盘点修复土壤“大招”

2017-04-18 12:11
环境 2017年4期
关键词:金属元素重金属危害

对于不同类型的土壤,由于土壤本身的性质、重金属污染的形式、程度差别都很大,选择合适的修复方式显得尤为重要。据介绍,针对土壤重金属修复的方法很多,大体来分,主要有物理法、生物法和化学法。其中,物理法和部分化学法主要适用于矿山和工业用地,因为处理规模较小,成本较高;生物法和部分低成本化学法主要适用于农田,因为规模大、成本较低。

物理方式

客土法:在污染土壤表层加入非污染土壤,或将非污染土壤与污染土壤混匀,使得重金属浓度降低到临界危害浓度以下,从而达到减轻危害的目的。

换土法:将污染土壤部分或全部换去,换入非污染土壤。去表土法是根据重金属污染表层土的特性,耕作活化下层的土壤。

深耕翻土法:翻动土壤上下土层,使得重金属在更大范围内扩散,浓度降低到可承受的范围。

玻璃化技术:即将重金属污染土壤置于高温高压环境下,待其冷却后形成坚硬的玻璃体物质,这时土壤重金属被固定,达到阻抗重金属迁移的目的。但这项技术耗能太高,因此很少被使用,目前多用于处理核废料。

电动修复:向重金属污染土壤中插入电极,施加直流电压,导致重金属离子在电极附近富集,进而进行清理。这项技术在国内外的实验中都显示出较好的修复效果,特别是其使用方便的特点尤其突出。不过,其最大的问题是成本太高,因而各项研究多以实验性质为主,少有大面积使用。

化学方式

固化法:向土壤中添加改良剂,使土壤中的重金属转化为低溶解性、低毒性或低移动性的物质,以减轻其危害。

可根据不同的土壤情况施放不同改良剂,例如常用的通过施用石灰来提高土壤pH值,从而减缓土壤重金属的潜在危害。改良剂的成本一般较低,但其并未将重金属从土壤中根本清除,因此需要进行长期的监测以防止重金属再次活化。

传统的改良剂,包括无机物,如磷酸盐、硅酸盐、石灰、赤泥、骨粉、沸石、钙镁磷肥等,以及有机物,如秸秆堆肥、泥炭和畜禽粪便等。

淋洗法:主要利用淋洗液冲刷被重金属污染的土壤,通过淋洗剂与重金属离子间的作用,将污染物与土壤分离。这种方法优点是费用较低,但同时也存在引入的清洗剂易造成二次污染的风险。可用于大面积、重度污染土壤的治理,尤其是在轻质土和砂質土中效果较好。

生物方式

利用动物、微生物或植物的生命代谢活动,削减土壤环境中的重金属含量或通过改变重金属在土壤中的化学形态从而降低其毒性。

据了解,自然界中存在一些植物,对某一种或几种重金属元素具有超富集能力,能将土壤中重金属元素通过植物根系转移到茎、叶、果实中,从而降低土壤重金属污染物含量,这种植物称为超富集植物,其对金属元素吸收量甚至超过一般植物100倍以上。例如,将印度芥菜种植在重金属污染的土壤上,其对土壤中的铅、镉、铜、锌等元素具有特殊的吸收富集能力。随后将植物收获并进行妥善处理(如灰化回收),即可减少土壤中重金属离子含量。

生物法的优势很明显:费用低、易于管理与操作、不产生二次污染,因而日益受到人们的重视。不过其缺点也同样明显:植物生长速度缓慢,若将污染土壤修复至正常标准,往往需要十数年乃至数十年时间。(摘自南方日报新闻周刊)

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