饒聰
摘 ? 要:隨著我國農(nóng)業(yè)、重工業(yè)的發(fā)展,農(nóng)田土壤重金屬含量超標(biāo)問題已經(jīng)受到廣泛關(guān)注,土壤重金屬污染會嚴(yán)重破壞土壤結(jié)構(gòu),威脅到農(nóng)作物及食品的安全。簡析了農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)的研究現(xiàn)狀,并對其可操作性進(jìn)行了分析,以期為需要進(jìn)行土壤重金屬污染修復(fù)的廣大種植戶提供參考。
關(guān)鍵詞:農(nóng)田;土壤;重金屬;污染;修復(fù)技術(shù);可操作性
土壤重金屬污染是指由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或人類活動致使土壤中重金屬含量高于背景值,導(dǎo)致潛在的土壤質(zhì)量下降,影響生態(tài)環(huán)境[1]。針對土壤重金屬污染修復(fù),主要包括物理方法、化學(xué)方法和生物方法3類。
1 ? 土壤重金屬污染修復(fù)物理方法
1.1 ? 隔離或混合被污染的土壤
隔離或混合被污染的土壤,從技術(shù)層面上是最容易操作的,具體包括客土法、換土法、深耕翻土法、隔離包埋法等。其中客土法和深耕翻土法,是利用清潔土壤與污染土壤混合,從而降低土壤中重金屬含量,使其達(dá)到正常值;換土法和隔離包埋法,則是將污染土壤轉(zhuǎn)移或隔離,但這類辦法僅適用于輕度污染、污染范圍小的區(qū)域,對于種植戶來說,有一定的操作性。
1.2 ? 借助熱力或電力去除土壤中的重金屬
借助熱力去除土壤中的重金屬,是利用專業(yè)設(shè)備加熱受污染的土壤, 使污染物揮發(fā),再收集揮發(fā)態(tài)的重金屬污染物以便消除。此種方法只能去除土壤中熔點(diǎn)較低、易揮發(fā)的重金屬,盡管目前已有發(fā)達(dá)國家將其應(yīng)用在汞污染土壤的現(xiàn)場治理中,但是修復(fù)價(jià)格較高,還不適于大范圍推廣。借助電力去除土壤中的重金屬,是利用陰陽離子在電壓的作用下向正負(fù)極移動的原理,使重金屬陽離子富集,再進(jìn)行處理。此法簡單易行,但現(xiàn)場實(shí)施過程中仍然需要考慮到當(dāng)?shù)氐耐寥纏H值,從而進(jìn)行適當(dāng)改良。這兩項(xiàng)技術(shù)需要具備專業(yè)的設(shè)備,還需要具備較強(qiáng)的專業(yè)知識,對于種植戶來說操作性不強(qiáng)。
2 ? 土壤重金屬污染修復(fù)化學(xué)方法
2.1 ? 鈍化土壤中的重金屬
鈍化土壤中的重金屬,是通過添加土壤改良劑或表面活性劑改變土壤重金屬的理化性質(zhì),從而降低其有效機(jī)能和遷移能力[2]。經(jīng)過鈍化后的農(nóng)田能避免作物重金屬超標(biāo),但此法并不能消除土壤中的重金屬元素,被鈍化的重金屬隨時(shí)有再次活化的可能。對于種植戶來說,此方法操作性強(qiáng),但需要隨時(shí)對作物進(jìn)行監(jiān)測,否則無法保證食品安全。
2.2 ? 淋洗土壤,沉降重金屬
土壤淋洗修復(fù)技術(shù)是將水或含有沖洗助劑的水溶液、酸/堿溶液、絡(luò)合劑或表面活性劑等淋洗液注入污染土壤或沉積物中,洗脫和清洗土壤中污染物的過程。此技術(shù)從表面上看并不復(fù)雜,但是淋洗液本身是該項(xiàng)技術(shù)突破的關(guān)鍵,且該項(xiàng)技術(shù)同樣并未消除土壤中的重金屬,只能暫時(shí)緩解頂部土層重金屬污染狀況[3]。對于種植戶來說,該項(xiàng)技術(shù)同樣無法保證食品安全。
3 ? 土壤重金屬污染修復(fù)生物方法
3.1 ? 利用生物吸收轉(zhuǎn)化去除土壤中的重金屬
用動物、植物、微生物的吸收和轉(zhuǎn)化去除土壤重金屬元素,是目前土壤重金屬污染修復(fù)的熱門研究方向。自然界某些生物對重金屬耐受性強(qiáng),而且能進(jìn)行有效的吸收。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的超富集植物有700多種,每種植物富集的重金屬種類不同,農(nóng)戶可根據(jù)土壤的污染情況選擇超富集植物,種植后再將超富集植物收割集中處理,這樣就能有效地去除土壤中的重金屬。對于農(nóng)戶來說,此項(xiàng)技術(shù)具有很強(qiáng)的可操作性。
動物與微生物修復(fù)技術(shù),其往往與植物修復(fù)技術(shù)發(fā)揮協(xié)同作用,動物修復(fù)一般采用蚯蚓,微生物修復(fù)目前有一種公開的土壤重金屬生物降解劑——CN103255078A 專利,其由地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)、臺灣假單胞菌(Pseudomonas taiwanensis)、細(xì)黃鏈霉菌(Streptomyces microflavus)和銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)組成[4]。這項(xiàng)技術(shù)對于種植戶來說是可直接應(yīng)用的。
3.2 ? 種植重金屬低累積作物
在農(nóng)田重金屬污染地區(qū),選擇重金屬低累積作物進(jìn)行種植。目前,市場上已有耐鎘大米,其他低累積作物選擇較少,但是各方面也都在積極研究探索。對于種植戶來說,選擇低累積作物,既不影響當(dāng)期效益,又能保證食品安全,可操作性較強(qiáng)。
總之,目前農(nóng)田土壤重金屬污染已經(jīng)得到各方關(guān)注,盡管仍未有可大范圍推廣的模式供參考,但是土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)的研究是一項(xiàng)熱門研究,一些省份也在積極開展土壤重金屬污染治理試點(diǎn)項(xiàng)目,政府的高度重視、食品安全的倒逼,必然會促進(jìn)土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[ 1 ] 陳懷滿.環(huán)境土壤學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2006.
[ 2 ] 林云青,章鋼婭.粘土礦物修復(fù)重金屬污染土壤的研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2009,25(24):422-427.
[ 3 ] 周永興,曹建,田宗平,等.砷污染土壤治理工藝進(jìn)展[J].礦產(chǎn)綜合利用,2017 (5):13-16.
[ 4 ] 晁文彪.重金屬污染土壤的修復(fù)專利技術(shù)綜述[J].農(nóng)家參謀,2018(19):241.
(收稿日期:2019-02-15)ED38FE8A-F21C-44D5-AB38-7734EE5A08DF