吳嘯宇
(江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六一大隊,江西 鷹潭 335000)
引言:如果表層土壤受到嚴(yán)重的污染,那么各種農(nóng)作物的質(zhì)量也會受到嚴(yán)重影響,各種重金屬可以長期保留在肥沃的土壤中,并危害性正常生活環(huán)境,一定要及時有效地解決污染物問題,才能凈化好土壤質(zhì)量。
在重金屬土壤污染中,工業(yè)污染是主要來源。因為人們過于注重工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,過于注重工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展帶來的經(jīng)濟(jì)效益,進(jìn)而導(dǎo)致工業(yè)發(fā)展是基于大自然生態(tài)平衡的破壞與生態(tài)穩(wěn)定性[1]。在工業(yè)污染中,最為典型的一種就是工業(yè)污水排放,工廠排放處理工業(yè)污水需要一些成本,部分企業(yè)為了提升經(jīng)濟(jì)效益,控制成本,沒有進(jìn)行污水處理工作,導(dǎo)致沒有經(jīng)過任何處理的工業(yè)污水直接進(jìn)入當(dāng)?shù)氐纳酱ê恿髦?,進(jìn)而帶來了嚴(yán)重的重金屬污染。
污水灌溉,主要是指部分農(nóng)田灌溉的用水,利用的是經(jīng)過處理的城市排出的污水,而這些污水因為在處理工作中沒有進(jìn)行重金屬物質(zhì)的處理,導(dǎo)致這些污水中含有諸多重金屬元素[2]。在農(nóng)田灌溉工作中,這些重金屬元素會被灌溉到土壤中,進(jìn)而聚集在土壤中,導(dǎo)致土壤被重金屬污染。該重金屬土壤污染來源大多發(fā)生在北方地區(qū),且大多都是發(fā)生在旱地。
大氣沉降,主要是指在城市工業(yè)化發(fā)展過程中出現(xiàn)的有毒氣體,這些產(chǎn)生的有毒氣體中含有諸多重金屬元素,經(jīng)過自然沉降,和霧、雨、雪一起降落到土壤中。
有機(jī)化學(xué)修復(fù)土壤的常用方法如下:將化學(xué)試劑撒在受污染的表層土壤上,以便試劑可以充分吸收鉛等重金屬,并且化學(xué)藥品還具有拮抗作用,可以完全還原氧化過程,可以有效減少各種重金屬對肥沃土壤的破壞。化學(xué)修復(fù)主要分為三種類型:第一類是拮抗劑,第二類是吸附劑和抑制劑,第三類是土壤沉降技術(shù)。利用化學(xué)的核心技術(shù)快速修復(fù)土壤,只能在表面發(fā)揮持續(xù)藥品優(yōu)化的作用,不能從根本上改變影響土壤的重金屬元素污染的性質(zhì),而且肥沃土壤中的蕨類和其他生物也受到化學(xué)藥品的破壞。
例如污染土壤樣地總面積約為8000m2,污染樣地土壤面積為3000m2,根據(jù)每個污染區(qū)域的污染深度和污染面積,確定土壤修復(fù)的總工作量為6000m,并采用異位修復(fù)技術(shù)。設(shè)計的每日處理量為60m,最大操作時間為8h/do。對重金屬含量為0.5 深的土壤進(jìn)行異位化學(xué)穩(wěn)定化修復(fù),要大于地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)的IV 級限制。穩(wěn)定化修復(fù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況回填土壤,主要選擇無機(jī)復(fù)合高效環(huán)保特殊穩(wěn)定劑(主要是pH 控制,粘土礦物,磷基和硫基),分析比較不同穩(wěn)定劑與污染物作用之間的差異。針對污染物的不同組合進(jìn)行分析實驗,用不同的化學(xué)物質(zhì),通過中小型試驗,最后根據(jù)其他類似部位的穩(wěn)定性,確定化學(xué)物質(zhì)的混合比例和劑量。根據(jù)化學(xué)試驗結(jié)果,CuPbZn 污染土壤的化學(xué)添加量鎘片劑估計為4%,維護(hù)時間為36h,土壤密度計算為1.6t/m3,化學(xué)添加比例計算為4%,所需穩(wěn)定劑總量共為400t。
在新時代背景下,我國科技得到了迅猛的發(fā)展,人們不僅僅在作物中對資源進(jìn)行獲取,還需要對栽培技術(shù)進(jìn)行不斷更新,對作物育種技術(shù)進(jìn)行充分利用,使作物形狀發(fā)生改變。在野生植物培養(yǎng)中,可以多運(yùn)用一些栽培技術(shù),進(jìn)而有效提升資源利用率[3]。在野生植物成熟時,很難對其進(jìn)行栽培處理,這時可以通過人工選育的形式,對種子的休眠期進(jìn)行降低,進(jìn)而使種粒變得更強(qiáng)。通過作物育種技術(shù),對植物性能進(jìn)行優(yōu)化,避免其受到土壤重金屬污染。
1.電動力法
電動力法是物理去除重金屬污染土壤的有效方法之一,對滲透性的土壤用此法效果更加明顯。如相關(guān)研究人員利用電動-螯合法去除土壤中的金屬物質(zhì),當(dāng)將土壤加入直流電時,土壤中的金屬污染物就會通過電遷移和電滲透發(fā)生電極移動。在陽極產(chǎn)生的陽離子可以加強(qiáng)金屬在土壤表面的溶解,在陰極處產(chǎn)生的陰離子增加了酸堿度,這樣就產(chǎn)生了金屬的沉淀。
2.超聲和微波法
在重金屬污染土壤的淋洗修復(fù)過程中,經(jīng)常會用到超聲和微波的輔助方法,其可以加快土壤與淋洗劑的接觸,加快土壤中重金屬形態(tài)的轉(zhuǎn)變。通過相關(guān)試驗可知,在淋洗法中融入超聲法對土壤中的金屬物質(zhì)進(jìn)行淋洗,時間較短的超聲化的處理比2h 的震蕩效果要好得多。
結(jié)論:土壤重金屬污染修復(fù)的研究主流是植物修復(fù)與微生物修復(fù),但其他的修復(fù)方法、技術(shù)也在不斷發(fā)展與完善;阻隔技術(shù)目前僅出現(xiàn)在理論研究層面,在技術(shù)應(yīng)用層面尚未出現(xiàn)相關(guān)報道,可以進(jìn)一步研究探討。土壤重金屬污染修復(fù)機(jī)理研究相對薄弱,但研究的方法體系完整,有待與具體的修復(fù)手段結(jié)合起來進(jìn)行研究分析。