土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)特點及前景分析

土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)特點及前景分析摘要：本文對土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)特點以及前景進行簡潔的分析介紹。關(guān)鍵詞：重金屬；土壤污染；修復(fù)技術(shù)引言土壤是人類以及其他生物賴以生存的基礎(chǔ)，但是伴隨著人類的生產(chǎn)生活活動，排放進入土壤的重金屬含量超過土壤環(huán)境容量，從而造成土壤重金屬污染。由于土壤重金屬污染存在的隱藏性、滯后性、不行逆性和后果嚴(yán)峻性等特點，破壞了土壤正常結(jié)構(gòu)，擾亂了土壤正常功能，并且通過作物產(chǎn)品間接影響人類以及其他生物的健康。1重金屬污染的成因我國土壤重金屬污染主要成因有：①工礦企業(yè)生產(chǎn)運營處理過程中排放的“三廢”污染周邊土壤，其中廢氣中重金屬進入大氣，通過干、濕沉降進入土壤，廢水、廢渣直接進入土壤造成污染；②用各類不達(dá)標(biāo)廢水澆灌土地；③某些流域或者區(qū)域自然背景值高，造成一些重金屬超標(biāo)等。2重金屬土壤污染危害性從相關(guān)科研機構(gòu)公布的數(shù)據(jù)來看，我國受到Pb、Hg等重金屬污染的耕地面積為2000萬hm2，約占總體耕地面積的五分之一。重金屬對于人體有著極大的威逼，極易誘發(fā)癌癥等各類惡性疾病，例如20世紀(jì)60年月日本富山縣爆發(fā)的“痛痛病”，就是較為典型的重金屬中毒案件，而痛痛病的爆發(fā)與當(dāng)?shù)赝寥牢廴居兄苯雨P(guān)系。近些年來我國重金屬土壤污染大事頻發(fā)，廣東韶關(guān)鎘超標(biāo)、湖南株洲鎘污染、湖南武岡市百名兒童鉛超標(biāo)，重金屬土壤污染的危害性及高頻性，要求政府主管部門及相關(guān)企業(yè)必需做好污染治理與土壤修復(fù)工作。與其他土壤污染不同，重金屬土壤污染具有隱藏性、長期性及不行逆轉(zhuǎn)性等特征，重金屬在土壤中的不斷富集，不僅造成土壤肥力下降，影響農(nóng)作物產(chǎn)量，同時還會對地下水體造成污染。3重金屬土壤污染治理方式概述目前重金屬土壤污染的治理大致可以劃分為兩種方式，一種為去除，一種為固化。去除是指通過肯定的技術(shù)手段，將重金屬從土壤中分別，達(dá)到修復(fù)土壤的目的；固化則是將重金屬限制在某一區(qū)域，以降低污染的危害性。近些年來，隨著技術(shù)水平的不斷提升，重金屬土壤污染治理逐步呈現(xiàn)出多元化的進展趨勢，化學(xué)、物理、生物等治理方法不斷涌現(xiàn)，大大提升了重金屬土壤污染修復(fù)力量，有效掌握了重金屬土壤污染的分布范圍，降低了環(huán)境風(fēng)險與健康風(fēng)險。為了進一步做好重金屬土壤污染修復(fù)工作，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)在汲取借鑒目前治理方法的基礎(chǔ)上，以現(xiàn)有的技術(shù)手段為支撐，持續(xù)優(yōu)化技術(shù)方案，構(gòu)建高效的重金屬土壤污染治理機制。4土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)4.1物理/化學(xué)修復(fù)技術(shù)物理/化學(xué)修復(fù)技術(shù)借助于土壤的性質(zhì)及重金屬的屬性特征，借助于物理/化學(xué)的手段，對重金屬進行分別或固化處理，以此來達(dá)到土壤修復(fù)的目的。物理/化學(xué)修復(fù)技術(shù)操作流程較少，修復(fù)周期較短，滿意多種重金屬土壤污染修復(fù)工作的客觀要求。對于污染面積較小的土壤，可以實行換土、去土、深耕翻土等方式，這類處理方式，通常將受污染的土壤進行更換，或?qū)⒅亟饘俚难谏w范圍進行擴大，以降低重金屬濃度，將其掌握在合理的范圍內(nèi)。這種方法被英國、美國等國家廣泛接受。土壤淋洗法通過淋洗藥劑對土壤的重金屬進行剝離，淋洗法適用于污染面積較大、污染程度較深的土壤，尤其是在砂質(zhì)土的修復(fù)環(huán)節(jié)，有著極佳的效果。從過往狀況來看，影響淋洗法修復(fù)效果的因素主要有淋洗液的種類、土壤性質(zhì)、污染程度等，在實際的修復(fù)環(huán)節(jié)，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)依據(jù)實際狀況，來調(diào)整淋洗藥劑的類別、濃度，以確保修復(fù)效果。熱解吸法是通過加熱的方式，對重金屬進行處理，從而達(dá)到土壤修復(fù)的目的。從相關(guān)討論來看，在溫度低于土壤沸點的狀況下，使用熱解吸法能夠有效去除土壤中99.8%的Hg，修復(fù)效果較為顯著，但是與其他物理/化學(xué)修復(fù)技術(shù)相對比，熱解吸法的成本較高，在加熱土壤中需要消耗大量的能量，無形之中，增加了重金屬土壤污染修復(fù)成本。