李玉帥 陳騰達(dá) 趙曉登 蔣佳琦
摘要:隨著我國工業(yè)化發(fā)展,土壤重金屬污染日益嚴(yán)重。本文綜述了土壤重金屬污染的原因和目前修復(fù)土壤重金屬污染的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,旨在未來對(duì)土壤重金屬修復(fù)技術(shù)的研究提供參考。
關(guān)鍵詞:重金屬;土壤;污染;修復(fù)
由于近年來社會(huì)工業(yè)化快速的發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥化肥等大量使用,以及生活垃圾的排放,土壤生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞,其中重金屬污染是影響土壤生態(tài)環(huán)境的一個(gè)重要因素[1-2]。土壤重金屬污染還會(huì)通過農(nóng)產(chǎn)品,使重金屬累積到人類體內(nèi),嚴(yán)重影響人類健康,有關(guān)土壤重金屬的修復(fù)問題受到人們的重視,土壤重金屬的修復(fù)技術(shù)相關(guān)研究也越來越多。
1 造成土壤重金屬污染的原因
1.1工業(yè)污染
隨著我國工業(yè)化迅速的發(fā)展,產(chǎn)生大量工業(yè)廢水、廢氣,處理不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞,工廠廢水、廢氣中含有大量重金屬,重金屬沉降進(jìn)入到土壤中,導(dǎo)致大量土壤遭到重金屬污染[3]。
1.2農(nóng)業(yè)污染
我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國,耕地面積廣泛。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,化肥農(nóng)藥的大量使用,會(huì)造成Cd、Hg、As、Pb、Cr 、Cu和Zn等金屬累積在田地土壤中,造成污染;另外由于一些地方水質(zhì)較差,水中含有重金屬,田地的灌溉也會(huì)使重金屬留在土壤中,造成土壤的重金屬污染[4-5]。
1.3生活污染
隨著社會(huì)的發(fā)展,人們生活水平的提高,手機(jī)、平板電腦等電子產(chǎn)品也越來越多,這些電子產(chǎn)品電池中含有大量有毒物質(zhì)及多種重金屬,若處理不當(dāng),會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重影響;隨著城市化發(fā)展汽車也越來越多,汽車尾氣也含有大量重金屬,這些重金屬通過在空氣中沉降,最終會(huì)進(jìn)入土壤,對(duì)土壤造成嚴(yán)重污染[6]。
2目前重金屬污染修復(fù)治理方式
重金屬在土壤中不可被降解,治理難度較大,而且土壤中重金屬可被農(nóng)作物吸收,最終通過飲食進(jìn)入到人類體內(nèi),對(duì)人類生命健康造成嚴(yán)重破壞,引起多種疾病。隨著人類對(duì)土壤中重金屬污染危害的認(rèn)識(shí)加深,對(duì)土壤重金屬修復(fù)治理的研究也越來越多,目前治理土壤重金屬主要是化學(xué)法法、物理法、生物法理等治理方法。
2.1化學(xué)修復(fù)治理
化學(xué)法治理修復(fù)土壤重金屬污染技術(shù)是治理土壤重金屬污染的重要方法之一,主要是通過檢測(cè)土壤重金屬污染種類,選擇不同化學(xué)試劑,化合物可與不用重金屬形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,使重金屬形成沉淀或形成不易被植物吸收的狀態(tài),達(dá)到治理的目的[7]。其優(yōu)點(diǎn)是,操作簡(jiǎn)單,適用于大范圍土壤污染的修復(fù);缺點(diǎn)是,需用大量化學(xué)試劑,易對(duì)土壤造成鹽堿傷害,造成二次污染。
2.2物理修復(fù)治理
物理修復(fù)治理法主要是通過物理方法治理土壤重金屬污染,主要方法有深耕翻土法、客土換土法、熱化法、電修復(fù)、生物炭法等。深耕翻土法適用于污染較輕、只有上層土壤污染的土地;客土換土法適用于污染較重的土地上,從其他無污染地區(qū)運(yùn)來干凈的土壤替換污染土壤,這種方法治理較為徹底,但只適宜用于較小面積的污染土壤;熱化法是指通過對(duì)土壤加熱,使土壤中重金屬汽化,并對(duì)氣態(tài)重金屬污染物進(jìn)行收集,來達(dá)到治理重金屬污染的目的,此方法一般用去治理土壤Hg污染;電修復(fù)法是利用電解池原理,使重金屬發(fā)生定向移動(dòng),聚集在電極附近,集中處理,此方法可用于大面積污染的土壤[8];生物炭修復(fù)法是由于生物炭具有較大的表面積,而且在表面有很多的孔洞,表面有大量負(fù)電荷、電荷密度高,對(duì)土壤中重金屬有很強(qiáng)的吸附性,利用生物炭來吸附土壤重金屬,達(dá)到對(duì)土壤中重金屬的修復(fù)作用[9]。物理法修復(fù)治理優(yōu)點(diǎn)是適宜各種土地的治理,且不會(huì)造成二次污染;缺點(diǎn)是修復(fù)成本較高,有些方法操作較為復(fù)雜。
2.3生物修復(fù)治理
生物修復(fù)法主要是利用微生物、植物對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行治理。微生物修復(fù)是細(xì)菌、真菌、放線菌等可對(duì)重金屬進(jìn)行吸收、富集、氧化還原、等降低重金屬毒性,達(dá)到治理修復(fù)重金屬污染的問題[10];植物修復(fù)是指在重金屬污染的土壤中種植植物,通過植物對(duì)重金屬進(jìn)行富集,然后收割提取,來逐步改善土壤環(huán)境,植物還可通過生命活動(dòng)降低重金屬的有效性,來降低重金屬毒性[11-12]。生物治理修復(fù)優(yōu)點(diǎn)是成本低,對(duì)土壤不會(huì)有二次污染,還可以防止水土流失;缺點(diǎn)是見效慢,需長(zhǎng)時(shí)間治理。
3展望
隨著國家治理力度的加大、人們素質(zhì)的提高和重金屬修復(fù)治理技術(shù)的成熟,目前我國土壤重金屬污染已得到很大改善。植物修復(fù)治理沒有對(duì)土壤二次污染的風(fēng)險(xiǎn),且成本較低,但污染嚴(yán)重地區(qū),因重金屬含量過高,可造成植物不能成活,且治理效率較低;可利用生物技術(shù),改良植物,提高植物對(duì)重金屬的耐受性、和對(duì)重金屬的富集能力,使其能夠在污染嚴(yán)重地區(qū)成功種植,提高植物對(duì)土壤重金屬的治理修復(fù)效率。
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