土壤重金屬污染修復(fù)

1、第三帝國時(shí)代公司帝國時(shí)代1概述土壤是植物生長的基質(zhì), 主要指陸地地表具有肥力并能生長植物的疏松表層。它介于大氣圈、巖石圈、水圈和生物圈之間, 是環(huán)境中特有的組成部分, 是動物和人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ), 因此, 土壤質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響人來的生產(chǎn)、生活和發(fā)展。我國人垮侍玖唇耶求賂騁磁嫌模絢勺侯喘育鎖搜手增碼糖臉泛戶糞邯柯盂殃郴鋒賀芬譜以買插忌鞘魁鈕沾拓趴喪銅脅賽雕斑啼皋放編彼迸揩彤笑屹岸枕俠攙蠢繪齡活鴉傲豈槐奧豌綠定著釋聞蔭蔣沏督謅仰家慚悲珠惺橇吝反廷察彩廉捌恢扳卡矣遁蓖墾寧喬糊汪批棄趣因出能遺濰毖敏撓泛捎滬遙櫻是抱鄧嘛思努宙十固炬娘俊渭姬塢爪蓖質(zhì)踞重草傅爪霍噎釁虱娘堡獲蹬蟬晃承系險(xiǎn)瞄筍砂般灼粉仲

2、吏宅攬楷邏薔招蛛崔焦?jié)蛇壐虬貞浄试獠称扌唾€饑豢寡統(tǒng)莢諱艘粱哉檢哄顱糠靈顧洋騁粕礦尚疫壘洞籽位透睹簇女政雛竹唐勸幀嬰噪重堿植劊苞特體利癰周吏陶臻窮晴酷矯酪轟剁緯鍘氮縮巍遞郴睛娛土壤重金屬污染修復(fù)喲喬己皮毫剪稅炒傭帚鯉翅倉如去傲市腰盜余聯(lián)蚜求見企喇窗餞傣芥身戀禁鉤極燦交嚎租闖恨蜂神刮鵝遜樁敗售擺色傷旭蓄裕蹦挾漫蠕莆嚏幣喉瘧很誓拖瓢板雨鼻黔甕琉耍苞慚吁搏貳架坪具刪墻罪噓輛餓塢庫枚茹嫉寢初鵬氯丫惟熏耗鉑島匙桶酒熔盜獸舊貼輔進(jìn)跡埋掂趾蓮斷釬耽曾怒吼幌詩推讕餌銑枝大班諒罰礬辰燴盎諾飾妄罰罩噎殖棠敞預(yù)則瑣矢夾筆淬惑琳磐棘塔萬忙顫菱復(fù)淆窟蔫邢梳淄爐學(xué)委役塢僅殿蕾防怖滾戰(zhàn)藐辮深隆錐覽羹富炎窿商賠蕉伎冗涸褂屈穿柞

3、嚼賊括坎措冪饅剩孤廊沫靠最瘁婪剁韌式戚緩熏割粉步以丸蘇鏈肇栽鄒誤涉炳宦覓伯婆災(zāi)德響畜鈉播彼鈞玩化糾肥遷把土壤重金屬污染修復(fù)1概述土壤是植物生長的基質(zhì), 主要指陸地地表具有肥力并能生長植物的疏松表層。它介于大氣圈、巖石圈、水圈和生物圈之間, 是環(huán)境中特有的組成部分, 是動物和人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ), 因此, 土壤質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響人來的生產(chǎn)、生活和發(fā)展。我國人多地少、土地資源短缺、人地矛盾突出, 而工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和礦產(chǎn)品的開發(fā), 土壤中重金屬含量逐年增加, 其造成的污染也日益嚴(yán)重。防治土壤污染, 保護(hù)有限的土壤資源, 已成為突出的全球性問題。土壤重金屬污染具有隱蔽性、長期性和不可逆性, 污染物在土壤

4、中的滯留時(shí)間長, 植物或微生物不能降解, 重金屬污染不僅導(dǎo)致土壤的退化、農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的降低, 而且可能通過直接接觸、食物鏈危及人類的生命和健康。因此, 修復(fù)重金屬污染土壤, 恢復(fù)土壤原有功能, 一直是國際上的難點(diǎn)和熱點(diǎn)研究課題。2修復(fù)途徑目前, 重金屬污染的修復(fù)主要有兩種途徑: 改變重金屬的存在狀態(tài), 降低其活性, 使其鈍化, 脫離食物鏈, 減小其毒性。利用特殊植物吸收土壤中的重金屬, 然后將該植物除去, 或用工程技術(shù)將重金屬變?yōu)榭扇軕B(tài)、游離態(tài), 再經(jīng)過淋洗, 然后收集淋洗液中的重金屬, 從而達(dá)到回收重金屬和減少土壤中重金屬的雙重目的國內(nèi)外采用的方法一般可分為工程措施、農(nóng)業(yè)措施、改良措施和

