土壤中重金属污染治理存在的问题及对策

土壤重金属污染治理存在的问题及对策
摘要:土壤作为社会发展重要基础,必须要高度重视对土壤生态环境的妥善保护与科学处理。重金属作为土壤环境最重要的指标,由于受到工业农业的快速发展,土壤中的重金属物质含量显著超标,对于整个土壤的破坏十分明显,严重影响了土壤安全,在新时期需要重点关注土壤重金属物质,并采取有效的处理措施,减少土壤重金属造成的破坏与损伤,确保土壤重金属得到有效控制。
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关键词:土壤污染;重金属污染;修复措施
1. 土壤重金属污染主要成因
目前对于土壤重金属污染的成因主要包括自然因素和人为因素两方面,其中自然因素是指在自然环境中发生的火山爆发和土壤自身形成的因素,而人为因素则涉及工业农业交通等多个领域,也是造成土壤重金属污染的关键因素。例如在干旱地区为了提高农作物的产量解决缺水问题,往往会采取大面积灌溉的方式造成土壤养分流失,或者在灌溉中所使用的水资源受到污染,导致金属含量超标等,必然会使土壤出现金属污染问题,此外在工业领域不断发展
的背景下,金属冶炼对社会发展具有十分重要的作用,但在冶炼过程中也会产生大量的重金属废水,如果没有对重金属进行妥善无害化处理,而直接排放到自然环境中,会造成土壤的重金属污染。在城市发展中人们的生活水平日益提高,汽车保有量显著增多,而车辆也会生成大量汽车尾气,这些汽车尾气会直接污染大气,经过雨水冲刷会导致重金属污染物渗入到土壤内部。还有部分有机肥料来自城市建筑垃圾、河道淤泥等,这些原材料本身富含大量重金属元素。在进入到土壤后也会造成土壤重金属含量显著升高,对土壤结构造成破坏。
2.土壤重金属污染的危害
2.1 重金属污染物毒性大
重金属浓度较低就可产生致毒效应,一般重金属元素浓度在1~10 mg/L范围内即可产生生物毒性,并易与化肥、农药以及抗生素等有机物结合,生成具有更强联合毒性的有机金属化合物,极大影响并危害生物体正常生长。不同种类的重金属污染物对人体危害不同,如铅污染,会对人体的神经、消化系统和心脑血管有较明显伤害;镉进入人体后,会与钙离子发生取代反应,引起骨骼疏松和变形,还会导致肾、肝功能失调,致癌致畸;砷进入人
体后会在肝、肾、肺等部位积累,造成肝病、疼痛,甚至诱发恶性肿瘤。carhub
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2.2 重金属污染物易积累
重金属污染物被土壤颗粒吸附,一般聚集在20~30 cm深度范围,与大多数农作物根际深度相同,在降低土壤微生物活性、抑制植物根系对营养元素吸收的同时,也极易被农作物吸收富集。由于重金属污染物的迁移、富集特性,生物体中的重金属浓度可能倍增到环境介质中的上万倍,而重金属沿食物链逐级进入人体内并长期富集积累后,会对人体产生巨大危害,因此微量的重金属也同样具有潜在的危险性。
3.土壤重金属治理措施
3.1微生物修复土壤重金属污染技术
修复耕地土壤重金属污染的两种主要途径是去除化和稳定化,去除化是将土壤中的重金属污染物提取出去;稳定化是将重金属在土壤中的存在形态改变,消除生物毒性,降低活性。其中,微生物修复技术是利用微生物对重金属的亲合、吸附、转化效应,降低土壤中重金属的有效浓度。微生物法治理土壤重金属污染成本低、效率高,一般不需要停耕,可长女的婚事第二部
进行原位修复,对土壤环境影响小,同时能改善土壤环境、提升土壤肥力;但微生物治理法同时具有对重金属固定性有限、代谢能力不佳、微生物流逝或吞噬等缺点。因此,能提升微生物生物活性和增强修复效果的微生物强化修复、联合修复方法在实际应用中更具优势。
郭池3.2植物修复技术
