李艷梅
摘 要: 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷加強(qiáng),我國(guó)農(nóng)業(yè)獲得良好的發(fā)展,然而土壤污染問(wèn)題愈加嚴(yán)重。土壤是自然界的重要組成部分,一旦土壤受到污染,將直接威脅水環(huán)境和大氣環(huán)境。文章主要分析了我國(guó)土壤重金屬污染的現(xiàn)狀,重點(diǎn)論述了土壤重金屬污染治理技術(shù)。
關(guān)鍵詞: 農(nóng)田土壤;重金屬;污染危害;修復(fù)技術(shù)
【中圖分類(lèi)號(hào)】 S153? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? ? ?【文章編號(hào)】1674-3733(2020)14-0237-01
引言
在我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力逐漸壯大,科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新的今天,工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)越來(lái)越頻繁,對(duì)土壤耕地產(chǎn)生重金屬污染的生產(chǎn)活動(dòng)有開(kāi)采礦山、排放廢渣廢水、農(nóng)作物殘余肥料。由于受到重金屬的污染,耕地土壤的質(zhì)量日益下降,重金屬無(wú)法被微生物降解,便成為有毒污染物存在于土壤環(huán)境中,通過(guò)食物鏈的循環(huán)作用危害人類(lèi)的身體健康。
1 重金屬的定義
所謂的重金屬,就是金屬的比重超過(guò)5.0,包括汞、鎘、鐵、鋅、錳等。每種農(nóng)作物都有不同的生長(zhǎng)需求,因此可將這些重金屬分為2部分,Cd、Hg、Pb等是植物生長(zhǎng)中用不到的,且對(duì)人體健康極具危害的;Zn、Cu等是植物生長(zhǎng)以及人體都需要的,但超標(biāo)就會(huì)造成污染,對(duì)人體健康也會(huì)造成影響。
2 農(nóng)田土壤重金屬污染危害
2.1 植物方面的危害
植物的生長(zhǎng)離不開(kāi)土壤,一旦土壤含有大量的重金屬元素,就會(huì)使得植物吸收過(guò)多的重金屬成分,在植物體內(nèi)進(jìn)行沉淀可能會(huì)產(chǎn)生某種有害物質(zhì),影響自身的生長(zhǎng),而且也會(huì)影響自身對(duì)
2.2 對(duì)人體方面的危害
由于農(nóng)田土壤會(huì)受到重金屬的污染,而人們所食用的糧食又都產(chǎn)自農(nóng)田,所以食物中也含有重金屬,會(huì)間接地傷害人體。人體內(nèi)含有多種蛋白質(zhì)和酶,而重金屬進(jìn)入到人體后會(huì)與這些物質(zhì)相結(jié)合,對(duì)酶的活性產(chǎn)生抑制作用,對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有極大的破壞性,進(jìn)而對(duì)人體的健康造成極大影響。在所有重金屬中,鎘是具有最強(qiáng)中毒性的,對(duì)于人類(lèi)的腎臟、肝臟會(huì)造成一定損害;另外,在人體中鈣具有很重要的作用,而鎘和鈣的生理性質(zhì)極為相似,鎘在人體中會(huì)將骨骼中部分鈣替換掉,使得人體出現(xiàn)骨骼變形以及骨質(zhì)疏松的情況,對(duì)骨骼系統(tǒng)造成極大影響。除此之外,重金屬中的鉛可在人體中不斷富集,當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí),就會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)紊亂以及貧血等癥狀,同時(shí)對(duì)腎臟功能也造成極大損傷。重金屬中的鉻對(duì)皮膚具有刺激性,可導(dǎo)致皮膚出現(xiàn)潰爛的癥狀,其進(jìn)入人類(lèi)呼吸道,會(huì)使人類(lèi)產(chǎn)生呼吸道疾病;另外,鉻還能致畸、致癌、致突變,統(tǒng)稱(chēng)“三致”。重金屬中的砷具有極強(qiáng)的致癌性,通常具有滯后性的中毒表現(xiàn),而這種表現(xiàn)是長(zhǎng)期積累形成的。
2.3 生物方面的危害
土壤中含有大量的生物,土壤的活力與內(nèi)部的微生物活動(dòng)質(zhì)量息息相關(guān),如果土壤中含有大量的重金屬元素,那么就會(huì)限制土壤內(nèi)部微生物的正?;顒?dòng),加上重金屬元素難以被分解,長(zhǎng)期下來(lái)就會(huì)使得這片土壤肥力逐漸消失。
