矿山重金属污染土壤修复研究

摘要:我国是矿产资源丰富的国家之一。随着国民经济的快速增长,矿产资源的开采速度不断加快,形成了大面积的金属矿山采空区和废弃地,因矿产资源开发受污染的国土面积随之扩大。金属矿山开发在助推国民经济发展的同时,也带来了严峻的环境问题。金属矿山采选过程通常会使用化学药剂,产生的有害物质经循环后固定在土壤中,造成土壤污染,致使土体遭到不同程度的破坏。金属矿山的土壤污染隐蔽、不可逆、持续时间长,重金属经食物链流动和大气循环而被人体摄入,威胁人体健康和生态安全。“十四五”期间,国家高度重视生态文明建设,矿山生态修复作为地方政府考核的量化指标之一,重金属污染土壤修复是其中不可回避的问题。因此,有必要深入进行相关研究,努力寻求最优解决方案。
关键词:矿山;重金属污染;土壤修复
引言
我国虽然国土面积广阔,但耕地资源仍然匮乏,土壤污染的存在不利于农作物的健康生长,因此为了提高土地资源的利用效果,相关部门要加强对重金属污染土壤修复技术合理利用,
面对当前严峻的形势,加强对新方案的大力研究,从而使得土壤修复效果能够得到全面的提高,促进地区经济的稳定发展。
1重金属污染危害
如果土壤中重金属的浓度超过一定比例,就会对土壤微生物、植物、农作物、动物和人类产生不利影响。矿区内土壤中Cu污染对氨氧化微生物的数量有显著抑制作用。在研究中,重金属污染区土壤中蛋白酶的活性为非污染区的19.1%~57.1%。而重金属污染物会通过影响作物生长过程中的原叶绿素酸酯还原酶活性,引起作物光合作用失常,导致作物生长不健康,甚至死亡。而部分重金属污染物会通过植物根系吸收作用累积在作物体内,会通过人类和动物的直接食用或者食物链转移入其体内,一定程度上会破坏人体的神经系统、免疫系统和骨骼系统等。不同的金属元素造成的影响也不尽相同,如体内过量的镉会对肾脏造成较大的伤害。另外,由于重金属元素本身的特质,在自然环境中很难降解或者分解,对环境和人类的影响长期存在,当重金属含量积累到一定程度,就会造成不可挽回的后果。因此,针对土壤重金属污染的修复研究显得特别重要以及刻不容缓[1]电缆剪
2矿山重金属污染土壤修复
2.1物理化学修复技术分析
①常见的修复技术物理化学土壤修复技术主要是通过重金属的理化性质和特性,采用物理手段进行分离和固定,再配合着化学方法降低其中的含量,有效地提高了整体的处理效果。在物理方法中常见的方法为换土法,这一方法比较适用于小面积的土壤修复和治理,例如在当地污染土壤中,填入其他的非污染性土壤,从而使土壤内部的重金属含量能够降低,在可控的范围中减少危害的程度。在技术实施时,需要科学地控制土壤的厚度,结合表面污染物的特点来提升新土壤的性能,满足当地农业种植和土地利用方面的需要。但是这一方法的不足也是较为突出的,例如要增加成本投入,在财力消耗方面的问题较为突出,无法从根源上解决重金属的污染问题。其次在后续治理中,可以通过联合化学药剂的方式来治理大面积的土壤污染问题,对于某些渗透系数较高的土壤有着显著的优势。在实际操作时要考察土壤性质和污染程度等等,并且还可以配合着离子置换的方法来提高整体治理效果。但是需要注意的是,在选择药剂时要考虑植物营养吸收的特征,避免对植物生长造成影响。②电动修复技术电动修复技术是专门针对低渗透粘性土壤开发出来的1种方法,将惰性电极植入受污染土壤的两端,以形成直流电场。通过电迁移、电渗析和电泳作用使污染因子移动到电极的两端,然后从土壤中迁移出来,最终实现了土壤的修复。重金二氨基马来腈
