李 珺
(江門市環(huán)境科學(xué)研究所 廣東江門 529000)
在土壤的污染中,比較嚴(yán)重的一項(xiàng)重要污染物質(zhì)就是重金屬污染。因?yàn)橥寥乐械闹亟饘傥廴?,在自行凈化的過程中,需要浪費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間。而且,重金屬污染具有一定的隱蔽性、長(zhǎng)期性和不可逆性特點(diǎn),長(zhǎng)期存在于土壤中,會(huì)影響植物的生長(zhǎng)和發(fā)育,在食物鏈中會(huì)影響到人類的健康。本文以重金屬污染對(duì)土壤環(huán)境的影響為例,提出有效的修復(fù)方法,及時(shí)的解決,保證土壤的質(zhì)量,促進(jìn)土壤的可持續(xù)發(fā)展。
目前,隨著土地資源的逐漸減少,土壤的污染治理已經(jīng)成為全球中共同關(guān)注的一項(xiàng)重大問題。在我國(guó)的土壤資源管理過程中,管理部門正在研究所有的土壤污染治理方案,針對(duì)不同的土壤污染原因,制定了相應(yīng)的污染處理方案。針對(duì)土壤中的重金屬污染,目前我國(guó)常用的土壤污染治理方法,主要包括淋濾法、客土法和絡(luò)合物浸體法等不同的化學(xué)方法。但是,在實(shí)際的土壤污染治理過程中,利用這些方法實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬土壤污染的處理,不僅需要昂貴的投資,而且使用的設(shè)備比較復(fù)雜,還需要打亂土層的結(jié)構(gòu)。這些重金屬土壤污染的處理,大部分都只是暫時(shí)的緩解重金屬的危害,還有可能會(huì)造成二次污染,不能真正的從根本上解決土壤中的重金屬污染問題。如果土壤中的污染面積比較大的時(shí)候,這些方法更不能真正的解決污染問題。所以,為了提高我國(guó)的土地資源利用效率,保證土地的可持續(xù)發(fā)展,針對(duì)我國(guó)土壤污染嚴(yán)重的問題,土壤污染處理部門需要采取有效的措施,及時(shí)的進(jìn)行修復(fù)。
社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,加快了我國(guó)農(nóng)業(yè)和工業(yè)的發(fā)展,產(chǎn)生了大量的污染物。在工業(yè)發(fā)展的過程中,產(chǎn)生的污染物以重金屬污染為主。在土壤中產(chǎn)生重金屬污染的主要原因就是,在工業(yè)采礦、冶煉、電鍍和化工、電子、制革等工業(yè)生產(chǎn)的過程中,一些重金屬?gòu)U棄物進(jìn)入土壤之后產(chǎn)生的?;蛘?,城市發(fā)展過程中的農(nóng)藥、粉煤灰、化肥和垃圾以及城市污泥等的不合理施用也會(huì)造成土壤重金屬污染。例如,工業(yè)生產(chǎn)的過程中,會(huì)產(chǎn)生不同的固體廢棄物,具有比較復(fù)雜的成分,對(duì)土壤環(huán)境造成的危害方式和污染程度也不相同。在土壤的重金屬污染過程中,最嚴(yán)重的就是礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物的污染。在堆放或者處理這些廢棄物的過程中,這些廢棄物受到日曬、水洗和雨淋等因素的影響,重金屬很容易受到移動(dòng),以輻射的形狀和漏斗的形狀向周圍的土壤環(huán)境和水體擴(kuò)散,形成比較嚴(yán)重的土壤重金屬污染。例如,某市的一家冶煉廠在冶煉鋅的過程中,產(chǎn)生了大量的含鋅和鎘的礦渣。該廠在較早的時(shí)候,開始把這些礦渣堆放在一個(gè)洼地場(chǎng)所,這個(gè)場(chǎng)所的浸入液中含Zn和Cd的數(shù)量分別達(dá)到了6.6×103mg·L-1和7.5×103mg·L-1。目前,該洼地場(chǎng)所的重金屬已經(jīng)擴(kuò)散到了距離700m以外的距離,嚴(yán)重的污染了周邊土壤的環(huán)境。
土壤的重金屬污染具有隱蔽性、滯后性、累積性、不可逆轉(zhuǎn)性和處理困難的特點(diǎn)。通常情況下,大氣污染、水污染和廢棄物污染等問題都比較直觀,可以直接利用感官發(fā)現(xiàn)。但是土壤污染比較特殊,需要技術(shù)人員對(duì)土壤樣品進(jìn)行了一定的分析和化驗(yàn),或者對(duì)農(nóng)作物的殘留物質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè),甚至需要對(duì)土壤上生活的人畜的健康狀況進(jìn)行了研究后才能發(fā)現(xiàn)。所以,土壤中出現(xiàn)的重金屬污染問題,一般會(huì)滯后很長(zhǎng)的時(shí)間,具有一定的隱蔽性和滯后性特點(diǎn)。而且,從重金屬污染土壤的凈化方面看,重金屬對(duì)土壤的污染,基本上屬于一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的過程。因?yàn)橹亟饘僦邪暮芏嘤袡C(jī)化學(xué)物質(zhì)污染,需要經(jīng)過很長(zhǎng)的時(shí)間才能降解。例如,一些重金屬污染的土壤,凈化的時(shí)間可能要達(dá)到一、兩百年甚至更長(zhǎng),才能完全降解和恢復(fù)。
