王宇飛

河南寰宇環(huán)保科技股份有限公司

土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究

王宇飛

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土壤重金屬污染就是由于人類活動(dòng)的原因使得重金屬進(jìn)入到土壤中，使得土壤中的重金屬含量增多，使得生態(tài)遭受嚴(yán)重的破壞，環(huán)境污染也愈加嚴(yán)重。當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)逐漸推進(jìn)，人口增長速度也逐漸擴(kuò)大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大量的使用化肥農(nóng)藥，利用污水進(jìn)行灌溉，使得很多有害物質(zhì)進(jìn)入到土壤中，土壤重金屬污染成為全球性的問題。土壤重金屬污染會(huì)使得土壤的結(jié)構(gòu)、功能等發(fā)生變化，抑制微生物的活動(dòng)，使得土壤中積累了大量的有害物質(zhì)，危害人體健康。本文就土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)進(jìn)行分析和研究。

土壤；重金屬污染；修復(fù)技術(shù)

近些年來，我國的土壤重金屬污染情況逐漸嚴(yán)重，面對(duì)土壤污染的形勢(shì)，土壤重金屬污染成為當(dāng)前生態(tài)、農(nóng)業(yè)以及環(huán)境領(lǐng)域中研究的重點(diǎn)問題。要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的持續(xù)化發(fā)展，為人類提供安全的產(chǎn)品，就需要采用經(jīng)濟(jì)、高效、可行的土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)，也就是通過物理、化學(xué)以及生物等方法將土壤中的重金屬清除出去，減少重金屬的遷移，提高生物的有效性，減少環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，更好的為農(nóng)業(yè)、環(huán)保以及相關(guān)管理部門的決策提供依據(jù)。

一、物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)

1、電動(dòng)修復(fù)

這種電動(dòng)修復(fù)的方式就是利用電流，在電場(chǎng)的作用下，將土壤中的重金屬離子、無機(jī)離子通過電滲透、遷移的形式實(shí)現(xiàn)電極運(yùn)輸，對(duì)其進(jìn)行集中性的處理。這種方法能夠?qū)Φ蜐B透的淤泥土、粘土等進(jìn)行處理，[1]對(duì)污染物的流動(dòng)情況進(jìn)行有效的控制。這是一種原位修復(fù)技術(shù)，不需要對(duì)土層進(jìn)行攪動(dòng)，能夠使修復(fù)的時(shí)間比較短，是比較經(jīng)濟(jì)可行的。

2、電熱修復(fù)

這種修復(fù)技術(shù)就是通過高頻電壓出現(xiàn)電磁波，通過產(chǎn)生的熱能加熱土壤，能夠?qū)⑼寥乐械奈廴疚镱w粒被解吸出來，使容易揮發(fā)的重金屬能夠從土壤中分離出來，實(shí)現(xiàn)修復(fù)的效果。這種技術(shù)能夠?qū)χ亟饘傥廴镜耐寥肋M(jìn)行修復(fù)，或者是將重金屬污染的土壤至于高溫高壓下，形成玻璃態(tài)的物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)土壤中重金屬污染得以消除。

二、化學(xué)修復(fù)技術(shù)

化學(xué)修復(fù)就是將改良劑放入到土壤中，吸附重金屬，通過氧化還原、沉淀等方法，使重金屬生物有效性得以降低。這種技術(shù)中使用經(jīng)濟(jì)有效地改良劑，常用的有石灰、碳酸鈣、硅酸鹽、還原作用的有機(jī)物質(zhì)等，重金屬在不同改良劑的作用下會(huì)產(chǎn)生不同的效果。使用石灰、碳酸鈣等改良劑是要使土壤中的PH值得以提升，[2]使得土壤中的重金屬元素得以沉淀。一般情況下，磷酸鹽、硅酸鹽固化土壤重金屬技術(shù)會(huì)形成難以溶解的沉淀，如果將硅酸鹽鋼渣投入其中，重金屬離子會(huì)產(chǎn)生沉淀、吸附的作用。沸石中很有很強(qiáng)的離子交換能力，并且為三維晶體結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)離子交換吸附，使得土壤中重金屬得以降低。有機(jī)物能夠使重金屬以硫化物的形式沉淀，有機(jī)物中的腐殖酸與重金屬離子結(jié)合，使其活性得以降低。

在土壤原位上進(jìn)行化學(xué)修復(fù)，這種方法比較簡(jiǎn)單，但是并不是永久的修復(fù)方法，只是將土壤中重金屬存在的形態(tài)進(jìn)行改變，重金屬元素依舊存在于土壤中，會(huì)再次活化危害植物。

