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        探究土壤重金屬污染治理的修復(fù)方法

        2017-03-08 13:51:09姚勇
        綠色環(huán)保建材 2017年1期
        關(guān)鍵詞:重金屬污染土壤

        姚勇

        核工業(yè)二三〇研究所

        探究土壤重金屬污染治理的修復(fù)方法

        姚勇

        核工業(yè)二三〇研究所

        隨著人們對于健康生活的日益關(guān)注,食品安全問題引發(fā)了人們的議論,由于食品安全與人們的身體健康直接相聯(lián),而在受到重金屬污染的土壤上種植的莊稼,則會在食物鏈的循環(huán)作用下,進(jìn)入到人體之中,給人們帶來不可估量的毒害和威脅。為此,我們要注重對土壤重金屬污染的治理,這也是國際上的研究難點(diǎn)和熱點(diǎn)課題,需要對土壤重金屬污染的來源加以辨析,進(jìn)而提出針對性的治理方法和修復(fù)措施,以確保土壤質(zhì)量的安全性。

        土壤;重金屬;修復(fù)

        1 前言

        在我國工業(yè)化、現(xiàn)代化的發(fā)展進(jìn)程中,社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,然而,也引發(fā)了一系列的環(huán)境污染問題,土壤的重金屬污染是其中一個尤為主要的方面,在工業(yè)化、現(xiàn)代化的生產(chǎn)之中,要排放出大量的鎘、砷、鉻、鉛等重金屬,這些重金屬沉積在我國的土壤之中,導(dǎo)致土壤受到嚴(yán)重的重金屬污染,土壤中的重金屬污染也極大地導(dǎo)致土壤環(huán)境質(zhì)量惡化,對于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)產(chǎn)生了逆轉(zhuǎn)的影響。為此,對土壤重金屬污染的治理和修復(fù)迫在眉睫,是當(dāng)前我國社會環(huán)境保護(hù)工作中的重中之重。

        2 土壤重金屬污染的來源

        2.1 自然來源

        在土壤重金屬污染的過程中,有一部分是來自于自然因素的重金屬污染,它具體包括有:(1)成土母質(zhì)風(fēng)化因素。由于地表巖石經(jīng)風(fēng)化之后,導(dǎo)致其物理性質(zhì)改變,生成了稀松的風(fēng)化物,其間存有的孔隙使部分元素滲入到土壤積極的植物之內(nèi)。(2)風(fēng)力、水力的遷移作用。土壤中的顆粒會隨著風(fēng)力和水力的作用產(chǎn)生位移,這也致使土壤顆粒中的重金屬元素隨之發(fā)生遷移,導(dǎo)致區(qū)域土壤之內(nèi)的重金屬富集。

        2.2 人為因素

        在土壤的重金屬污染之中,也還存在人為的因素,主要表現(xiàn)為:(1)污水灌溉。由于工業(yè)化進(jìn)程中的工礦企業(yè)生產(chǎn)污水,沒有經(jīng)過分流處理,導(dǎo)致工礦企業(yè)生產(chǎn)污水之中的Hg、As、Cr、Pb等重金屬超標(biāo),對土壤造成污染。(2)固體廢棄物。在固體廢棄物之中,在日曬、雨淋、水洗等自然環(huán)境下,會以輻射狀和漏斗狀向土壤和水體擴(kuò)散,導(dǎo)致土壤中的重金屬超標(biāo)。(3)農(nóng)用物資。在農(nóng)藥、化肥等農(nóng)用物資之中,由于存在不科學(xué)或過量使用的現(xiàn)象,導(dǎo)致其中含有的Hg、As、Cu等重金屬進(jìn)入到土壤之中,造成對土壤的重金屬污染。還有地膜的使用和推廣,也對土壤造成了白色污染,其中含有的Cd、Pb等熱穩(wěn)定劑,對于土壤造成了重金屬污染。

        3 土壤重金屬污染治理的修復(fù)辦法

        3.1 工程技術(shù)措施

        (1)客土法、換土法、深耕翻土。這是較為傳統(tǒng)的工程技術(shù)措施和治理方法。其中:客土法是在重金屬污染的土壤之上覆蓋非污染的土壤表層,這樣,可以在一定程度上減少重金屬污染對于種植作物的侵害。換土法則是將受到重金屬污染的土壤換走,覆蓋新的非污染的土壤表層。深耕翻土法則是將上下的土層翻動混合均勻,降低土壤表層的重金屬污染物,并輔以更多的肥料,以彌補(bǔ)養(yǎng)分缺失的問題。這些傳統(tǒng)措施和修復(fù)方法較為徹底和穩(wěn)定,然而,其應(yīng)用缺陷在于工程量較大、成本較高,對于土體結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生較大的破壞,并且還要對轉(zhuǎn)移的污土加以合理的處理,避免對其他區(qū)域造成的二次污染。

