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土壤重金屬污染防治技術研究進展

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北極星環保網訊:摘要:概述了土壤重金屬污染的特點,主要從物理措施、化學措施、農業措施、生物修復措施和農業生態工程措施五方面對國內外各種土壤重金屬污染防治技術進行分析與評論,指出其優缺點。並在此基礎上提出了一些見解和看法,為今後這方面的研究提供一些參考。

作為人類發展的基礎,土壤資源往往在城市化以及工業化的發展之下出現了不同程度的污染以及破壞。在這樣的背景之下,我國的土壤容易受到重金屬污染而危害人類的生命安全。本文基於此,分析探討國內外土壤重金屬污染防治技術以及相關研究的發展。

1土壤重金屬污染預防的發展歷程

1.1預防體制

基於世界各國城市化以及工業化發展程度的日益加深,各國家普遍存在土壤重金屬污染的問題。為了進一步促進各類問題的解決,世界各國加強了對於土壤重金屬污染預防。關於土壤重金屬污染預防的發展歷程,筆者進行了相關總結,具體內容如下。

日本為了進一步促進土壤重金屬污染問題的解決,頒佈了《土壤環境標準》《土壤污染對策法》等法律法規,而我國自改革開放之後,逐步加強了對於環境問題的關注,並於1989年頒佈《中華人民共和國環境保護法》,開始了我國土壤重金屬污染問題的處理,隨後中國在該法律的基礎之上進行修訂工作,從而實現了對於污染物排放的限制與處理。

1.2預防技術

為了進一步實現按土壤重金屬污染問題的解決,各國逐步提出了清潔生產的概念。在這樣的背景之下,歐共體於1979年宣佈推行工業清潔生產的政策。在這樣的背景之下,該區域的農業生產部門加強了對於各類先進生產技術的運用,從而實現了農業的清潔生產,規避了農業化學產品的超量使用對土壤污染。事實上,這種從源頭上降低污染源的措施,能夠降低了土壤中重金屬離子的引入,從而實現了土壤資源的保護。

2土壤重金屬污染治理方法

目前,我國處於經濟結構轉型期間,土壤重金屬污染的問題也較重。在這樣的背景之下,為了實現我國社會的綠色、低碳、可持續發展,我國的有關部門加強了對於該類問題的解決。關於常見的土壤重金屬污染治理方法,筆者進行了相關總結,具體內容如下。

2.1工程治理法

所謂的工程治理法,指的是相關單位藉助物理原理以及方法進行土壤重金屬污染問題的解決。在傳統的工程治理過程中,工作人員多藉助換土、翻土等方法進行作業,但伴隨着科學技術的不斷變更,我國有關部門逐步採用淋洗法、電解法、熱處理等辦法進行作業。

一般而言,工程治理方法在運行的過程中具有效果顯著等特點,但是其因為工程複雜、工程量等問題進而導致工程成本的進一步增加。此外,該方法在運用的過程中往往因為維護措施不到位而導致部分土壤中的金屬元素被遷移到其他地區,造成土壤重金屬污染面積的擴大,難以真正改善土壤的重金屬污染現狀。

以日本富士縣神通川流域的土壤重金屬污染防治為例,為了降低土壤中的鎘元素,相關單位加強了對於工程治理法的運用。在這一過程中,工程單位去除污染區域15cm的表土,並壓實心土,並採用淋洗法對污染土壤進行清洗。

2.2農業治理

所謂的農業治理,指的是通過優化、完善傳統的耕作管理制度,實現土壤重金屬污染的降低。在這一過程中,工作人員需要依據重金屬污染的實際狀況而選擇相應的植物種植,從而實現了對於土壤中重金屬元素的消除。此外,在農業治理的過程中,作業人員還需要合理選擇花費,從而降低土壤中的重金屬元素。

學者林汲等人就通過實驗分析發現了硅藻土有機肥能夠實現對於Cd、Zn重金屬離子的吸收,從而降低了土壤中的重金屬離子。一般而言,該方法在運行的過程中普遍存在操作簡便、費用低的特點,但是由於其仍舊未能夠從根本上消除重金屬污染,進而導致其只能夠作為輔助手段進行處理。

在進行廣西壯族自治區環江縣廢礦土壤污染治理的過程中,中科院地理所環境修復中心陳同斌率團隊,藉助蜈蚣草等植物開展了土壤重金屬處理工作,並成功修復1280畝重金屬污染農田。

2.3生物治理

生物治理方法在運行的過程中主要藉助生物生命代謝活動的開展,從而降低了環境中重金屬污染的濃度。從而確保部分受到污染的土壤能夠恢復到初始狀態。一般而言,生物治理方法在運用的過程中因為參與治理的主角不同,故而分為動物修復、微生物修復以及植物修復。

所謂的動物修復技術,指的是有關部門以及人員利用土壤中的低等動物進行土壤中重金屬的吸收,從而實現了土壤中重金屬含量的進一步降低。相關的研究表明,蚯蚓的出現能夠實現對於硒、銅元素的吸收。事實上,該方法在推行的過程中也具有一定的問題:諸如低等動物往往會將吸收的金屬元素再次釋放到土壤中,從而造成了二次污染。

微生物修復技術則是利用土壤中的微生物進行各類金屬元素的吸收。目前,最為常用的微生物就是——真菌。真菌在生存的過程中往往能夠分泌一定量的氨基酸、有機酸等物質,從而實現了對於重金屬的溶解。目前,從相關的研究分析可以發現:微生物修復技術在運行的過程中具有較為光明的前景,且能夠較好的實現我國土壤重金屬問題的解決。

植物修復技術的運行原理主要是在污染的區域種植特定植物,從而藉助植物的生長過程實現對於重金屬的吸收以及化解。目前,植物提取技術獲得了相關研究人員的重視,並由此促進了土壤重金屬問題的解決。現階段,最為常用的植物有遏藍菜、高山甘薯等。

仍舊以日本富士縣神通川流域的土壤重金屬污染防治為例,土壤重金屬處理單位在含鎘100mg/kg土壤上進行薴麻的種植,從而由此實現對於土壤中鎘元素含量的降低。該地區在採取生物法治理土壤重金屬污染的過程中,實現了鎘元素含量降低27.6%。

3發展論述

為了進一步促進我國土壤重金屬污染問題的解決,我國的有關部門需要從法律的角度出手,加強對於各類土壤重金屬污染法律法規的制定。此外,我國還需要加強對於清潔生產的發展,並大力運用清潔能源。而在已經發生的土壤重金屬污染問題,作業人員需要加強植物修復技術的運用。


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