□楊光磊
(陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)銅川分公司 陜西 西安 710075)
隨著我國社會和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人口基數(shù)也在不斷增長。在這樣的趨勢下,人們對農(nóng)業(yè)的關(guān)注度持續(xù)上漲。土壤是農(nóng)業(yè)發(fā)展的根本,如果土壤受到了污染,便會直接影響農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量,也會給人體造成傷害。土壤修復(fù)技術(shù)可以切實改善當(dāng)前的土壤環(huán)境,保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全。探討重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)及其修復(fù)實踐具有現(xiàn)實意義。
造成土壤重金屬污染的污染源有很多種,包括但不限于銅、汞、鉛等。同時,根據(jù)對我國土壤重金屬污染問題的調(diào)查可知,很大一部分地區(qū)仍然承受著重金屬的污染,且80%缺少科學(xué)治理。在這些污染源中,汞污染的面積最大。我國每年有3萬hm2的土地會受到汞的污染,對大米產(chǎn)量的影響高達(dá)5萬t。由此可見,重金屬土地污染對糧食產(chǎn)量的影響十分明顯,影響人們的日常生活。
重金屬物質(zhì)普遍存在于巖石和土壤中,但僅僅如此是不會給土壤造成影響的。之所以出現(xiàn)土壤的重金屬污染,是由于工業(yè)冶金、采礦等行為加劇了土壤和巖石中的重金屬揮發(fā),從而使重金屬成分進(jìn)入土壤,進(jìn)而造成了土壤的重金屬污染。具體分為以下3種情況。
(1)越接近礦區(qū),土壤的重金屬污染情況越嚴(yán)重。這主要是因為礦場中會排放大量的廢棄物,而這些廢棄物會直接加劇土壤的重金屬污染情況。
(2)工業(yè)生產(chǎn)中往往會排出大量氣體,當(dāng)這些工業(yè)氣體進(jìn)入土壤后,會加劇土壤的重金屬污染。
(3)由工業(yè)廢水造成的土壤重金屬污染。我國仍處于缺水的狀態(tài),人均水資源占有率十分低。同時,這些工業(yè)廢水未經(jīng)有效處理用于農(nóng)業(yè)灌溉,從而加劇了土壤對重金屬的吸收,造成了污染問題。當(dāng)工業(yè)廢水用于農(nóng)業(yè)灌溉后,也會給糧食帶來安全問題,影響人們的健康[1]。
重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)見表1所示。
化學(xué)修復(fù)技術(shù)是土壤重金屬污染中比較常見的一項修復(fù)技術(shù),其工作主要體現(xiàn)在化學(xué)試劑的使用。工作人員將化學(xué)試劑撒入土壤中,以此吸附重金屬。同時,化學(xué)試劑所具備的拮抗也能達(dá)到氧化還原的目的,從而減少重金屬元素給土壤造成的損害。從目前的化學(xué)修復(fù)技術(shù)來看,主要分為以下3類,即拮抗劑、吸附劑與抑制劑,以及土壤沉淀技術(shù)。無論哪種化學(xué)修復(fù)技術(shù),所能達(dá)到的效果僅僅是對土壤進(jìn)行優(yōu)化,無法從根本上解決重金屬污染的問題,也無法改變土壤的重金屬污染性質(zhì)。使用化學(xué)試劑極易對土壤中的植物和生物造成影響。工作人員需要結(jié)合修復(fù)的實際情況,慎重使用。
工程措施修復(fù)技術(shù)主要體現(xiàn)在以下4個方面,即土壤置換、客土、翻土以及深耕。其修復(fù)原理主要是將受到重金屬污染的土壤與新土相融合,以此降低土壤中的重金屬含量,從而降低對農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的影響,確保農(nóng)產(chǎn)品能夠食用,但其效果無法做到根本修復(fù),仍屬于土壤的優(yōu)化。
表1 重金屬修復(fù)技術(shù)表
在進(jìn)行土壤重金屬污染修復(fù)的過程中,一些天然礦物質(zhì)能夠達(dá)到修復(fù)的目的,例如膨潤土、黏土礦物等。這些礦物質(zhì)基本來自于礦山,屬于礦山中的廢棄物。運(yùn)用礦物修復(fù)技術(shù),能夠提高礦物質(zhì)的利用效率,并減少礦物質(zhì)對環(huán)境的破壞。同時,在廢棄礦物質(zhì)的使用中,無需投入較大的成本,是一項比較經(jīng)濟(jì)的綜合性修復(fù)手段[2-3]。
