng)業(yè)生態(tài)措施
在農(nóng)業(yè)修復方面,使用的方法主要有兩種,首先是農(nóng)藝修復的方法,可以將耕作的制度改變,對作物品種進行調(diào)整,保證所種植的植物當中吸附的重金屬不進入食物鏈,這樣可以讓土壤重金屬污染的情況得到有效改善,第二種是使用生態(tài)修復的方式,比如說對土壤的pH值、養(yǎng)分、水分等進行調(diào)節(jié),讓污染物所處環(huán)境受到限制,通過這種方法進行調(diào)控,可以取得一定的效果,然而,效果不顯著,使用這種技術修復的周期較長。
3 結(jié)束語
這些年來,我國重金屬污染事件時有發(fā)生,直接威脅和影響廣大群眾的身體健康,土壤重金屬污染問題逐步成為人們重點關注的一個環(huán)境問題。我國當前的土壤重金屬污染問題非常嚴峻,嚴重的影響了我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn),所以一定要采取合理的方式改善土壤,抑制土壤污染,加強對環(huán)境的質(zhì)量,保證我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn),避免出現(xiàn)較大的土壤重金屬污染問題。
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收稿日期:2019-01-19
作者簡介:徐德良(1986-),男,漢族,碩士研究生,中級工程師,研究方向為土壤修復。