摘要:随着时代的不断变化,我国工业化水平发展迅猛,土壤重金属污染是在此背景下产生的污染和安全问题。随着人们生活水平和意识的不断提高,对土壤重金属污染的认识和关注也越来越多。如果重金属通过养分循环和食物链进入人体,将会严重危害人体健康,甚至造成无法挽回的后果。
关键词:土壤;重金属污染;修复技术;研究现状
引言
土壤重金属污染主要指的是土壤中的金属物质如铅、汞、锌、铜、镍等含量过高,这些金属物质会对人身体造成非常大的危害。有毒的重金属土壤具有一定的隐蔽性,也就是说,不采用一定的检测方式无法知道土壤到底有没有被污染。此外还具有长久性以及不可逆转性,长期的重金属污染不仅会对土壤中的植物造成影响,同时还会污染地下水,最终影响人们的日常饮水安全。总得说来,土壤重金属污染是一种危害非常大的污染,只有采用一定的土壤修复技术,将土壤中的重金属元素减少或者去除,才能减少其对人们的影响。
1土壤重金属污染概述
重金属元素是单质密度大于4.5g/cm3的一类金属元素的总称。重金属元素进入土壤后,若含量高于g安全标准从而使生态环境恶化的现象就是土壤重金属污染。
1.1土壤重金属污染来源及现状
(1)土壤重金属污染来源地质作用中的火山喷发、地震以及含重金属元素的岩石风化会影响土壤中重金属元素含量,但大部分来源于以下几个方面。农药和化肥中的金属元素一般都超标,且在生产中过度使用;另外农膜和地膜的回收率地也会导致重金属污染。此外,农业生产中,富含重金属的固体垃圾的堆积排放会让其中的重金属元素呈放射状向水体及土壤中扩散,进而造成重金属污染。(2)工业生产中产生废气、废水、废渣未经处理后排放会导致土壤中的重金属含量增加。据报道,我国许多污灌区土壤汞、镉、铬、铅等重金属含量远远超过国家安全标准,且呈逐年上升趋势。工业生产的固体废弃物未经处理随意堆放在露天场所,重金属离子会扩散至周边的农耕地土壤中。排放的有毒废气和粉尘,进入大气中通过自然沉降和降水过程进入土壤从而造成重金属污染。煤和石油中含有铬、铅、汞、钛等金属,这些重金属元素会随着燃烧过程进入大气后,有相当一部分随着自然沉降和降水进入土壤。另外,车辆在行驶过程中燃料的燃烧、轮胎的摩擦、润滑性的损耗等都会增加路旁土壤中重金属的含量。
1.2土壤重金属污染现状
全球土壤都存在着不同程度的重金属污染。在我国范围内,大约有10%的农耕地已受到重金属污染,这在经济较为发达的地区情况尤甚。国家环保部抽样监测数据结果显示,土壤重金属严重超标面积占抽调面积的12.1%。
2修复技术
2.1物理修复技术
(1)换土、去表土、客土和深耕翻土法换土是指换出污染土染,换入无污染土壤。去表土是指去除表层污染土壤,耕作下层未污染土壤。客土和深耕翻土是指通过混入无污染土壤和翻动上下层土壤,使重金属在更大范围内扩散,从而降低土壤重金属浓度至可接受范围。工程措施由于工程量大、投资费用高的原因,并不适用于大面积污染土壤的治理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于重污染土壤,多采用换土和去表土措施,换出的污染土壤需需进行有效处置,避免二次污染等问题;对于轻污染土壤,多采用客土和深耕翻土措施,但存在破坏土壤结构,降低土壤肥力等问题。总的来说,该方法并未从根本上去除重金属,只是转移和稀释了污染,并不是一种理想的治理土壤重金属污染的方法。(2)热脱附法热脱附技术是指通过直接或间接的方式对污染土壤进行连续加热,温度到达一定的临界温度时土壤中的污染物将挥发,收集该挥发产物进行集中处理,从而达到清除土壤污染物目的的技术。热脱附技术目前广泛用于高浓度有机污染土壤的原位或离位修复。