浅析重金属污染土壤的治理途径

2016-03-16 08:24廖玉芬
中国农业信息 2016年17期
关键词:技术人员重金属污染

廖玉芬

(湖南省长沙市望城区国土资源局不动产登记中心,长沙 410200)

浅析重金属污染土壤的治理途径

廖玉芬

(湖南省长沙市望城区国土资源局不动产登记中心,长沙 410200)

文章针对重金属土壤污染问题进行分析,并提出几点治理措施,主要包括工程治理修复措施、生物技术生态农业治理技术等,从而提高我国土壤质量,增强土壤修复效果。

重金属污染 土壤治理 治理措施

随着人类社会工农业现代化、城市化的发展,重金属已成为当今世界备受关注的一类公害。因此,污染土壤治理工作显得较为重要,只有提高重金属污染土壤治理工作效率,才能逐渐提升我国生态环境保护效率,进而增强其发展效果。

1 我国重金属污染土壤现状及来源分析

目前,重金属污染防治工作是我国环境保护工作中的重点内容之一。不同区域的重金属土壤污染问题都有所不同,主要因为各个区域土壤类型与环境质量不同。因此,土壤重金属超标情况也不一致。我国多数区域的耕地土壤重金属超标率都在35%左右,林地的土壤重金属超标率在11%左右,草地土壤重金属超标率在39%左右,没有被使用土地重金属超标率在33%左右。就污染类型而言,我国多数土壤重金属污染都属于无机污染物超标类型,其占所有重金属污染类型的93%左右。在重金属无机污染物中,汞、铅、铬、镉、砷、铜等元素较多,是当前重金属污染土壤治理工作中最为主要的处理项目之一[1]。

在我国重金属污染土壤问题实际分析过程中发现,在自然环境下,土壤中的重金属主要来源于成土母岩和残落的生物物质。随着近代工农业的发展,人为活动加剧了土壤重金属的污染,污染程度越来越重,范围越来越广。在工业生产中,排放出的大量铅、汞元素,一个方面会经过河流渗入土壤中;另一方面会通过大气融合到土壤中,导致土壤出现重金属污染问题。在农业中,农药、化肥、污泥的施用及污水灌溉,也是加剧土壤重金属污染的主要途径之一。同时,我国在垃圾排放与养殖场的粪便排放,也会出现土壤污染问题。主要因为在排放垃圾时,人们生活用品中含有大量的重金属元素,导致土壤受到重金属污染,而养殖场粪便中含有较多污染物,影响着土壤的清洁性。

2 重金属污染土壤治理措施

在重金属污染土壤治理期间,相关人员要利用先进技术开展工作,保证重金属污染土壤治理效率,减少各类经济损失。

2.1 工程治理修复法

在重金属土壤污染治理技术中,工程治理修复法较为重要,可以直接处理土壤中的重金属含量,有利于修复土壤。

(1)改土法。改土法就是将某块地区的土壤表皮介质去除,然后换置新的土壤,保证可以将土壤表皮重金属污染部分清理干净。同时,技术人员可以在重金属污染区域添加一些未被污染的土壤,并且将其与土壤表层混合在一起,降低土壤重金属污染浓度,使重金属污染土壤与植物根系形成良好的距离,降低重金属污染土壤的危害性。虽然,改土法具有一定的可行性特点,但是,在实际应用期间,会投入大量改土成本,且耗费人力资源较多,一旦在改土过程中出现渗漏现象,将会严重影响生态环境[2]。

(2)电化法。在重金属土壤污染治理期间,电化法是西方发达国家中最为流行的技术。此类方式具体应用在水分较为充足的土壤修复中,技术人员可以直接在土壤中设置电极,然后利用低强度电流对其进行处理,使相关金属离子在电磁场的作用下,产生定向运动,并且狙击在电磁场附近。同时,技术人员针对电磁采集方式对重金属进行清理,进而提高重金属污染土壤的治理效率。该方式的应用,有利于清除汞、铅等物质,并且所支出的成本较低[3]。

(3)热解吸法。一般情况下,热解吸法应用于容易挥发的重金属污染土壤中。例如,汞元素等。在应用热解吸法对重金属污染土壤进行治理后,土壤中汞的浓度可以降低至1 mg左右。在国外的汞回收企业中,相关企业就利用热解吸法对汞进行回收,主要就是将土壤中的汞元素以蒸汽形式回收[4]。

(4)冲洗络合法。冲洗络合法主要包括,洗土方式、堆摊浸滤、冲洗等。通过试剂对土壤中的重金属进行溶解,形成一定的溶解离子,然后利用清水将土壤中的污染物冲洗干净,将其与耕层隔离,再利用化合物与阴离子等,将重金属形成络合物,在沉淀基础上,避免污染到地下水。同时,相关技术人员还可以在重金属污染络合物中提取出重金属,对其进行回收处理。为了可以降低重金属污染土壤治理成本,技术人员需要对提取液进行循环应用[5]。

