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土壤重金属污染防治技术研究进展

关注:日期:2018-03-17

摘要:概述了土壤重金属污染的特点,主要从物理措施、化学措施、农业措施、生物修复措施和农业生态工程措施五方面对国内外各种土壤重金属污染防治技术进行分析与评论,指出其优缺点。并在此基础上提出了一些见解和看法,为今后这方面的研究提供一些参考。

作为人类发展的基础,土壤资源往往在城市化以及工业化的发展之下出现了不同程度的污染以及破坏。在这样的背景之下,我国的土壤容易受到重金属污染而危害人类的生命安全。本文基于此,分析探讨国内外土壤重金属污染防治技术以及相关研究的发展。

1土壤重金属污染预防的发展历程

1.1预防体制

基于世界各国城市化以及工业化发展程度的日益加深,各国家普遍存在土壤重金属污染的问题。为了进一步促进各类问题的解决,世界各国加强了对于土壤重金属污染预防。关于土壤重金属污染预防的发展历程,笔者进行了相关总结,具体内容如下。

日本为了进一步促进土壤重金属污染问题的解决,颁布了《土壤环境标准》《土壤污染对策法》等法律法规,而我国自改革开放之后,逐步加强了对于环境问题的关注,并于1989年颁布《中华人民共和国环境保护法》,开始了我国土壤重金属污染问题的处理,随后中国在该法律的基础之上进行修订工作,从而实现了对于污染物排放的限制与处理。

1.2预防技术

为了进一步实现按土壤重金属污染问题的解决,各国逐步提出了清洁生产的概念。在这样的背景之下,欧共体于1979年宣布推行工业清洁生产的政策。在这样的背景之下,该区域的农业生产部门加强了对于各类先进生产技术的运用,从而实现了农业的清洁生产,规避了农业化学产品的超量使用对土壤污染。事实上,这种从源头上降低污染源的措施,能够降低了土壤中重金属离子的引入,从而实现了土壤资源的保护。

2土壤重金属污染治理方法

目前,我国处于经济结构转型期间,土壤重金属污染的问题也较重。在这样的背景之下,为了实现我国社会的绿色、低碳、可持续发展,我国的有关部门加强了对于该类问题的解决。关于常见的土壤重金属污染治理方法,笔者进行了相关总结,具体内容如下。

2.1工程治理法

所谓的工程治理法,指的是相关单位借助物理原理以及方法进行土壤重金属污染问题的解决。在传统的工程治理过程中,工作人员多借助换土、翻土等方法进行作业,但伴随着科学技术的不断变更,我国有关部门逐步采用淋洗法、电解法、热处理等办法进行作业。

一般而言,工程治理方法在运行的过程中具有效果显著等特点,但是其因为工程复杂、工程量等问题进而导致工程成本的进一步增加。此外,该方法在运用的过程中往往因为维护措施不到位而导致部分土壤中的金属元素被迁移到其他地区,造成土壤重金属污染面积的扩大,难以真正改善土壤的重金属污染现状。

以日本富士县神通川流域的土壤重金属污染防治为例,为了降低土壤中的镉元素,相关单位加强了对于工程治理法的运用。在这一过程中,工程单位去除污染区域15cm的表土,并压实心土,并采用淋洗法对污染土壤进行清洗。

2.2农业治理

所谓的农业治理,指的是通过优化、完善传统的耕作管理制度,实现土壤重金属污染的降低。在这一过程中,工作人员需要依据重金属污染的实际状况而选择相应的植物种植,从而实现了对于土壤中重金属元素的消除。此外,在农业治理的过程中,作业人员还需要合理选择花费,从而降低土壤中的重金属元素。

学者林汲等人就通过实验分析发现了硅藻土有机肥能够实现对于Cd、Zn重金属离子的吸收,从而降低了土壤中的重金属离子。一般而言,该方法在运行的过程中普遍存在操作简便、费用低的特点,但是由于其仍旧未能够从根本上消除重金属污染,进而导致其只能够作为辅助手段进行处理。

在进行广西壮族自治区环江县废矿土壤污染治理的过程中,中科院地理所环境修复中心陈同斌率团队,借助蜈蚣草等植物开展了土壤重金属处理工作,并成功修复1280亩重金属污染农田。

2.3生物治理

生物治理方法在运行的过程中主要借助生物生命代谢活动的开展,从而降低了环境中重金属污染的浓度。从而确保部分受到污染的土壤能够恢复到初始状态。一般而言,生物治理方法在运用的过程中因为参与治理的主角不同,故而分为动物修复、微生物修复以及植物修复。

所谓的动物修复技术,指的是有关部门以及人员利用土壤中的低等动物进行土壤中重金属的吸收,从而实现了土壤中重金属含量的进一步降低。相关的研究表明,蚯蚓的出现能够实现对于硒、铜元素的吸收。事实上,该方法在推行的过程中也具有一定的问题:诸如低等动物往往会将吸收的金属元素再次释放到土壤中,从而造成了二次污染。

微生物修复技术则是利用土壤中的微生物进行各类金属元素的吸收。目前,最为常用的微生物就是——真菌。真菌在生存的过程中往往能够分泌一定量的氨基酸、有机酸等物质,从而实现了对于重金属的溶解。目前,从相关的研究分析可以发现:微生物修复技术在运行的过程中具有较为光明的前景,且能够较好的实现我国土壤重金属问题的解决。

植物修复技术的运行原理主要是在污染的区域种植特定植物,从而借助植物的生长过程实现对于重金属的吸收以及化解。目前,植物提取技术获得了相关研究人员的重视,并由此促进了土壤重金属问题的解决。现阶段,最为常用的植物有遏蓝菜、高山甘薯等。

仍旧以日本富士县神通川流域的土壤重金属污染防治为例,土壤重金属处理单位在含镉100mg/kg土壤上进行苎麻的种植,从而由此实现对于土壤中镉元素含量的降低。该地区在采取生物法治理土壤重金属污染的过程中,实现了镉元素含量降低27.6%。

3发展论述

为了进一步促进我国土壤重金属污染问题的解决,我国的有关部门需要从法律的角度出手,加强对于各类土壤重金属污染法律法规的制定。此外,我国还需要加强对于清洁生产的发展,并大力运用清洁能源。而在已经发生的土壤重金属污染问题,作业人员需要加强植物修复技术的运用。

4结束语

为了进一步促进我国土地重金属污染问题的解决,我国的有关部门以及人员需要采取科学的方式进行问题解决。本文基于此,分析探讨土壤重金属污染预防的发展历程(预防体制、预防技术),并就常见的土壤重金属污染治理方法进行分析,最后论述了我国土壤重金属污染问题解决的措施。笔者认为,随着相关措施的落实到位,我国的环境问题必将得到显著的改善。

原标题:土壤重金属污染防治技术研究进展


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