三、生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)是指通過生物技術(shù)對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)行治理，通過生物將土壤中的重金屬進(jìn)行削減和凈化，這種方法操作起來比較容易，效果比較好，很容易受到人們的關(guān)注和重視。

1、植物修復(fù)技術(shù)

這是一種通過自然生長、遺傳的方式培育植物，對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)行修復(fù)的技術(shù)，主要有植物提取、揮發(fā)和穩(wěn)定三種。

植物提取就是利用重金屬超積累植物吸取土壤中的重金屬，對(duì)地上部分進(jìn)行收集，并進(jìn)行集中性的處理，不間斷的對(duì)這種植物進(jìn)行種植，使得土壤重金屬污染得以有效地解決。這些植物主要分為超量積累植物和誘導(dǎo)的超量積累植物兩種，[3]超量積累植物是指植物有很強(qiáng)的吸收重金屬的能力，并運(yùn)輸?shù)降厣喜糠e累能力。誘導(dǎo)的超量積累植物是原本沒有超量積累能力，但是通過一些方法能夠引導(dǎo)出超量積累能力的植物。

植物揮發(fā)，就是通過植物的吸收、積累以及揮發(fā)等方法，使得土壤中的揮發(fā)性污染物得以減少，也就是植物吸收污染物之后，將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)，從而向空氣中釋放。這種方法是通過植物和根際微生物的影響，將土壤中的揮發(fā)性污染物釋放到空氣中，這是一種比較有潛力的植物修復(fù)技術(shù)，但是對(duì)于生態(tài)環(huán)境等會(huì)造成一定的風(fēng)險(xiǎn)。

植物穩(wěn)定就是通過植物的根部、植物的分泌物等將重金屬固定，使得土壤中有毒金屬的移動(dòng)性得以減少，使得重金屬被淋濾到地下水中，或者是通過空氣進(jìn)行擴(kuò)散。使重金屬能夠在植物的根部積累、沉淀等。

2、生物修復(fù)技術(shù)

這種修復(fù)技術(shù)主要涉及細(xì)胞的代謝、生物吸附、表面生物大分子吸收轉(zhuǎn)運(yùn)沉淀等。

微生物是通過帶電荷的細(xì)胞表面對(duì)重金屬離子進(jìn)行吸附，使重金屬離子能夠富集在細(xì)胞的表面。菌絲體對(duì)重金屬的吸附能力與菌絲體和重金屬離子的類型之間有著密切的關(guān)系。真菌的種類不同，其對(duì)重金屬吸附的能力也是存在差異的。微生物細(xì)胞及其組分對(duì)于重金屬離子的吸附能力與無機(jī)組分的強(qiáng)。

微生物對(duì)重金屬的溶解主要是通過代謝活動(dòng)直接、間接進(jìn)行的。土壤微生物的代謝作用也產(chǎn)生多種低分子量有機(jī)酸，真菌可以通過有機(jī)酸、其他代謝物溶解重金屬。土壤微生物能夠利用能源、營養(yǎng)等，通過分泌有機(jī)酸絡(luò)合，使得土壤中的重金屬得以溶解。

結(jié)束語：

近些年來，重金屬污染事件逐漸增多，對(duì)于人民群眾的身體也產(chǎn)生了嚴(yán)重的威脅，土壤重金屬污染與農(nóng)產(chǎn)品的安全之間有些密切的聯(lián)系，與土壤、水以及大氣環(huán)境密切關(guān)聯(lián)。對(duì)土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)進(jìn)行分析和應(yīng)用，能夠使農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量得到提升，維護(hù)人民群眾的生命安全。重金屬修復(fù)技術(shù)主要有物理化學(xué)修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)技術(shù)等，在土壤重金屬污染修復(fù)中起到積極的促進(jìn)作用。但是由于目前土壤重金屬污染的情況比較嚴(yán)重，修復(fù)技術(shù)達(dá)到的效果還有待加強(qiáng)，因此需要格局實(shí)際情況對(duì)重金屬污染情況進(jìn)行治理，提高治理的效果。

[1]樊霆，葉文玲，陳海燕，魯洪娟，張穎慧，李定心，唐子陽，馬友華.農(nóng)田土壤重金屬污染狀況及修復(fù)技術(shù)研究[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2013，10：1727-1736.

[2]羅巧玉，王曉娟，林雙雙，李媛媛，孫莉，金樑.AM真菌對(duì)重金屬污染土壤生物修復(fù)的應(yīng)用與機(jī)理[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，13：3898-3906.

[3]串麗敏，趙同科，鄭懷國，趙靜娟，張曉靜，譚翠萍，李光達(dá).土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2014，S2：213-222.

[4]崔斌，王凌，張國印，孫世友，耿暖，茹淑華，陳貴今.土壤重金屬污染現(xiàn)狀與危害及修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，01：373-375+447.