分析重金属污染土壤修复技术及其修复实践

2021-03-16 17:53朱明
中国应急管理科学 2021年9期
关键词:土壤修复重金属污染土壤肥力

朱明

摘要:工业化和农业现代化进程持续加快,产业发展在取得可观经济效益的同时,却也诱发了较为严重的重金属污染问题,其中当属土壤污染问题较为严重,并且污染面积处于不断扩大趋势。面对重金属污染的土壤,传统的修复技术无法满足实际需求,需要更进一步层次创新优化,并积极践行到实处,以此来提升污染修复效果,实现经济发展和环境保护之间协调平衡。文章主要就重金属污染土壤的修复技术进行探究,并对技术的实际应用效果作进一步阐述,结合实际需要灵活践行到实处。

关键词:重金属污染;电动修复技术;土壤修复;土壤肥力;玻璃化修复技术

土壤资源在社会经济发展中占据重要地位,尤其是城市化和工业化进程的不断加快,涌现出很多机械设备,在提升作业效率的同时,也为土壤带来了更多元化的营养物质。但是,由于工业生产废水的排放,化肥的过度使用,机械化手段的过度开采,均在不同程度上导致土壤遭受污染,严重破坏了生态环境,并且这一问题所产生的连锁反应十分严重。我国在重金属污染方面投入力度不断增强,土壤修复技术不断创新优化,面对不同的污染情况需要针对性选择修复技术,以便于净化土壤环境,提升土壤质量,营造一个良好的生态环境。

1 重金属污染土壤修复相关内容概述

城市现代化建设和发展,在改善人们生活水平的同时,却也导致生态环境遭受了严重污染,尤其是土壤结构变化,致使土壤中重金属物质含量急剧增长,影响到土壤功能多样性同时,制约着我国农业事业可持续发展。土壤中重金属物质超标,会导致重金属物质大量累积,在这种土壤下培育的植物,如果被人们所食用,将会产生严重的危害,诱发一系列疾病,情况严重下会威胁到社会和谐稳定发展[1]。

关于重金属污染土壤问题,我国制定了一系列措施予以处理,实际工作中取得了可观的成果,具体根源表现在以下几点:①矿山开采活动中,由于潜藏在矿石或是土壤中的重金属物质释放,因此会导致不同程度的重金属污染。②工业废气和废水污染,主要是由于工业生产中所产生的废气、废水,未将处理后直接排放到自然界,沉降到地面,重金属污染也会渗透到土壤中,加剧土壤重金属污染。③化肥过量使用,农业生产活动中,为了增加土壤肥力,或是病虫害防治,会使用大量的化肥和农药,同样会渗透到土壤中,进而产生重金属污染问题。

目前土壤中重金属污染问题已经十分严重,主要有铅、汞、铜、镉等,污染面积达到了数万公顷,超出了土壤自身的自净能力,一定程度上降低了环境质量。结合关于重金属污染的分析数据来看,影响范围较广,但是重金属污染控制效果却不如预期[2]。如,镉大米时间曾经诱发强烈的社会反向,其原因是由于重金属污染严重,镉物质在水稻中长时间累积增长,食用镉含量超标的大米则会出现中毒。当前我国某些矿山地区,如云贵地区的重金属资源丰富,但相应所产生的污染也将更加严重。因此,关于重金属污染土壤的修复工作,需要依据不同的污染情况,寻求不同的污染修复技术,具体表现在物理方法、化学方法和生物方法等,也可以结合区域内实际情况多措并举,灵活有效的改善区域内土壤重金属物质,以便于减少重金属污染大范围扩散,实现土壤修复目标[3]。

2 物理与化学修复技术在重金属污染土壤中的应用

2.1土层置换技术

关于重金属污染土壤修复中,物理修复技术较为常见,其中当属土壤置换法最具代表性。此项技术是将并未受到重金属污染的土壤与污染土壤相结合的方式,以此来增强土壤的自净能力,可以有效提升土壤质量。并且通过对土壤深耕方式,将经受污染的土壤翻耕到地表上,而土壤有机质相对较小,因此需要深层次修复,加入适量的有机肥料来改善土壤肥力。

2.2电动修复技术

此项技术具有良好的发展前景,属于一项前沿技术,但是目标还处于实验室阶段。土壤的pH值直接影响到处理效果,因此酸性土壤处理中,应该综合考量小学体验馆的诞生——浅谈大班室内游戏中的几点思考的土壤性质[4]。使用电动修复技术,连接电路促使重金属和其他污染物在电极附近累积,在不影响和破坏生态环境的前提下,有效对污染区域修复和治理,切实提升污染治理效果。

2.3热脱附修复技术

热脱附技术实际应用中,主要是而记住燃料能源或电能提供的热能,依据实际需要选择整齐加热、红外线加热或是直接加热的方式,实现土壤中的重金属物质挥发解析出来。将土壤中的重金属物质高效吸附,并经由加热、收集等工序,可以有效修复治理汞物质含量大的土壤,提升污染修复有效性[5]。结合实践表明,热解析对土壤肥力所产生的影响较小,其中土壤中汞与剩余汞物质占比分别为73%和17%。由于此项技术能耗高,适用范围狭窄,因此难以满足大规模土壤修复需要,如果使用不当可能造成更加严重的污染,破坏土壤结构。

