周 倜 梅寶中 張 強(qiáng)
(江蘇金海園林生態(tài)科技有限公司 江蘇連云港 222000)
我國(guó)人口基數(shù)大,糧食需求高。土壤是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本,也是滿足我國(guó)人民基本物質(zhì)生活需求的基礎(chǔ)。若土壤被污染,農(nóng)作物質(zhì)量、產(chǎn)量均會(huì)受到不利影響。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,重金屬污染土壤情況愈加嚴(yán)重,為了促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)健康長(zhǎng)久發(fā)展,滿足人們基本生存需求,有必要分析其修復(fù)技術(shù),對(duì)其進(jìn)行研究。
市場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)表明,我國(guó)眾多地區(qū)土壤存在重金屬污染問題,其中至少80%未得到有效治理。汞污染最為嚴(yán)重,其覆蓋面積最廣,每年近3 萬公頃土壤屬于汞污染,汞污染導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)減產(chǎn)量高達(dá)5 萬噸。此外,我國(guó)重金屬污染土壤區(qū)域糧食產(chǎn)量程年度下降趨勢(shì)。可見,重金屬污染土壤制約了我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展。
重金屬污染土壤成因多由于工業(yè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)期間采礦、冶金等行為所致。因?yàn)橹亟饘僦饕嬖谟趲r石中,不會(huì)直接污染到土壤,但受到工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)影響,重金屬成分會(huì)滲入土壤中。例如,礦場(chǎng)土壤,因礦場(chǎng)開采、使用礦物質(zhì)而破壞了土壤。系統(tǒng)地看,重金屬污染土壤成因可以概括成三點(diǎn),第一,重金屬區(qū)域廢棄物質(zhì)污染土壤;第二,工業(yè)生產(chǎn)排放氣體,污染土壤;第三,工業(yè)生產(chǎn)廢水排放污染土壤。
化學(xué)修復(fù)主要指通過分析土壤中重金屬污染物性質(zhì)的化學(xué)特性,向土壤中添加化學(xué)修復(fù)劑,通過氧化、還原、沉淀、吸附等一系列化學(xué)反應(yīng)改變重金屬形態(tài),得以成功去除土壤中重金屬。該修復(fù)方法具有效率高、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),但容易破壞土壤結(jié)構(gòu),導(dǎo)致土壤養(yǎng)分大量流失以及降低土壤生物活性?,F(xiàn)階段,應(yīng)用最多的化學(xué)修復(fù)技術(shù)包括固化/穩(wěn)定化修復(fù)技術(shù)、土壤淋洗技術(shù)等。
農(nóng)業(yè)修復(fù)是指對(duì)土壤生物鏈的調(diào)整,繼而弱化重金屬元素活性,實(shí)現(xiàn)修復(fù)目標(biāo)。農(nóng)業(yè)修復(fù)主要通過控制土壤、水分、種植制度的方法實(shí)現(xiàn)。在控制水分方面,通過調(diào)節(jié)水分改變土壤Eh 值,遏制重金屬元素活性。此外,合理使用有機(jī)肥、農(nóng)藥等也有助于緩解土壤壓力,降低污染。應(yīng)當(dāng)從生產(chǎn)環(huán)節(jié)加強(qiáng)控制,即是說,降低生產(chǎn)化肥期間重金屬元素的使用量,防止加大危害。調(diào)整種植制度以及合理布置作物種類也有助于修復(fù)重金屬污染土壤。在重金屬污染土壤中種植抗性作物、富集植物等,用以清除重金屬元素。
生物修復(fù)主要指有效利用生物,將生物作為修復(fù)重金屬污染土壤的主體。生物修復(fù)技術(shù)可以分為植物修復(fù)技術(shù)、動(dòng)物修復(fù)技術(shù)與微生物修復(fù)技術(shù)三大類。其中植物修復(fù)技術(shù)在實(shí)踐中應(yīng)用的最多。新時(shí)期,鑒于植物修復(fù)技術(shù)綠色環(huán)保的特點(diǎn),在重金屬土壤修復(fù)中相關(guān)人士將其作為新型高效綠色環(huán)保的技術(shù),因此在選擇應(yīng)用修復(fù)技術(shù)時(shí),首選該技術(shù)。生物修復(fù)技術(shù)修復(fù)原理主要為借助富集植物吸收、固定、凈化等流程去除土壤中的重金屬元素,該技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等等應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)。目前,該技術(shù)已經(jīng)成為修復(fù)重金屬污染土壤的關(guān)鍵技術(shù)。植物修復(fù)技術(shù)應(yīng)用途徑主要為植物提取及其固定。其中植物提取環(huán)節(jié)通常用于重金屬超富集植物轉(zhuǎn)運(yùn)狀態(tài)下,它把土壤中重金屬元素轉(zhuǎn)移固定到植物地上部分,再對(duì)植物地上部分采取收割處理方法,達(dá)到修復(fù)目的[1]。應(yīng)用該技術(shù)的關(guān)鍵是植物選擇,應(yīng)當(dāng)選擇地上部分生物量弱且重金屬富集能力高的植物。植物固定主要通過利用植物根系富集土壤中重金屬元素,進(jìn)而改變其化學(xué)形態(tài),將重金屬元素轉(zhuǎn)化為無害狀態(tài)。
工程修復(fù)可以具體分為兩種,第一,土壤稀釋技術(shù);第二覆土技術(shù)。其中土壤稀釋技術(shù)是指運(yùn)用污染物含量低的清潔土壤同具有高重金屬污染物質(zhì)的土壤相混合,進(jìn)而降低單位面積土壤重金屬污染物質(zhì)含量。覆土技術(shù)隸屬于客土方法,它主要指把清潔土壤覆蓋到被污染土壤上,進(jìn)而避免重金屬污染物進(jìn)入生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。相較于其他修復(fù)方法工程修復(fù)技術(shù)具有操作容易、技術(shù)簡(jiǎn)便的優(yōu)勢(shì),但該技術(shù)尚不從本質(zhì)上修復(fù)土壤,去除重金屬元素,因此,經(jīng)由工程修復(fù)的土壤還存在潛在污染威脅。
重金屬污染土壤會(huì)損害土壤生產(chǎn)功能,降低土壤質(zhì)量,惡化地區(qū)環(huán)境。重金屬污染源主要來自工業(yè)活動(dòng)、醫(yī)療活動(dòng)中。為了避免危害擴(kuò)大,影響人體生命健康,影響社會(huì)穩(wěn)定,相關(guān)人士應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)其修復(fù)技術(shù)及其應(yīng)用的研究,一方面實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬污染土壤的成功修復(fù),另一方面防止進(jìn)一步污染土壤。