電動修復(fù)在土壤污染區(qū)域插入電極，土壤中的重金屬在直流電壓下，發(fā)生重金屬離子的遷移、滲透、電泳的狀況，重金屬元素富集于電極四周，然后借助于必要的物理或者化學(xué)的處理方式，對污染部分進行清潔處理。4.2生物修復(fù)技術(shù)包括植物修復(fù)、微生物修復(fù)和生物聯(lián)合修復(fù)等技術(shù)，不會破壞土壤的有機質(zhì)，不會對土壤結(jié)構(gòu)做太大擾動，成本比較低。但是生物修復(fù)同樣存在局限性，例如植物修復(fù)周期長，適用于污染濃度不高、污染范圍較大的農(nóng)林業(yè)土壤。由于植物自身生長需要，此技術(shù)易受氣候因素的影響，同時由于植物根系生長有限，對于土壤深處的修復(fù)有困難。微生物修復(fù)技術(shù)，一方面，當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化時，可能降低微生物活性甚至造成死亡，微生物處理的重金屬又回到土壤中，效果不穩(wěn)定；另一方面，微生物在修復(fù)過程結(jié)束之后難與土壤分別。4.3農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要是通過農(nóng)業(yè)手段，通過轉(zhuǎn)變土壤水分含量、耕作制度以及農(nóng)藥使用等方式，完成對土壤污染的修復(fù)工作。在農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)環(huán)節(jié)，技術(shù)人員可以實行掌握土壤中水分的方式，來有效掌握土壤Eh值，一些重金屬在氧化還原下其遷移性不斷發(fā)生變化，而造成土壤氧化還原的主要因素在于水分含量，因此在修復(fù)環(huán)節(jié)，可以通過調(diào)控水分含量的方式，來有效增加氧化還原效能，從而來降低重金屬的遷移，確保土壤修復(fù)工作的順當(dāng)開展。目前，各類修復(fù)技術(shù)各自具有其修復(fù)優(yōu)點，但是同時也存在著局限性，對于受污染場地而言，僅使用某一種技術(shù)，可能達(dá)不到修復(fù)預(yù)期，因此聯(lián)合修復(fù)技術(shù)憑借其優(yōu)勢可能是以后重金屬污染修復(fù)討論工作的重點。5土壤重金屬污染修復(fù)前景分析依據(jù)二次調(diào)查數(shù)據(jù)，我國人均耕地少、耕地質(zhì)量總體不高，在近年的進展當(dāng)中，土壤污染防治相較于水體、大氣的污染防治，它的理論基礎(chǔ)和實踐討論都相差甚遠(yuǎn)，不過同樣為當(dāng)務(wù)之急。在將來的重金屬修復(fù)工作進程中，應(yīng)努力做好以下幾點：（1）努力完善土壤環(huán)境愛護法律體系，落實責(zé)任，真正實現(xiàn)由末端治理向源頭治理的轉(zhuǎn)變。（2）因地、因狀況來選擇合適的修復(fù)技術(shù)，必要時運用多種修復(fù)技術(shù)聯(lián)合修復(fù)的方法進行修復(fù)。（3）土壤重金屬污染防治工作任重而道遠(yuǎn)，要加強修復(fù)技術(shù)的完善和討論，不斷尋求更加高效、環(huán)保的修復(fù)技術(shù)。（4）完善土壤重金屬污染防治相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，修訂不同地區(qū)不同流域關(guān)于化肥、農(nóng)藥、澆灌用水中重金屬物質(zhì)限量和農(nóng)用污泥中重金屬掌握限量等標(biāo)準(zhǔn)。6重金屬土壤污染修復(fù)實踐重金屬土壤污染修復(fù)技術(shù)在進展及長期的實踐中，取得了一系列成就，土壤修復(fù)效能不斷提升，修復(fù)成本得到管控。對重金屬土壤污染修復(fù)實踐的探討，有助于進一步理清修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用方式，理順重金屬土壤污染修復(fù)的基本流程，明確修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用重點，為后續(xù)相關(guān)修復(fù)工作的開展供應(yīng)了參考。西班牙學(xué)者通過6年時間，使用生物固體堆肥、糖酸鹽等改良劑，完成了對重金屬污染土壤的改良，并在改良過程中發(fā)覺，部分改良劑有效提升了修復(fù)效率，明顯降低土壤重金屬的有效含量，降低重金屬的危害性。我國湘江水環(huán)境重金屬污染整治關(guān)鍵技術(shù)討論與綜合示范項目作為重金屬污染土壤修復(fù)國家級討論課題，廣泛開展了湘江流域重金屬土壤污染區(qū)域的修復(fù)工作，其中對于某稻田的修復(fù)工作效果明顯，水稻中Cd含量下降63.8%，修復(fù)效果極為顯著，這些修復(fù)實踐活動充分證明重金屬土壤修復(fù)技術(shù)有著極好的有用性，切實滿意土壤愛護的需求。