2.4玻璃化修复技术

在重金属污染土壤修复中,采用玻璃化修复技术,主要是通过高温环境将重金属物质熔化成玻璃,发挥玻璃体致密结构优势,固化重金属物质到玻璃体中。采用此项技术,不仅可以实现他土壤重金属固化,还可以减少土壤中重金属物质迁移和转化,处理效果更加可观[6]。但是,工程体量大,投入成本较大,所以更适合紧急处理重金属污染严重的土壤。

2.5浸出法

使用浸出法对重金属污染土壤修复处理,适合渗透效果较差的土壤,选用适量的浸出剂来清洁土壤,高质量的浸出剂可以起到更加可观的浸出下搜过。但是,此种方法实际应用中存在很大的不足,萃取剂成本价格较高[7]。浸出期间,表层土壤和重金属相关元素会对蕨类植物所需钙、镁和其他营养物质产生影响,致使植物生长状况受到抑制,进而导致土壤遭受更加严重的污染。

3 生物修復技术在重金属污染土壤修复中的应用

生物技术在重金属污染土壤修复中效果较为显著,多数的生物修复方法操作便捷,应用范围较为广泛,已经成为当前重金属污染土壤修复的常用手段之一。生物修复技术可以净化含水层,对表层土壤净化处理,同时操作成本较低[10]。因此,在重金属污染土壤修复中,应该结合实际情况灵活选择不同的生物修复技术。

3.1微生物修复技术

在重金属污染土壤修复中,基于微生物修复技术,只需要在其中加入适量的微生物,用于控制重金属物质在土壤中的迁移,最大程度上规避对生态环境的污染和破坏。加入适量微生物,会产生一定量的胞外酶,赋予土壤更强的肥力和抵抗力。结合长期实践可以了解到,微生物技术经济成本较低,对于一些特殊作用的真菌与细菌,可以加入到重金属污染土壤中,通过生物应激反应来产生糖蛋白,同重金属污染物混合反应,形成大量的复合物,以此来破坏重金属物质的迁移特性,有效提升土壤质量[11]。

3.2动物和植物共同修复技术

此项技术充分发挥植物和动物不同的生物特性,联合修复重金属污染土壤,修复效果较为可观。就植物修复技术来看,主要有提取、蒸发、稳定和干燥等方法,将植物提取液应用到土壤修复中,可以起到吸收重金属污染物的作用,以此来净化土壤。植物恢复方法,同植物新陈代谢将土壤中的重金属污染蒸发出来,以此来降低土壤重金属污染物含量。在重金属污染的土壤中种植植物,协同微生物来固定重金属,进而起到清除重金属污染物的作用[12]。

4 土壤防治重金属污染的防治措施

4.1加强环境监管和治理

为了最大程度上规避土壤遭受重金属污染,应该进一步加强环境监管和治理力度,提升人们的环境意识。强化环保部门职能,发挥主导作用加强污染监管治理,并深度剖析和寻找污染源,制定有效措施予以控制,实现污染防控目标。对于重金属污染严重的区域,收集相关数据信息,重点加强农业生产监管,寻求合理措施来防治重金属污染,全面保障农产品质量和安全。

4.2加强土壤监测来共享数据

重金属污染土壤修复中,应该加强土壤监测,借助专门技术和手段来辅助工作开展。设立完善的环境保护机制,明确各部门职能所在,加强地下水重金属污染监测,收集相关数据信息为后续工作开展提供支持。引入现代化信息技术建立信息化平台,加强各部门沟通和交流,有效防治重金属污染问题,切实保护土壤环境。

结论:

综上所述,导致土壤重金属污染的因素多样,会影响到生态系统平衡,需要结合实际情况,灵活选择物理、化学和生物防治方法,针对性防治土壤重金属污染情况,提升修复效果的同时,改善土壤质量。

参考文献:

[1]张天雷,赵春娟,苏畅.重金属污染土地安全利用技术研究与对比分析[J].环境科学与管理,2021,46(06):96-99.

[2]金建勇,孙玉焕.固定化微生物技术在重金属污染土壤修复中的研究进展[J].湖南生态科学学报,2021,8(02):90-96.

[3]沈中心.植物修复技术在重金属污染耕地土壤修复中的应用[J].清洗世界,2021,37(05):41-42.

[4]曹斌.水泥窑协同处置、异位化学氧化及抽出-处理技术联合应用——修复某重金属及有机物复合污染场地工程案例[J].广东化工,2021,48(07):124-129.

[5]晏闻博,张雪峰,熊杰,韩春媚,王军.聚氯乙烯行业汞污染场地土壤修复技术研究进展[J].土壤通报,2021,52(02):485-492.

[6]黄迪,黄志红,孔辉,易浩,龙翔,杨燕群,肖惠宁.重金属污染农田土壤的稳定化修复技术及其修复实践研究[J].中国农学通报,2021,37(08):72-78.

[7]郭学辉,张建强,苏宏建,郭晓飞,刘志军,孙秀国.关于冀北地区农用地重金属污染土壤修复技术集成体系研究[J].中国锰业,2021,39(01):64-67.

[8]江建斌.淋洗修復技术用于重金属污染土壤的研究与系统设计[J].上海建设科技,2021(01):75-78+81.

[9]黄昕.试析生物质炭在重金属污染土壤修复中的应用[J].清洗世界,2021,37(01):69-70.

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