生物修復(fù)技術(shù)是目前國際上普遍推崇的一種修復(fù)方式,無論在修復(fù)效果還是負(fù)面影響上,生物修復(fù)技術(shù)都是最理想的。從生物修復(fù)技術(shù)的組成來看,主要分為以下3個方面[4]。
2.4.1 動物修復(fù)
顧名思義,動物修復(fù)主要是利用自然界中的動物來對重金屬污染的土壤進(jìn)行修復(fù)。比較常見的便是農(nóng)田中的蚯蚓和老鼠。這些動物在農(nóng)田中能夠吸附重金屬元素,之后再由工作人員通水,將其趕出土壤,以此達(dá)到修復(fù)目的。同時,相關(guān)專家研究發(fā)現(xiàn),農(nóng)田中的蚯蚓不僅能夠修復(fù)重金屬污染,還能提高土壤的活性,具有非常重要的價值[5]。
2.4.2 植物修復(fù)
通過植物進(jìn)行重金屬污染土壤修復(fù)主要分為兩個方面。其一是植物的吸收。當(dāng)植物生長于重金屬污染的土壤中,便能對重金屬元素進(jìn)行吸收。同時,植物自身具備的調(diào)節(jié)能力,能有效緩解重金屬污染情況。其二是植物的降解。植物本身具備的生物酶在面對重金屬污染土壤時,能夠達(dá)到對有毒物質(zhì)進(jìn)行分解的目的。此外,植物根部分泌出的分泌物能給土壤提供養(yǎng)分,達(dá)到更理想的土壤修復(fù)效果[6]。
2.4.3 微生物修復(fù)
微生物本身含有活潑的電子,面對重金屬元素時能夠快速將其代謝。此外,微生物還能溶解土壤中的重金屬成分,減少重金屬的沉淀,不斷優(yōu)化土壤。
土壤污染問題是一項綜合性的環(huán)境問題。一方面需要對已經(jīng)受到污染的土壤進(jìn)行修復(fù),另一方面要減少新增污染。
基于此,相關(guān)部門應(yīng)加大環(huán)保工作的宣傳力度,引導(dǎo)人們認(rèn)識到環(huán)境保護(hù)的重要性。同時,針對一些容易造成污染的行業(yè)進(jìn)行整治,例如工業(yè)企業(yè)、化學(xué)企業(yè)等。制定明確的法律法規(guī)和行業(yè)規(guī)范,形成統(tǒng)一的排放標(biāo)準(zhǔn),減少環(huán)境污染問題。
土壤修復(fù)工作需要修復(fù)人員開展,而人員專業(yè)素質(zhì)會直接影響修復(fù)效果。目前,很多修復(fù)人員并不能正確認(rèn)識到問題的實際情況,包括土壤污染的程度、污染問題的成因、與周邊環(huán)境的關(guān)系以及修復(fù)技術(shù)的選擇等[7]。
錯誤選擇不僅會影響修復(fù)效果,還會加重修復(fù)的成本支出,情況嚴(yán)重的還會因為使用不合理的修復(fù)技術(shù)造成土壤的二次污染。例如化學(xué)修復(fù)中,對化學(xué)試劑使用量的把控不到位,對一些不能使用化學(xué)試劑的土壤使用了化學(xué)試劑等。因此,相關(guān)部門要重視人員問題,加強(qiáng)人員培訓(xùn),確保人員的專業(yè)性[8]。
科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,我國當(dāng)前的土壤修復(fù)工作雖然取得了一定的成效,但仍存在一些問題。既要看到成績,也要學(xué)會反思,要理性、辯證地看待問題。相關(guān)部門需要進(jìn)一步加大技術(shù)創(chuàng)新力度,不斷提高修復(fù)技術(shù)水平。
同時,要借鑒國際先進(jìn)技術(shù),加強(qiáng)技術(shù)交流,通過技術(shù)優(yōu)化,不斷提高土壤修復(fù)的效率和質(zhì)量。
基于重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)及其修復(fù)實踐,主要針對化學(xué)修復(fù)技術(shù)、工程措施修復(fù)技術(shù)、礦物修復(fù)技術(shù)、生物修復(fù)技術(shù)4項內(nèi)容展開深入討論,意在充分發(fā)揮出技術(shù)的作用,解決土壤重金屬污染問題。
土壤污染問題成為新時期關(guān)注的重點。土壤污染具有較強(qiáng)的不可逆性,累積起來會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。重金屬土壤的修復(fù)與實踐成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容之一。
在新時期環(huán)境保護(hù)背景下,需要通過多種技術(shù)手段對重金屬污染土壤進(jìn)行分析,結(jié)合實踐經(jīng)驗探討適宜模式,以實現(xiàn)技術(shù)模式的優(yōu)化和完善,不斷提高治理水平,為重金屬污染治理提供有效幫助。