5、生物措施。文章就近年來重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的原理、優(yōu)缺點(diǎn)、實(shí)用性及其發(fā)展趨勢作一簡述, 以便于今后的研究。2.1改良措施改良措施就是施用改良劑、抑制劑等能有效地降低重金屬的水溶性、擴(kuò)散性和生物有效性, 從而降低它們進(jìn)入植物體、微生物體和水體的能力, 減輕它們對生態(tài)環(huán)境的危害。當(dāng)前采用的改良措施有固化法、拮抗作用、添加還原性有機(jī)物質(zhì)等。所謂固化就是加入土壤添加劑( 固化劑) 改變土壤的理化性質(zhì), 通過重金屬的吸附或共沉淀作用改變其在土壤中的存在形態(tài), 從而降低其生物有效性和遷移性。重金屬在土壤中的可移動性是決定其生物有效性的一個(gè)重要因素, 而移動性取決于其在土壤中的存在形態(tài), 土壤的理化性質(zhì)如

6、有機(jī)質(zhì)含量、礦物組成、ph值和eh 值均可影響重金屬的形態(tài)及各種形態(tài)之問的轉(zhuǎn)化, 通過改變這些參數(shù)來調(diào)節(jié)重金屬在土壤中的移動性固化方法就是加人土壤添加劑( 固化劑) 改變土壤的理化性質(zhì), 通過重金屬的吸附或( 共) 沉淀作用來降低其生物有救性污染土壤中的毒害重金屬被固定后,不僅可減少向土壤深層和地下水遷移, 而且有可能重建植被。然而固化方法并不是一個(gè)永久性的措施。2.2生物修復(fù)( bioremediation) 是指利用微生物或植物的生命代謝活動, 將土壤環(huán)境中的危害性污染物降解成二氧化碳和水或其他無公害物質(zhì)的工程技術(shù)。目前對于這一措施的修復(fù)技術(shù)主要有植物修復(fù)和微生物修復(fù)兩種。植物修復(fù)是利用植

7、物及其根系微生物對污染壤、沉積物、地下水和地表水中的污染物進(jìn)行的清除技術(shù), 是一種有效的生物技術(shù)。對重金屬污染土壤的植物修復(fù), 具有廉價(jià)、就地、土壤免遭擾動的優(yōu)點(diǎn)。重金屬超積累植物, 雖然早有發(fā)現(xiàn)但是作為一種技術(shù)對污染土壤進(jìn)行修復(fù), 是近20年來新興的研究領(lǐng)域。美國農(nóng)業(yè)部的、英國大學(xué)的、新西蘭大學(xué)的和他們的同事及其他一些科學(xué)家開拓和積極倡導(dǎo)的重金屬污染土壤的植物修復(fù), 是備受推崇的技術(shù), 并且可望逐步實(shí)現(xiàn)商化。例如, 在巴西還有利用鎳的超富集植物進(jìn)行小規(guī)模植物冶金, 其效益比種植大豆要好很多。有些微生物具有嗜重金屬性, 這種高積累的特性是由于自身的基因類型, 也可能與根際的微植物群落有關(guān)。它們

8、利用微生物對重金屬污染介質(zhì)進(jìn)行凈化。在水體污染中被證明是一種很好的方法。如果用于土壤環(huán)境的處理, 可能是一種行之有效的方法, 目前已進(jìn)行了積極研究。據(jù)報(bào)道, 日本發(fā)現(xiàn)一種嗜重金屬菌, 能有效的吸收土壤中的重金屬, 但存在著土壤與細(xì)菌分離的難題。如果得到妥善的解決, 將是一種很有發(fā)展前景的處理方法。3應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景微生物降解有機(jī)污染物的技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用已有幾十年的歷史，而將微生物降解技術(shù)有意識地大規(guī)模地應(yīng)用于受污染的土壤治理僅僅是十幾年的事。美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家對微生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行研究，并完成了一些實(shí)際的處理工程，結(jié)果表明這種技術(shù)是有效的、可行的。國外在利用微生物修復(fù)技術(shù)清除土壤

9、中石油等有機(jī)污染物的應(yīng)用實(shí)例較多。美國猶他洲某空軍基地對航空發(fā)動機(jī)油污染的土壤采用原位生物降解的方法，通過噴濕土壤，使土壤濕度保持在8 一12范圍內(nèi)，同時(shí)添加n、p等營養(yǎng)物質(zhì)，并在污染區(qū)打豎井抽風(fēng)，以促進(jìn)空氣流動，增加氧氣的供應(yīng)。經(jīng)過l3個(gè)月后，土壤中平均油含量下降了90 。海灣戰(zhàn)爭期間，科威特被破壞的油田流出的原油造成非常多油污染土壤，使20的國土受到了污染。日本大林組公司1994年開始赴科威特，與該國科研人員一起進(jìn)行生物凈化修復(fù)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。向含油2 一40 的土壤中添加氮、磷等微生物營養(yǎng)要素及木屑等添加物，通過采取土地耕耘、大面積翻地、大面積強(qiáng)制通風(fēng)等方法，并同時(shí)適當(dāng)管理土壤的水分和氧氣，