3 修復(fù)技術(shù)
3.1 物理修復(fù)技術(shù)
對(duì)于物理修復(fù)技術(shù)而言,換土、去土以及深耕翻土等措施是常用的方法,物理修復(fù)技術(shù)具有較高的金屬去除率,但這種方法只在土壤污染面積較小的區(qū)域適用,因?yàn)槲锢硇迯?fù)技術(shù)不但成本較高,工作量較大,而且對(duì)農(nóng)田還具有極大的破壞性。與換土、去土、深耕翻土相比,電動(dòng)修復(fù)處理不但對(duì)農(nóng)田結(jié)構(gòu)沒(méi)有危害,而且具有較低的成本。這種技術(shù)在修復(fù)的過(guò)程中是將電極插入到重金屬污染的土壤內(nèi),在直流電壓的作用下,重金屬離子不斷地遷移、富集,對(duì)于滲透性較低的粘土特別適用。另外,還有一種物理修復(fù)技術(shù)就是熱處理,這種方法可以將土壤中的硒、砷、汞等具有揮發(fā)性的物質(zhì)析出,熱處理比較容易實(shí)施且操作簡(jiǎn)單,然而其成本較高,且能耗大,不僅危害土壤結(jié)構(gòu),也會(huì)污染大氣,因此沒(méi)有廣泛應(yīng)用。
3.2 植物修復(fù)法
植物修復(fù)法是根據(jù)綠色植物能夠抵抗污染物的脅迫,并且超級(jí)累某一種或幾種元素,利用周?chē)耐寥拉h(huán)境、自身及其共存微生物體系綜合作用來(lái)清除污染物。廣義上包括萃取、吸收、固化、分解、轉(zhuǎn)化、揮發(fā)、促進(jìn)等作用方式,受植物種類(lèi)、土壤理化性質(zhì)、根際微生物種類(lèi)等因素控制。植物修復(fù)法成本低,對(duì)環(huán)境干擾小,清理土壤污染效果好,同時(shí)改善生態(tài)環(huán)境,具備較高的美化價(jià)值。
3.3 微生物修復(fù)技術(shù)
微生物修復(fù)技術(shù)是指利用天然或基因工程改造的微生物菌株,在自然環(huán)境或人工優(yōu)化生存環(huán)境下,通過(guò)在生命和新陳代謝活動(dòng)過(guò)程中,富集、吸附、降解土壤的有毒污染物,從而修復(fù)受污染的土壤。微生物對(duì)重金屬的修復(fù)機(jī)理有生物富集、生物固定和氧化還原、水解聚合等方法。目前研究的微生物主要包括細(xì)菌、真菌、放線菌、藻類(lèi)微生物等,研究熱點(diǎn)包括菌根修復(fù)、根際微生物對(duì)土壤重金屬解毒機(jī)制、生物刺激技術(shù)等,研究的新興方法包括基因組測(cè)序、轉(zhuǎn)錄組、代謝組學(xué)等在內(nèi)的各種生物信息學(xué)技術(shù)。微生物修復(fù)技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)原位修復(fù)、可以同時(shí)修復(fù)土壤和地下水、基本不會(huì)產(chǎn)生二次污染物、適用范圍廣等。缺點(diǎn)是:(1)對(duì)重金屬污染物吸收有一定容量;(2)微生物自身容易遺傳變異、穩(wěn)定性差、而且可能與土著微生物菌株產(chǎn)生生境上的競(jìng)爭(zhēng);(3)容易受到如pH值、溫度、濕度等各種環(huán)境影響,導(dǎo)致不同環(huán)境適應(yīng)性具有很大差異,修復(fù)效率差異較大。
3.4 工程治理技術(shù)
當(dāng)前,工程治理技術(shù)在治理重金屬污染中被廣泛的應(yīng)用,比較常見(jiàn)的技術(shù)有換土法、客土法和深耕翻土法等。首先,換土法。該種方法需要借助干凈的土壤,將其放在被重金屬污染的土壤中,降低土壤中的有害物質(zhì)的濃度。其次,客土法。該種方法就是將污染的土壤轉(zhuǎn)移到別的地方,之后在加入干凈的土壤,實(shí)現(xiàn)緩解污染的目的。最后,深耕翻土法。借助機(jī)械設(shè)備的作用翻耕土壤,將被污染的土壤放置在最下層。需要注意的是,在采取該種技術(shù)的過(guò)程中應(yīng)該堅(jiān)持一定的原則,即因地制宜,必須結(jié)合土壤的污染程度選擇科學(xué)的方法,避免出現(xiàn)治療效果下降的問(wèn)題。
結(jié)語(yǔ)
面對(duì)日益嚴(yán)重的重金屬污染情況,有關(guān)部門(mén)需要加強(qiáng)對(duì)土壤重金屬污染的修復(fù)治理工作,嚴(yán)查工業(yè)排放,加大治理防范力度,控制化學(xué)農(nóng)藥使用量。從環(huán)保的角度出發(fā),利用植物進(jìn)行重金屬土壤污染修復(fù),從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。
參考文獻(xiàn)
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