对于某些低沸点的重金属(如Hg、Se和As)污染土壤的热脱附技术也已进入现场修复应用阶段。该方法工艺简单、技术成熟。目前需要解决的是由于设备价格昂贵、脱附时间过长、能耗过高等导致的处理成本过高的问题。挥发重金属的收集和处置问题,也是今后研究的重点。(3)玻璃化技术玻璃化技术是指通过高温加热,将重金属污染土壤熔融,待其冷却后形成结构稳定、很难被降解的玻璃体物质,这时重金属被包裹于玻璃体物质内,从而达到对土壤重金属永久固定目的的技术。虽然,该技术从根本上消灭了重金属污染,但由于需要消耗大量能量导致处理成本过高的原因尚没有得到广泛的应用,目前只常用于重金属重污染区的抢救性修复。玻璃化所需热能的供给方式主要有电力加热、化石燃料燃烧、感应加热和微波加热等。如何提供更好、更快捷、更便宜的能源供给方式,降低玻璃化技术运行成本是今后研究的重点。
2.2植物修复技术
植物修复技术顾名思义就是采用植物对土壤中的重金属元素进行吸收转化以及分解等,并以此降低土壤中的重金属元素,实现对土壤的修复。常用的植物修复技术有植物提取技术,指的是采用超积累植物对土壤中的金属进行积累,然后再收集这种植物并处理,以此实现土壤修复。当前发现的具有超积累能力的植物有吸收砷元素的大叶井口边草和粉叶蕨、吸收锌元素的杂交狼尾草等;植物固定指的是采用植物根系将土壤中的重金属元素进行固定,并通过根系的吸收积累到表面,以此实现土壤的净化。这种方式并不是从根本上解决土壤重金属污染的问题,而是一种必要的长期监测手段;植物挥发指的是采用植物根系释放的一些特有的物质将土壤中含有的重金属元素转变为易挥发的状态,以此实现土壤的净化。如在烟草种植地中将液化汞转变为气化汞,能够减少土壤中的汞金属元素。需要注意的是这些重金属元素挥发之后需要对其进行收集并做妥善的处理,防止出现二次污染。植物修复技术与物理化学修复方式相比具有非常大的优势,不仅使用成本低,还能对环境进行美化,同时还可以有效提升土壤中营养物质的含量。
结语
我国土壤中重金属污染的主要来源于农业污染和工业污染这两个方面。土壤重金属污染将会严重影响人们的食品安全,从生产者的角度来说,要严格按照安全生产的规范,进行绿色生产;国家层面也要制定更为严格的标准以及出台和执行更为严厉的处罚措施。当前热门的土壤重金属修复技术,每一种都有其鲜明的特点,且优劣势并存,在实际应用过程中,农业生产工作者很难做出恰当的选择,因此,鉴于我国土壤重金属污染的特殊性,多出版有针对性的土壤修复指导意见的专著显得尤为重要。土壤重金属修复工作是一项长期的系统工程,在广大科研工作者的不懈努力及社会的大力支持下,人们将来一定能研究出应对土壤重金属污染的修复技术,探索出新的思路和方法。在诸多技术方法中,生物修复技术因其绿色、低碳、环保的特点,且对污染土壤具有良好的修复效果,因而更符合社会可持续发展的要求。
参考文献:
[1]黄益宗,郝晓伟,雷鸣,等.重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].农业环境科学学报,2017,3(3):409-417.
[2]宋云,尉黎,王海见.我国重金属污染土壤修复技术的发展现状及选择策略[J].环境保护,2018,42(9):32-36.
[3]周静,崔红标,梁家妮,等.重金属污染土壤修复技术的选择和面临的问题——以江铜贵冶九牛岗土壤修复示范工程项目为例[J].土壤,2017,47(2):283-288.
论文作者:李丹
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/24
标签:土壤论文; 重金属论文; 技术论文; 植物论文; 元素论文; 是指论文; 含量论文; 《基层建设》2019年第2期论文;