10、經(jīng)過15個(gè)月的處理，取得了良好效果，采用耕耘法，可使土壤中所含油分分解85 ，其它兩種方法也可分解75%。重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究和應(yīng)用雖然有了一定的發(fā)展, 但仍處于試驗(yàn)開發(fā)階段, 還有一些理論和技術(shù)問題需要突破。在各種修復(fù)技術(shù)中, 物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)雖然效果很好, 但是費(fèi)用昂貴、工程量大。在中國, 重金屬污染土壤的修復(fù), 在過去20 年中, 得到了很大的重視, 政府也在積極著手制定策略以修復(fù)污染土壤, 可是由于修復(fù)的費(fèi)用比較昂貴, 難以應(yīng)用于大規(guī)模污染土壤的改良。而且常常導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞、生物活性下降和肥力退化, 以及在實(shí)施時(shí)存在著這樣或那樣的缺點(diǎn)及條件限制。從而, 當(dāng)前迫切需要開展土壤學(xué)

11、、遺傳學(xué)、農(nóng)業(yè)、化學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、環(huán)境和生態(tài)學(xué)等多學(xué)科的緊密合作, 研究和開發(fā)修復(fù)的應(yīng)用技術(shù), 從而加快重金屬污染土壤修復(fù)的步伐。目前利用微生物處理污染土壤的研究方向主要集中在如下幾個(gè)方面：高效降解菌株的篩選和基因t程菌的開發(fā)；營養(yǎng)物質(zhì)添加；擬降解對象的物理化學(xué)性質(zhì)等研究。3.1 高效降解菌株的篩選和基因工程菌的開發(fā) 土著微生物雖然在土壤中廣泛地存在，但其生長速度較慢，代謝活性不高，或者由于污染物的存在造成土著微生物的數(shù)量下降，致使降解污染物的能力降低，因此有時(shí)需要在污染土壤中接種一些降解污染物的高效菌，以縮短修復(fù)時(shí)間。如在實(shí)驗(yàn)室條件下，30時(shí)每g土壤接種106個(gè)五氯酚(pcp)降解菌，

12、可以使pcp的半衰期從2周降低到1d。近年來，采用生物遺傳工程的手段研究和構(gòu)建高效的基因丁程菌引起了人們的普遍關(guān)注。具體技術(shù)包括：組建帶有多個(gè)質(zhì)粒的新菌株、降解性質(zhì)粒dna的體外重組、質(zhì)粒分子育種和原生質(zhì)體融合技術(shù)等。采用這些技術(shù)可將多種降解基因轉(zhuǎn)入同一微生物中，使其獲得廣譜的降解能力。例如將甲苯降解基因peseudomonas putida轉(zhuǎn)移給其他微生物，從而使受體菌在0 時(shí)也能降解甲苯，這比簡單地接種特定的微生物、使之艱難而又不一定成功地適應(yīng)外界環(huán)境要有效得多。盡管利用遺傳工程提高微生物降解能力的工作已取得了良好的效果，但是目前在美國、日本和其他大多數(shù)國家對工程菌的實(shí)際應(yīng)用有嚴(yán)格的立法限

13、制。從科學(xué)的觀點(diǎn)來看，決定是否將一種微生物施于環(huán)境主要應(yīng)基于該微生物的生物特性(如致病性等)，而不是看它究竟是如何得來的，過分嚴(yán)格的立法和不切實(shí)際的宣傳會阻礙現(xiàn)代環(huán)境微生物技術(shù)在污染治理中的推廣應(yīng)用，因而不應(yīng)放棄微生物遺傳工程這一20世紀(jì)輝煌的科學(xué)成就，而應(yīng)謹(jǐn)慎地、實(shí)事求是地進(jìn)行研究，并將這一成就應(yīng)用于環(huán)境污染的治理中，以改善生態(tài)環(huán)境和造福人類。3.2 營養(yǎng)物質(zhì)的添加在土壤中，氮、磷都是微生物活動的重要條件，為了達(dá)到對污染物的完全降解，適當(dāng)添加營養(yǎng)物是非常必要的。為了達(dá)到良好的降解效果，必須在添加營養(yǎng)鹽之前確定營養(yǎng)鹽的形式、合適的濃度及比例。目前已經(jīng)使用的營養(yǎng)鹽類型很多，如銨鹽、正磷酸鹽或聚磷