在重金属污染土壤治理中,工程治理技术较为重要,主要针对污染程度较为严重,且污染面积较小的土壤进行治理,其效果较为明显,治理速度很快。但是,对于大面积被污染的土壤而言,工程治理技术需要耗费较高的人力资源与经济效益。同时,也会导致土壤结构遭到破坏。

2.2 生物修复技术

重金属污染土壤治理技术人员要重视生物修复技术的应用,可以提高重金属污染土壤治理的工作效率与质量,逐渐优化重金属污染土壤治理工作体系,进而提升其发展效率,增强我国生态环境保护效果。

(1)植物修复技术。在生物修复技术中,植物修复方式是我国广泛应用的重金属污染土壤治理技术。植物修复就是利用自然界中重金属吸附程度较高的植物,对重金属污染土壤进行治理,使土壤中的重金属物质清除或减轻土壤中的重金属毒性,进而提高土壤污染治理工作质量。在此期间,相关技术人员要根据当地气候与土壤特点,合理选择植物品种。一般情况下,技术人员会选择生长效率较高、重金属元素吸附力较强的植物,如玉米、向日葵等。在种植植物后,其根系会吸收重金属污染物与毒素,进而达到重金属污染土壤治理效果[6]。

(2)微生物修复技术。重金属污染土壤治理中,微生物修复技术的应用较为广泛。此类修复技术就是利用微生物氧化还原功能,减少土壤中的重金属毒素,进而提高重金属污染土壤治理工作效率。在重金属污染土壤治理工作中,虽然微生物修复技术的优势较为明显,但是,从当前微生物修复技术的发展而言,其应用成本较高,不利于大范围的应用。

2.3 生态农业治理技术

在重金属污染土壤治理工作中,生态农业治理技术的应用较为广泛,主要因为此类治理技术可以有效调控土壤中的重金属,降低重金属活性,逐渐减少农作物中的重金属含量。

(1)还原性有机物治理技术。在生态农业治理中,还原性有机物治理技术较为常见。主要原料包括腐熟稻草、牧草、泥炭等,再将有机物分解成为机酸,在一定程度上,可以有效减少土壤中的重金属元素。在此期间,技术人员可以利用氨基酸等物质,对土壤中的重金属进行治理,保证可以提高其发展效率。

(2)天然矿物治理技术。在重金属污染土壤实际治理中,相关技术人员应用天然矿物治理方式开展相关工作,进而提升其治理效率。首先,技术人员对土壤自净能力进行分析,然后利用碳酸盐与有机硫等天然矿物开展治理工作。其次,技术人员利用各类矿物质对土壤重金属进行吸附、分解、固定与释放,进而发挥天然矿物的作用。最后,技术人员利用天然铁锰氧化物对土壤中的重金属污染物进行吸附与固定,提高其治理工作质量。

(3)应用改良剂。在重金属土壤治理中,改良剂的应用较为重要。常见的改良剂有石灰性改良物质、磷酸盐改良物质、钢渣改良物质等,可以有效提升土壤的pH值,降低重金属的溶解性,不断降低植物重金属污染浓度。相关技术人员利用硅元素对土壤中的镉元素进行溶解,降低镉元素的活性,从而减轻镉元素对农作物的危害,减轻农民的损失。

(4)改变农作物的种类。当相关部门发现农业土壤中出现重金属污染问题后,可以要求农民改变农作物种类,减少重金属对农作物的危害。首先,农民不可以在重金属污染土壤上面种植蔬菜与粮食等,可以种植不进入食物链中的植物,减少对人类身体的危害。其次,农民可以种植一些抗污染能力较强的植物,如菠菜、小麦、大豆等。对土壤重金属元素的吸附性强的植物,农民不可以种植。反之,玉米与水稻则不容易吸附重金属元素,农民可以改种此类农作物。最后,农民要严格控制化肥含量,保证土壤污染治理工作效率与质量。

3 结语

在土壤污染治理中,相关部门须制定完善的治理制度,优化土壤重金属污染治理方案。积极应用各类便捷、有效、安全的治理技术,在优化我国土壤结构的基础上,增强环境保护工作效果。

[1] 梁淑敏,许艳萍,陈裕,等.工业大麻对重金属污染土壤的治理研究进展.生态学报,2013,33(5):1347~1356

[2] 杨启良,武振中,陈金陵,等.植物修复重金属污染土壤的研究现状及其水肥调控技术展望.生态环境学报,2015,(6):1075~1084

[3] 张峰瑜,李长明,张泉泉,等.重金属污染土壤的治理途径分析.资源节约与环保,2016,(8):182

[4] 黄凯.改良剂与牧草对重金属污染土壤及尾矿砂的联合修复研究.桂林理工大学,2014

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