在土壤污染治理中生物修复技术的运用探讨

2021-04-09 13:34:16徐振华
资源节约与环保 2021年1期
关键词:污染物生物污染

徐振华 张 伟

(1 晨喆(河北)环保科技有限公司 河北石家庄 050000 2 河北致冠环保工程有限公司 河北石家庄 050000)

引言

在土壤污染治理过程中,生物修复技术是当前应用较为广泛的一种新兴处理技术,在恢复与改善土壤质量,减轻土地污染方面有着较为显著的应用效果,为我国土地资源利用效率的提升,不断推动土地资源可持续发展方面发挥了至关重要的作用[1]。就土壤污染治理角度而言,微生物的有效应用能够有效讲解污染物,进而使得土壤质量得到有效改善,尤其是在近几年得到了较为广泛的应用。

1 我国土壤污染现状分析

城市化进程的推进以及工业经济发展,涉及较大规模与数量的各类工程建设,其产生的各种各样的废弃物,对土地环境造成较为严重污染,导致许多土地资源锐减。同时,随着人们生活水平不断提升,车辆的使用数量不断增加,汽车尾气的排放量正以较大的增速影响着人们的生活环境,其中汽车尾气中的大量重金属元素通过降雨、吸附等方式进入到土壤,对土壤性质造成了严重破坏。各种各类的矿产开发控制不合理,石油化工提炼生产的排放物,都会对土壤的生态平衡造成严重破坏,对土壤造成了较为严重的污染[2]。总的来说,工业三废、石化生产、农药化肥过量使用等,是造成土壤严重污染的主要来源。就当前情况而言,土壤污染已对我国的农业生态可持续发展、农产品生产,以及人们的身体健康造成了严重影响,加强对土壤污染的治理极为迫切。

2 土壤污染物种类分析

土壤污染物主要包括有机物污染、重金属污染、放射性污染三种类型。就有机物污染而言,主要是由于使用化学农药造成的,氯化物、有机磷等是较为常见的污染有机物,具体如艾氏剂、DDT、敌敌畏、硫酸等物质。工业生产过程中排放的氨基甲酸酯类、苯氯羧酸类等废弃物也是土壤有机污染的主要来源。在重金属污染方面,汞、锡、隔、锌和铅是最为常见,也是危害最为严重的重金属元素,主要是通过农田灌溉、粉尘、工业废水、农药化肥使用等方式进入土壤,进而对土壤造成严重破坏。仅仅依靠土壤中的微生物难以实现对重金属物质的有效分解,因此土壤污染中的重金属污染治理存在较大难度。在放射性元素污染,主要来源于大气裂变或者原子研究的排放物。一旦土壤遭受放射性元素的污染,这些污染物质会在土壤中慢慢转变为较为稳定的元素状态,进而被农作物吸收,最终进入人体中,严重威胁人们的身体健康与生命安全[3]。

3 土壤污染治理生物修复技术分类及运用原理

3.1 生物修复技术

简单来说,生物修复技术指的就是借助各种生物作用对土壤有机污染物进行催化、降解,进而达到净化土壤的目的。这里所说的生物包括了植物与微生物两种类型,其主要应用原理是借助植物、微生物的生命活动过程中的各种机理来消除、降解土壤中含有的重金属、有机物、化学品等一系列可降解物质,进而使被污染的土壤性质得到有效改善,大幅度减轻土壤污染程度。就当前情况而言,随着我国科技水平发展程度越来越高,我国在生物修复技术应用的研究领域也获得较大突破,在土壤污染治理方面的实践应用上取得了较大成效。

3.2 生物修复技术分类

就生物应用种类而言,可将生物修复技术分为植物修复技术、微生物修复技术以及混合修复技术三大类[4]。植物修复技术,指的就是利用可以在被污染的土壤中生长的,并且具备对污染土质净化效用的植物在生长过程中对土壤污染因子进行吸收,进而达到净化土壤的效果。微生物修复技术指的是利用微生物的群体催化、降解作用,实现对土壤污染物质的分解,形成无污染性质的新物质,实现对土壤的治理。混合修复技术指的就是以上两种技术的混合使用,发挥更好的突然污染治理效果。不同技术种类在应用过程中有着不同的特点,采用的净化方式也各有差异。因此在具体应用过程中,应结合土壤污染实际情况的深入分析,采用针对性的技术类型,进而确保修复技术应用的高效、合理,以达到最佳的土壤污染治理效果。

4 土壤污染治理过程中常见生物修复技术的具体运用

4.1 植物修复技术的具体运用

植物修复技术在土壤污染治理过程中的应用主要是利用职务在实际生长过程中,通过吸收作用、光合作用等方式,来实现对土壤中污染物质的大量吸收、降解,达到对土壤的净化效果。不同种类的植物对于不同污染的土壤有着不同的适应性,对于污染物的吸收能力也有着较大差异,有的植物只能实现对特定某种物质的有效吸收,有的植物则可以对多种植物进行吸收。因此在植物修复技术的实际应用过程中,必须结合对土壤污染性质以及植物吸收、降解能力特性的分析,选择合适的植物种类以及科学的种植方式,达到对土壤污染的高效治理。