        (2)固化法和穩(wěn)定化修復(fù)方法。這主要是采用物理和化學(xué)的方法,運(yùn)用固化劑如:硅酸鹽、高爐礦渣、瀝青等,依照一定的比例與重金屬污染土壤混合,從而使土壤生成具有一定強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性和低滲透率的固化體,實(shí)現(xiàn)重金屬的遷移滲透。同時,隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展,應(yīng)用于固化法和穩(wěn)定化修復(fù)方法中的新材料不斷開發(fā),如:添加于污染土壤中的凹凸棒土,在一定比例的添加條件下,可以較好地固定土壤重金屬,實(shí)現(xiàn)對重金屬污染土壤填埋前的預(yù)處理。

        然而,這種修復(fù)方法也存在一定的缺陷性,它歸屬于原位修復(fù)方法,對于土壤的擾動和破壞是不可逆的,是一種治標(biāo)不治本的方法,由于被固化和穩(wěn)定化的重金屬仍舊滯留于土壤之中,還存在潛在的威脅。

        (3)電動力修復(fù)法。這是一種原位修復(fù)的方法,它是在受污染的土壤之中插入電極,施以直流電,形成直流電場,由于在土壤之中的顆粒表面有雙電層,孔隙中的離子也帶有電荷,這樣即可以形成完整的電場,將重金屬離子聚集于電極兩端,加以去除。這是在電化學(xué)和電動力學(xué)的復(fù)合作用下的修復(fù)方法。然而,要注意的是,采用這種修復(fù)方法的過程中,要考慮土壤的PH值、緩沖性能、土壤組分等因素,并且為了提升對受污染土壤修復(fù)的效率,還需要對修復(fù)方法進(jìn)行改良,如:電滲析法、酸堿中和法、陽離子選擇膜法、表面活性劑法等。

        (4)水洗法。這是采用清水灌溉的方式,將土壤之中的重金屬離子洗掉,以減少土壤表層中重金屬離子的濃度,在這個修復(fù)方法應(yīng)用的過程中,要依循防止次生污染的原則。在研究改進(jìn)的發(fā)展過程中,提出了運(yùn)用3級清洗柱的方法,對污染土壤進(jìn)行清洗和過濾。

        (5)熱解吸法。這種修復(fù)方法需要先將重金屬污染土壤破碎,再添加可以分解重金屬化合物的添加劑,并加熱升溫,使重金屬解吸出來,最后還要對解吸出來的重金屬蒸汽加以回收。

        3.2 化學(xué)修復(fù)方法

        (1)淋溶法。在這種化學(xué)治理修復(fù)方法之中,主要是采用無機(jī)溶液清洗劑、螯合劑、表面活性劑等,將固相土壤中的重金屬遷移至液相土壤之中,然后再有效地回收處理富含重金屬的廢水。

        (2)改良劑投放。可以向重金屬污染的土壤投放改良劑,如運(yùn)用石灰、天然沸石、磷酸鹽等穩(wěn)定劑,將土壤中的重金屬進(jìn)行物理和化學(xué)轉(zhuǎn)化,在添加改良劑的條件下,可以較好地實(shí)現(xiàn)對重金屬的絡(luò)合,改變重金屬中的PH值,降低重金屬的生物有效性。

        3.3 生態(tài)技術(shù)

        在重金屬污染的土壤治理措施中,主要運(yùn)用農(nóng)藝修復(fù)措施和生態(tài)修復(fù)措施,對重金屬污染的土壤進(jìn)行修復(fù)治理。具體包括有:改變耕作制度、調(diào)整耕作種類、添加固定重金屬的有機(jī)肥、調(diào)節(jié)土壤水分和養(yǎng)分等環(huán)境介質(zhì)等。

        4 結(jié)束語

        綜上所述,在對重金屬污染土壤的修復(fù)治理過程中,傳統(tǒng)的物理化學(xué)技術(shù)盡管也可以取得一定的成效,然而會造成土體結(jié)構(gòu)的改變和破壞,引發(fā)生物活性下降等問題。為此,我們還需要從綠色、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、適用性等方面,不斷深入研究,大力開拓植物修復(fù)法、微生物修復(fù)法、動物修復(fù)法等新型技術(shù),更好地增強(qiáng)環(huán)境的耐受性。

        [1]阮勝基.研究顯示種玉米可修復(fù)重金屬污染土壤[J].山東食品發(fā)酵,2012(1):31.

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