关键词:土壤;重金属污染;治理修复技术
引言:土壤重金属污染的主要原因是人类活动造成的,重金属物质的不断积累会改变土壤性质,影响土壤肥力的效用,严重时还会导致生态质量的恶化。土壤一旦被重金属污染,不但会促使有机物矿化,还会使磷的吸附、钾的存在形态受到影响。所以,要充分意识到重金属污染的危害,提高科学保护意识。
一、土壤重金属污染的来源
重金属污染的来源主要有四类,分别是;污水、大气、农业废弃物以及固体垃圾。空气污染是我国环境保护的难题之一,给土壤带来了极大的影响,其原因是空气中夹杂着来自交通尾气、矿山的污染物中,包含种类繁多的金属物质,随着大气的沉降,重金属便进入了土壤之中。据相关调查表明,在工业区附近、道路两旁的土壤中,重金属含量要超过一般地区的数倍之多,而且通过进一步的观察发现,不仅土壤中含有重金属物质,生长中的植物也含有较高的重金属元素。在自然灌溉过程中,含有重金属的工业废水一旦进入土壤并积累沉淀,会使土壤成分变质。除此之外,类似于农药、化肥等残留物的长期积累也会不同程度的导致上述现象的发生。
二、土壤重金属污染的弊端
土壤重金属污染对人类的健康、生态环境以及我国的经济发展都有影响,具体体现在以下三个方面:首先,其对农作物的危害较为突出,据相关调查显示,我国每年的粮食减产首要原因就是重金属污染土壤导致的,最严重时可达1000吨。主要是因为过量的重金属元素进入土壤后严重损坏了农作物的生长系统,使细胞膜容易破裂,间接导致农作物的生长被限制;其次,会对周边地区的生态环境产生破坏。在我国,工业影响是土壤重金属化的主要成因,例如,冶炼工厂产生的废水、废气,若得不到有效处理,一旦排入到自然环境中,就会致使周边地区的生态平衡遭到破坏;最后,会危及人类健康。重金属元素可以通过皮肤渗透到人体内,影响呼吸道和消化道的正常功能,严重时可损害人体的新陈代谢功能[1]。
三、土壤重金属污染修复技术
(一)植物修复
简单来说,植物修复技术是依赖绿色植物的功能性作用,吸收土壤中的重金属成分,将其转移或者转化,从而降低污染物的危害程度。植物修复技术应用较为广泛,具备了很多独特的优势,例如,通过此种方法造成的二次污染极小。与此同时,不存在对土壤整体环境的破坏,并且所需的成本较低。植物修复的主要方式是提取、挥发、根系过滤以及植物固化。常见的十字花科类植物就有较好的收集并转运重金属元素的能力。植物挥发是结合生物的生理机能,将易挥发的金属提取至大气中,从而减轻土壤负担,但此方法容易导致二次污染,在实际应用中有局限性。植物固化更多的是指通过自身分泌的特殊物质转化重金属污染物,达到降低危害的目的[2]。
(二)微生物修复
微生物修复是指有效利用微生物的新陈代谢降低重金属污染物的毒性。其本质是因为微生物的代谢活动具有氧化还原的效果,以此来进行重金属物质的富集,可以达到相应的修复目的。
例如,藻类、蓝细菌等微生物均可通过自身分泌的糖性物质,吸收土壤中的镍、铅等元素。不仅如此,一些异养微生物所发挥的氧化还原作用能够针对性的改变重金属元素的价态,从而改变金属元素的属性,降低重金属的危害,实现土壤修复。
(三)动物修复
动物修复方法是指借助蚯蚓等具备活化土壤能力的动物,对土壤中的重金属进行吸收,从而达到降低甚至消除重金属元素含量的目的。以蚯蚓为例,它具有一定的分解土壤有机物的作用,且在整个过程中产生的分解物对土壤中的重金属起到一定的钝化作用。
(四)物理修复技术
物理修复技术主要包含换土、深耕翻土、填土以及局部加热法,从中可以看出,前三种方式有着相同的原理,都是更新浅层土壤,实现以旧换新。这种做法虽然工程量大、不适合大规模应用,但效果显著,有助于实现彻底修复。加热法则是利用加热过程,加速重金属元素的挥发,值得注意的是,这种方案虽有一定效果,但容易起到催化的作用,导致元素之间发生反应,致使土壤酸化,并且析出气体的收集工作也是重点和难点,稍有不慎,会造成不可控制的危害发生。
(五)化学修复技术
化学修复是指利用外来的、或土壤物质之间的、或环境条件变化引起的化学反应来治理重金属污染的技术,采用此种方法见效快,但投入较大,而且对设备的要求较高,容易改变生态结构,造成二次污染,因此,要科学论证,谨慎使用。常见的化学修复技术主要包括以下两种:第一种,原位钝化修复技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在纷繁复杂的修复手段中,原位钝化修复技术是一种性价比较好的方法,其显著特点是可以同时进行生产和修复,提高土地利用率的同时,降低了改造成本。在控制重金属污染物的过程中,需添加特定的重金属稳定剂,使土壤中的重金属参与到沉淀反应、矿化作用、氧化还原反应等转变形态的进程当中,降低单位面积的有害物含量,从而达到修复土壤的目的;第二种,土壤洗脱修复技术。土壤洗脱修复是一种将土壤中的重金属元素在洗脱剂的作用下洗脱出来的技术,治理效果十分明显。其原理是利用污染物主要集中在较小土壤颗粒上的特点,通过配比一定浓度的水和增效剂,分离重污染土壤的成分或使污染物从土壤中流转到洗脱剂中,在此过程中要注重洗脱时间、洗脱次数、药剂回用、洗脱废水收集等关键参数的把控,以便取得显著的修复效果。