4.2 微生物修复技术的具体运用

此微生物修复技术的运用,主要是将大量微生物群投放到污染土壤中,实现对污染物的有效讲解。一般来说,微生物主要是采用人工培养的方式获得。在对微生物进行培养之前,必须经过对土壤污染性质、污染类型的全面分析,做好必要的微生物降解实验,进而确定所要培养的微生物种类,进而进行规划化培养与投放,提高土壤污染治理的针对性与治理效果。就目前应用现状而言,微生物修复技术的具体应用主要包括投菌、堆肥、农耕的方式。

4.3 混合修复技术的具体运用

对于土壤污染较为严重的情况,仅仅采用某一种修复技术通常难以获得理想的土壤治理与修复效果。此时则需要采用混合修复技术来提升治理成效。采用植物修复技术与微生物修复技术配合使用,能够同时发挥微生物的讲解作用于植物的吸收作用。然而在实际应用过程中需要注意两种技术的应用顺序,或者是结合实际情况交叉应用,如此才能充分发挥两种技术的应用功能,达到土壤治理与修复的双重效果。

4.4 动物修复技术

动物修复技术主要指的是土壤动物进行直接的吸收、转化与分解或简介对土壤理化性质进行优化,实现土壤肥力提升,推动微生物与植物的生长,以达到对土壤污染进行修复目的的过程。例如较为常见的要数蚯蚓与线虫,蚯蚓在改良土壤中发挥了非常重要的作用,其有利于土壤肥力的增加,有利于农作物的生产,对土壤的生态恢复能力起到了有效的调节。而线虫数量极多,繁琐速度快,寿命较短。在运用动物修复技术时同时是运用动物的某些特性来吸收与转发土壤中的有害物质,提供一个良好的环境给微生物以及植物的生长与发育,从而实现土壤生态结构的优化。如,大量饲养蚯蚓,成本较低,利用蚯蚓来对土壤中的通气性能进行优化,从而促使土壤自身恢复能力的提高。因为该种饲养方式无公害,能够对土壤肥力进行改善,让营养物质逐步积聚与土壤内,有助于植物与微生物的生长,所以能够有利于重金属污染土壤的恢复。因为该项技术存在一定的局限性,所以有关研究并不多,通常都是运用在修复富营养化的水体以及农药与有机物污染的土壤中。

4.5 异位生物修复技术

异位生物修复主要指的是搬运或运输污染土壤到其他地方实施修复处理,通常包括了生物反应器法、厌氧处理法、堆肥法、土壤耕作法等,其中土壤耕作法成本较低,所以得到了广泛的运用,不过一些地区土地资源较少的情况下则不适宜采取该种方法,而且也极易使得挥发性有机物进入大气,产生大气污染。堆肥法则能够有效将高浓度不稳定固体的有机复合物去除,处理效率较高。

5 土壤治理过程中生物修复技术运用要点

5.1 合理选择降解微生物

生物修复技术的应用本质是利用污染物与生物之间产生的互相反应进而达到消除污染物的目的[5]。因此生物修复技术的应用要点之一就是提高微生物的降解效果就生,进而达到对土壤的整体修复目的。因此,在选择微生物时应结合对土壤污染类型、污染程度等进行详细分析,实现对降解菌的科学选择。

5.2 科学选择降解植物

采用植物技术降解是一个相对较为缓慢的过程,并且污染的程度越深,植物发挥的吸收效果越不明显,甚至会导致植物的死亡。对此,必须结合对土壤污染情况的全面分析,科学选择降解植物,必要时还应采取施浇营养盐等方式改善植物的生长环境,提高植物的生长效果。此外,可以搭配多种植物共同种植,缩短土壤改善的时间,同时注意隔断污染源,避免污染加剧而影响治理效果。

5.3 遵循绿色环保原则

对土壤污染进行治理过程中,必须严格遵循绿色环保原则,避免在治理措施落实过程中出现二次污染。虽然随着科技水平不断提升,生物修复技术在土壤污染治理方面的应用效果得到有效提升,但是在实际应用过程中,防范措施落实不到位而产生二次污染的问题依然十分突出,对此,在制定生物修复技术方案过程中,必须坚持绿色环保原则,切不可为了治理某一种污染而造成了另外一种污染[6]。

结语

综述可知,土壤污染问题已迫在眉睫,但是我们在加强对生物修复技术应用过程中,必须做到因地制宜,针对具体的污染情况采取有效的生物修复技术,严格把控技术应用要点,确保土壤污染问题得到有效、明显改善。

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