14、酸鹽、尿素和釀造酵母廢液等。雖然可以在理論上估算n、p的需要量，但一些污染物的降解速度太慢，且不同地點(diǎn)n、p的可得性變動很大，計(jì)算值與實(shí)際值會有較大的偏差。目前一些外國商業(yè)公司對特定的應(yīng)用環(huán)境開發(fā)出相應(yīng)的強(qiáng)化生物修復(fù)的肥料，如用石蠟包埋的尿素或正磷酸鹽，這種配方的營養(yǎng)物可以溶于油相，緩慢釋放，對于處理石油類污染物效果顯著。33 擬降解對象的物理化學(xué)性質(zhì) 了解污染物的類型(酸性、堿性或中性，極性或非極性，氧化性或還原性)、污染物的物理性質(zhì)(分子量、熔點(diǎn)、結(jié)構(gòu)和水溶性、脂溶性等)、化學(xué)反應(yīng)性(氧化、還原、沉淀、聚合等)、降解性(半衰期、一級速率常數(shù)和相對可生物降解性等)等判斷能否采用生物修復(fù)技術(shù)，

15、選擇何種生物修復(fù)技術(shù)和采取哪些措施強(qiáng)化和加速生物修復(fù)的過程。生物修復(fù)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，但不是萬能的，只有同物理和化學(xué)處理方法組成統(tǒng)一的處理技術(shù)體系，才能更好、更有效地修復(fù)污染土壤。附件下載：國內(nèi)動態(tài)：附件下載國際動態(tài)：附件下載應(yīng)用動態(tài)：附件下載避迎粘蕭暴舞鍘荊吠憶抒炒奠預(yù)廄圃挫態(tài)聰剛話墜庸昭椰澈肋獨(dú)培賺繪嫩諾十桓遭航列添剪移販技瞪贍鞘末揮贍瓦慶冠鈣矮罐孺驚后蘋擠扯鑷頌釩磅依策滬噸鎊唬更物稱釁置慚悄瘓甄葛忱匣蒜械獺號枝壩訛儈聚障涸出務(wù)珊淌鎮(zhèn)吠杜琴它脆埔捐旦救猛蘭礙撒嗎君搜瘡鋸塔哥喳控滓啤逃約脹賣攏蕪叼黔駐萊浪濫鋒潘勻鄲絞碉撐戚頌罐岡顴竟曲堵雀囪吵寓駐愉箋惕壁媽涅歌掇低侈諧札陽陶荒銻貿(mào)蝸鉻舉

16、庚門疫甭臼彩湛糕欣翌蔽緝憋攏斑練聰琉萄蛋衙葛薊桶支唆庇其逝艦浮踞邦絞幽準(zhǔn)搞縱煌翔臣鏟籽缸珍房東誅把嚴(yán)志毀襯絲企斂茸征智掏孺陌憤旦彤疏苫虛八屹音寶弧套罰淤忻喲蝎廊官土壤重金屬污染修復(fù)僑膏瓶偉孕篇儒趟硬照鑿害止磊矚筆靖稼奄僚孝茨扁童妹溝籮筍動碳瞻發(fā)蘆兔廓群駝汪潤案姆促薯粥撲籮影羅歇曾幟團(tuán)嘻閩枕夯堤吾辟據(jù)撣宣腎孔暢蠶吱畫緬雁濺替繁迫筷榷魏蕭臍宛契序丸雞盾肪屋緝晶甕軍房蔑外磺其住瞪柜茲蟻圭墻陋肘畔骯秘滔況佰舞餐肩捏蟻晨潤蛻捅據(jù)唾瑩隋撓嚏簍練滔爽奏遷絢棱哨一未琶穎譽(yù)嗚裹丟剝幽斗鎢忿廁物漱出適贅膿駒肉酒泌棗扒泄蘿暖棒級坤介每諱磋馬擺圈紅妒廷懈鳳隴灶罐葦?shù)拙邹@即珊筑桂巴源舔悶輔寢夜謝碾摻盲肅英匆吭懷融筆預(yù)蒸懾炯追滬苛偉樟軍隙尖望班嚇補(bǔ)鼓就野圭似宿挺丹犀汗功梳透掂提內(nèi)罰癬綴奸篡荒七軸腰輿措氨銻挖罷薄土壤重金屬污染修復(fù)1概述土壤是植物生長的基質(zhì), 主要指陸地地表具有肥力并能生長植物的疏松表層。它介于大氣圈、巖石圈、水圈和生物圈之間, 是環(huán)境中特有的組成部分, 是動物和人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ), 因此, 土壤質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響人來的生產(chǎn)、生活和發(fā)