观测值属在土壤中主要以金属氧化态和碳酸盐结合态存在,若用单一的电动修复技术很难活化和转移此类重金属。因此,研究者从提高重金属迁移能力、多种技术联合使用等方面对电动强化修复技术进行了研究。以某铬渣存储区场地中的污染土壤作为实验对象,利用酸化的方式强化电动修复技术对土壤进行修复后发现,此技术可以显著提高铬污染土壤中铬的去除率,六价铬去除率最大提升了58.65%。通过添加酸液,可以使重金属以各种可提取态为在土壤中的主要存在形式,从而降低土壤中残留铬的生物利用度。③固化和稳定技术这些方法主要是指在土壤中加入一些固化药剂,缓解土壤中重金属物质的释放,能够使土壤保持在最佳的状态中,提高整体的修复效果,这一技术通过稳定化药剂来吸收其中重金属物质,当重金属物质得到有效的控制之后,可以减少对地下水中以及土壤所带来的深度影响。在固化剂和稳定药剂选择方面需要减少对周边环境的二次污染,并且要保证添加的持续性。值得注意的是,如果某一个地区重金属含量较高,那么要先用物理的方法来清除一部分土壤,之后再进行科学的检测,以此来选择正确的药剂。防止在后续添加时出现重金属活化程度降低的问题,影响整体的修复效果[2]
座便器结构
2.2生物修复法
生物修复主要包括动物修复和植物修复方法,通过生物生理活动和代谢功能吸收、转化和固定土壤中的重金属,在提高和改善土壤理化性质的同时,修复受重金属污染的土壤。但由于各类生物对重金属污染的吸附、转化能力有限,大多数只能对其中一种重金属污染物进行吸收,且转化时间较长。而一旦土壤中重金属污染物浓度过高,也会对生物的生存产生危害,不利于土壤生物多样性。植物修复优点明显,技术简单,成本低廉,同时对环境不会造成较大影响。但是修复过程耗时长,无法在短期内实现修复效果。而进行土壤重金属污染修复后的植物体内含有大量有毒有害物质,如何进一步对其进行优化处理,目前尚未有很好的办法,各项研究内容还不完善,对于重金属再次进入环境也无法控制。在前人研究基础上,总结了生物炭对土壤重金属污染的固定作用,重点对生物炭的施加方式、用量以及田间管理对重金属污染修复的影响进行了分析,并提出未来在土壤监测方面需要进一步研究。
2.3农业修复
农业修复是指通过优化农业生产技术措施,尽可能减少重金属在农业生产过程中的积累。第一,要减少农药的使用。应对农作物病虫害时,要更多地采取生物防治、物理防治等举
措,通过放养天敌、喷洒微生物药剂、利用害虫趋光性诱捕等措施来代替传统方式,从而减少土壤污染。其次,要做到合理施肥。不同的肥料会影响土壤重金属的溶解度和土壤的酸碱性,因此必须科学选用肥料。比如,用硝酸铵来代替碳酸氢铵和其他形态的氮肥来进行施治,降低瓜果蔬菜中重金属元素镉的含量。最后,采用农业薄膜覆盖技术进行农业生产,注意选用可降解、无毒副作用的生物薄膜或者新型材料薄膜进行覆盖,减少传统塑料薄膜的使用。
2.4基因工程修复技术
利用基因工程技术,可以将具有重金属积累功能的基因导入生长快、易收获、不进入食物链的植物中。该方法是获得土壤重金属污染治理新突破的关键手段之一[3]
水晶面膜结束语
目前,土壤重金属污染的修复和安全利用已成为我国环境保护发展的重要方向。在实际工作中,相关部门需要加强先进技术的合理应用,可以适当借鉴国外关于土壤重金属污染方面的经验,继续推进以先进技术为主导的土壤重金属污染治理模式,实现新兴技术的有效
集成,从而使得土壤重金属污染修复和安全利用效果能够得到全面提高,推动我国环保事业的不断发展。
参考文献:
[1]黄艳玲,罗开萍.土壤重金属污染及生物修复技术研究[J].现代农业科技,2022(03):173-175.
[2]许艺.土壤重金属污染的治理措施研究[J].中国资源综合利用,2021,39(12):160-162.
[3]薛琦.重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].当代化工研究,2021(23):98-100.
亲贝

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