四、土壤重金属污染的治理措施
土壤中重金属的来源主要有三个方面,首先是工业垃圾处理不彻底带来的污染,有些金属冶炼企业的技术水平较低,冶炼产生的垃圾没有经过专业技术处理直接流入自然,影响土壤质量。其次是化肥农药等的不合理使用,农民种植生产的过程中不可避免的会使用化肥农药,但有些不达标的化肥会对土地造成负担。不仅无法实现增产目的,还会破坏土壤结构。最后是大气污染,人们生活水平提高和道路交通不断发展,导致我国空气中的重金属悬浮物成倍提升,尤其是汽车尾气的过量排放,会导致土壤酸化。
(一)控制污染源头
想优化土壤污染控制效果需要从源头入手,控制重金属污染物的产生,相关部门应要求企业在生产和技术方面提高资金投入,使用现金的冶炼技术减少原材料在生产过程中的损耗,减少污染物的产生。企业在选择生产原料时也应注意以无毒无害的材料和技术为主,不仅可以控制生产成本,也能为环境保护做出贡献。
以某地政府为例,该地政府有关部门为控制土壤污染、减少污染物产生,建立了垃圾处理厂,将区域内的污染物集中处理,政府直接对当地污染物排放进行控制,严格按照排放指标处理垃圾,有效改善了当地土壤污染情况。
(二)减少化学农药使用
为减少过量使用农药化肥产生的土壤污染,有关部门可以制定使用标准,规定化肥使用量。同时也要调查市面上的化肥成分,对于重金属元素使用过量的化肥采取禁止生产的措施,鼓励厂家生产低残留的无毒化肥,同时还可以要求农民在使用化肥农药时注意化肥使用间隔时间,引导农民减少化肥用量,若有必要则向农民推荐安全化肥,减轻土壤负担,在不降低农作物产量的同时减少化肥对土壤的伤害[1]。
如:某地大力推行低残留农药化肥生产,禁止农民使用重金属化肥,此外定期向农民讲解农药的科学使用方法,帮助农民在保证产量的同时减少化肥用量。
(三)提高宣传监管力度
目前群众对土地污染的危害还不了解,因此各地有关部门应加大力度宣传土地污染的危害和防治措施,提高全民环保意识,在环境保护工作中形成社会合力,将土壤污染防治落到实处工作。同时加大控制力度,打击不合理的生产行为,鼓励各行业进行清洁生产。
以某矿产资源开发场为例,当地政府要求在开发过程中注意合理开采,减少资源浪费,禁止过量开采。同时定期派遣监督人员到开发现场检验监督,向场内员工宣传讲解土壤污染的危害和防控措施。
(四)合理使用污水灌溉
农作物的生产种植需要灌溉,实际上污水中含有许多对农作物生长有帮助的微量元素,有关部门可以鼓励农民使用符合标准的污水进行农田灌溉,土壤能将水中有害物质加速降解,而有利于农作物生长的微量元素则被农作物吸收,该做法不仅可以节约水资源,还能提高农作物产量,一举多得。
如:某地污水处理部门将污水处理达到灌溉标准后帮助农民进行灌溉,减少了农民的工作量,同时实现了污水的使用价值。
(五)科学种植
土壤重金属污染的主要来源是农作物种植,因此有关部门可以引导农民在种植工程中使用清洁化肥,派遣技术人员向农民普及土壤污染相关的知识,提高农民对此方面的重视。此外,为提升农民清洁生产的积极性,有关部门可以建立合理的奖励措施,促进农民主动提升清洁种植技术。同时也可以在土壤污染严重的区域种植有吸附功能的植物,加速土壤修复效率。
以某地为例,当地土壤污染防控部门将农民分为小组进行清洁生产比赛,鼓励农民减少化肥使用量,并采取鼓励措施,促使农民间形成互相监督的形式,有效维持了当地环境平衡。
(六)降低大气污染
为控制大气污染情况,有关部门可以引导企业调整生产模式,减少工业污染,同时也可以鼓励群众改变出行方式,推行低碳生活计划,减少汽车尾气排放,鼓励人们使用公共交通出行,减少大气中的重金属含量。
如:某地为鼓励群众低碳出行组织了多次自行车环城赛、长跑比赛等活动,在活动中向群众灌输低碳环保的理念,引导人们接受低碳生活方式,从自身做起为土壤污染控制工作提供帮助[4]。
结论:解决土壤重金属污染问题,首先要了解问题发生的原因,从而实现科学合理的管控。目前,环境保护问题持续受到关注,保证土壤不受侵害是农业技术发展的重要环节,因此,要不断进行管理制度的完善,探索治理土壤重金属污染问题的新技术,以期为人类发展和社会进步创造更大的价值。
参考文献:
[1]蒋良富.土壤重金属污染及治理修复技术研究[J]绿色环保建材,2019(11):53.
[2]宋欣欣.土壤重金属污染现状及修复技术分析[J].资源节约与环保,2019(04):122.
[3]熊轩.重金属污染土壤治理技术解析[J].江西化工,2019(06):14-16.
[4]陈文斌.对重金属污染土壤的治理对策探究[J].科技风,2019(34):124.
论文作者:周浩
论文发表刊物:《城镇建设》2020年 1期
论文发表时间:2020/3/17
标签:土壤论文; 重金属论文; 化肥论文; 污染物论文; 技术论文; 农民论文; 农作物论文; 《城镇建设》2020年 1期论文;