在该技术的应用上,主要通过耐重金属的植物及其根部的生物化学作用,使土壤中存在的重金属污染物质能够进行沉淀与流动性调节。该种方法的作用较为显著,一方面能够进行污染土壤的保护,防止污染物质在土壤中的进一步转移,另一方面能够使重金属物质能够在植物的根部进行沉积,使其能够固定于植物的根部区域。植物修复技术还能够使土壤中存在的Pb物质进行有效控制,使其毒害作用能够较大程度上的防控。
其次,植物修复技术通过植物吸收与挥发作用,使部分可挥发性的重金属物质能够通过植物的挥发作用进行转化与转移,从而达到污染土壤的智力目的。比如汞金属元素,其在土壤中衍生出的形态较多,有无机汞和有机汞等。离子状态下的液态汞经过厌氧细菌的作用,可以转化成具有强烈毒性的甲基汞。植物挥发的治理手段,主要通过抗汞细菌的作用,
使土壤中毒性较大的汞物质可以进行更好转化与挥发。
最后,植物的提取技术能够使沉积在植物周围的重金属物质通过提取实施分离,一般情况下,重金属污染物质主要集中在根部与树枝的尖端部位,提供过一系列处理工作能够使土壤中可挥发性的污染物质得到较好控制。该方法在进行应用的过程中,一般需要经历四个阶段,第一,土壤内部的污染元素物质通过释放,可以进行转移并和其他物质进行结合,以此方便进行后期的提取、分离工作;第二,植物根本通过吸收作用,使重金属物质能够在不同环境下进行沉积;第三,金属离子沿着植物根部上升至植物内部,经过根部隔膜的作用,污染物质可以与营养物质相分离污染物质经过植物内部的进一步化合与重复化合,使其以复合状态的形式存在于植物内部;第四,植物在重金属物质的反复化合作用下,最终将其对金属污染物质进行忍耐与积累。
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此外,在土壤污染治理的技术应用中,还可通过微生物技术的应用对污染土壤进行相应的治理。微生物通过一系列化学作用,可以通过阴离子基团和重金属离子附和的形式进行沉积。部分厌氧菌通过硫化氢的作用,使金属离子能够进行细胞外部沉淀。蓝细菌、硫酸还原菌和相关藻类等,都可以通过细胞外部聚合物生成的方式进行重金属离子的沉积作用。
3.3物理化学修复技术的应用
吴秋梅等利用水铝钙石对土壤中重金属Cd污染进行修复,结果表明,在土壤中添加水铝钙石能够提高土壤pH值并显著降低土壤中Cd有效态含量,降低幅度达到97.7%。蒋仁霞等使用土壤调理剂对土壤中重金属Cd污染进行修复试验,结果表明,使用土壤调理剂可使土壤pH值显著提高,并使稻米中的Cd含量显著降低。电动修复技术是目前常用的一种绿修复技术,其原理是在待修复区域一侧插入正极电板,另一侧插入负极电板。由于土壤本身具有导电性,通电之后电子会从正极源源不断向负极做定向移动。电子移动过程中,会使土壤中的金属离子发生位移,最终在负极电板上大量聚集。每隔一段时间,将负极取出并进行清理,就可以达到污染修复效果。相比于焚烧法、淋洗法,电动修复不需要挖掘土壤,因此工程量小,适用于受重金属污染的土壤,且不会带来二次污染。该技术有一定的适用条件,如土壤含水率必须在50%以上,否则金属离子的运动速度慢,处理周期也会延长。
结语
土壤污染已经成为不容忽视的生态问题。对于已经遭到污染和破坏的土壤,应当尽快选择合适的技术予以修复。淋洗法、焚烧法、生物法、固定/稳定化技术等都是目前较为常用的
方法,只有科学选择,才能使被污染的土壤重新恢复利用价值。
参考文献
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本文发布于:2024-09-25 22:26:50,感谢您对本站的认可!

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