徐翔宇(北京科技大学北京100083)
土壤汞污染及其修复技术研究
徐翔宇
(北京科技大学北京100083)
汞污染对人体有较大危害,会损伤人体的神经系统,在汞污染环境中各个器官都会受到不同程度的伤害。然而自然现象和人类生产生活都会扩大土壤中土污染的范围,通过对土壤污染及其危害进行分析,探究土壤汞污染的修复技术,以期更好地治理土壤汞污染现象。
土壤;汞污染;修复技术
1.1 环境汞污染
自然界中汞污染的出现主要来自于两个方面,一是自然活动的结果,其二是人类的活动。自然条件下,火山的爆发以及岩石的风化,都是产生汞的重要原因。而自然环境产生的汞存在一定的本低值,因此对于自然的危害也就存在着一定的范围。但是认为活动所产生的汞一旦超过自然净化能力和人体自身承受能力,那么随之而来的就是汞污染问题。
通常汞的释放对象不仅包含了大气、水体,同时也包含了人们赖以生存的泥土,如果含有汞的废弃物堆积在一起,那么汞就会通过迁移作用对泥土造成污染。另外,泥土中的汞也非常容易出现扩散现象,从而对其周围的气体、地下水体、河流等产生极大的影响。
1.2 环境汞污染的危害
汞污染带来的危害是显而易见的,自从上世纪中期日本出现了汞污染现象,就引起了人们极大的重视,其中最著名的当属“水俣病”,汞污染一时之间成为了整个社会关注的重点污染问题,而我国也将日本“水俣病”写入了中学教科书中,被作为了环境保护反面教材来开展教学。
汞污染对于人体的危害具有典型的累积性质,同时汞非常容易和人体或者是其他动物体内大分子进行结合,从而发生公家反应,继而导致人体体内活性集团逐步丧失活力,并对人体结构蛋白、蛋白酶以及遗传因子等造成功能性损伤。汞蒸气对于人体肺部的伤害同样非常大,并且会对人体中枢神经系统造成损伤,甚至严重的时候可以直接导致人的死亡,尤其是有机汞对于人体的损伤更是非常的大,其损伤主要针对的是肝脏、肾脏、大脑、小脑等。而不同的汞形态对于人体的伤害也有很大的差异。
土壤中汞的来源有很多,其中包括自然按活动、人类的生产活动等等。在自然条件下,火山爆发、岩石风化等都可能是导致汞存在的重要原因,但是总的来说自然活动所大致的土壤中的汞量通常存在一定的本底值,而相对来说人类的生产活动则是土壤中汞污染的最主要的来源,比如人类进行的汞矿的开采活动,则会造成大量的汞向四周的环境散发,而这些流失的汞最终都会对人的健康产生严重的危害。
首先从自然活动角度来看,土壤中的汞的存在是一个不断对己的过程,同时也是汞的生物地球化学循环中的一个极为重要环节。自然界中的汞来源主要体现在两个方面,其一是地球内部的汞元素与硫元素进行结合,从而形成硫化汞,这些汞以无机物的形式广泛存在于我们生活的地区地壳层中,随着地球地壳运动以及其他各种自然因素,从而形成了汞的天然本地。
除了地壳运动可能会带来汞污染之外,大气中汞含量的增加,继而导致土壤中汞污染的出现,同样是一个重要的自然因素,当然这一因素的出现和人类的活动有着极为密切的联系。
工业金属冶炼是导致汞污染大量产生的最主要的原因,而除了这一原因之外人们在农业生产过程中也可能会加剧汞的堆积和扩散。谢小进,康建成就上海宝山区农业用地中的重金属污染问题进行了详细的研究,他们推测这一地区土壤中的汞超标极有可能是农民在灌溉过程中应用了河流中的污水而导致。
3.1 淋滤法修复技术
通过淋洗液对土壤中的重金属进行回收,化学药业与重金属离子发生化学反应,淋滤法进行土壤汞污染修复的关键是找到使用于富集金属形态的淋滤液。通过对淋滤液法修复分析,发现碘化物、EDTA、硫化硫酸盐化合物等化学药剂可以减少对土壤理化性质的影响。淋滤法可以一次性解决如让重金属污染问题,同时可以对重金属进行一定程度的回收,尽心修复后的土壤可以重新利用。
3.2 固化技术
物理固化技术和化学固化技术是常用的固化技术。向土壤中添加固化剂,进行反应后形成渗透性比较低的固体混合物。水泥、火山灰等都是常用的固化剂,水泥价格便宜,比较廉价。陶瓷化技术也是用于处理重金属和放射性物质的处理方法。化学固化方法主要是通过添加化学药剂,对金属进行氧化还原、沉淀等作用,对土壤中金属的移动进行控制。硫基化合物、实惠、碳酸钙等都是常用的化学药剂,化学固化方法可以快速减少重金属毒性。
3.3 电动修复方法
电动修复方法通过在土壤中埋设电极,通过低压直流电是污染物向电极室方向运动,最后再进行集中收集处理。电机修复方法在于汞不容易溶解,需要添加一定的化学药剂,形成重金属离子。这种修复方法没有二次污染,修复费用较低,但是土壤的pH值、有机物等收到破坏。
3.4 其他修复方法植物修复技术通过植物来对土壤中的污染物进行固定和去除,再对植物进行收割达到土壤重金属修复的方法。基因工程技术可以吧基因工程和生物技术融合,通过转基因等方法提高植物对重金属的吸取效率,提高植物修复的效果。热处理修复技术等也是土壤汞污染处理的方法。
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