在土壤的環(huán)境中,如果發(fā)生了重金屬污染,會(huì)對(duì)土壤環(huán)境中的生物個(gè)體和種群等產(chǎn)生一定的影響,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成一些不良的生態(tài)效應(yīng)。某科學(xué)家在對(duì)重金屬和大麥毒性之間的影響進(jìn)行了研究發(fā)現(xiàn),如果重金屬的濃度比較低的情況下,對(duì)種子萌發(fā)的影響率比較小。但是,隨著重金屬濃度的不斷增加,種子的萌發(fā)率也會(huì)逐漸的降低。如果土壤中的重金屬污染處理不及時(shí),就會(huì)影響幼苗的生長(zhǎng),導(dǎo)致幼苗的生長(zhǎng)速率逐漸減低。所以,在發(fā)現(xiàn)土壤中的重金屬污染之后,管理部門要及時(shí)的進(jìn)行解決,避免造成更大的損失和影響。
針對(duì)土壤環(huán)境中出現(xiàn)的重金屬污染問題,需要土壤管理部門選擇合適的修復(fù)方法,進(jìn)行及時(shí)的修復(fù),保證土地資源的質(zhì)量和有效使用率。因?yàn)槠匠J褂玫耐寥乐亟饘傥廴局卫矸椒ǎ嬖谝欢ū锥?,所以逐漸出現(xiàn)了新的土壤污染治理修復(fù)方法。隨著植物修復(fù)方法的出現(xiàn),在土壤的重金屬污染處理中得到了廣泛的應(yīng)用。相對(duì)于傳統(tǒng)的土壤污染化學(xué)修復(fù)、物理修復(fù)和工程修復(fù)等技術(shù)方法,植物修復(fù)技術(shù)具有投資和維護(hù)成本低廉、容易進(jìn)行操作、不會(huì)產(chǎn)生二次污染等特點(diǎn),存在一定的潛在或者顯著的經(jīng)濟(jì)效益,更加的適合環(huán)境保護(hù)的要求。
在土壤的重金屬污染處理過程中,應(yīng)用植物修復(fù)技術(shù),主要是指在重金屬污染的土壤中,種植特定的植物,利用這種植物或者植物的根系微生物實(shí)現(xiàn)對(duì)污染土壤、地下水、沉積物和地表水中污染物的清除。這種植物在重金屬污染土壤中成長(zhǎng),可以有效的吸收土壤中的污染元素,并且進(jìn)行妥善的處理。最后,把重金屬?gòu)耐寥乐幸瞥瑥亩鴮?shí)現(xiàn)對(duì)土壤污染的處理和生態(tài)的修復(fù)。植物修復(fù)技術(shù),主要分為植物的穩(wěn)定或者固化、植物的揮發(fā)、提取和過濾等不同的類型。不同的植物修復(fù)技術(shù),在重金屬污染土壤的處理過程中,具有不同的作用。例如,植物的根濾技術(shù),也是植物的過濾技術(shù),主要是利用植物龐大的根系和表面積,從污染的水源中吸收比較濃集的和沉淀的重金屬元素。最后收獲植物,實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤水體中重金屬污染的治理目的??梢詫?shí)現(xiàn)植物過濾技術(shù)的植物種類,主要包括水生植物、半水生植物和個(gè)別的陸生植物等。例如,不同種類的耐鹽野草、向日葵和寬葉香蒲等。植物過濾的技術(shù),主要適合在水田、池塘和一些水體的重金屬污染治理。近年來,我國(guó)各大科研單位對(duì)重金屬超積累植物進(jìn)行研究,報(bào)道我國(guó)境內(nèi)共有5種重金屬超積累植物,包括蜈蚣草(砷)、海州香薷(銅)、大葉井口邊草(砷)、東南景天(鋅)、寶山堇菜(鎘)。
首先,植物修復(fù)周期長(zhǎng),且污染物可能通過“植物—?jiǎng)游铩钡氖澄镦溤俅芜M(jìn)入自然界。其次,由于植物根系生長(zhǎng)局限,一般根系延伸直徑不超過20cm,對(duì)于深層污染的修復(fù)有困難。再者,由于氣候及地質(zhì)等因素影響,同種植物不能適應(yīng)不同地區(qū)的生長(zhǎng)環(huán)境,限制超積累植物的普遍推廣。
我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針的提出,需要從不同的方面實(shí)施。土地資源是我國(guó)資源中的重要組成部分,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,在工業(yè)發(fā)展和農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程中,產(chǎn)生了大量的固體廢棄物,容易造成一定的土壤環(huán)境污染。通過現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù),加強(qiáng)對(duì)植物修復(fù)的研究推廣,克服其缺陷,及時(shí)采取有效的修復(fù)措施,保證土地資源的有效利用,才能促進(jìn)土地資源的可持續(xù)發(fā)展。
[1]崔芳,袁博.污染土壤修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)及修復(fù)效果評(píng)定方法的探討[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2010,26(21):341-345.
[2]陳興蘭,楊成波.土壤重金屬污染、生態(tài)效應(yīng)及植物修復(fù)技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展,2010,16(03):58-62.
[3]周啟星.污染土壤修復(fù)基準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展及中國(guó)農(nóng)業(yè)環(huán)保問題[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2010,29(01):01-08.
[4]崔德杰,張玉龍.土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].土壤通報(bào),2004,35(03):365-370.