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      重金屬污染的治理措施

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      重金屬污染的治理措施

      重金屬污染的治理措施范文第1篇

      關鍵詞:重金屬污染;土壤污染;生物修復;超量積累

      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的污染而危害人類的生命安全。本文基于此,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

      基于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,世界各國加強了對于土壤重金屬污染預防。關于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,頒布了《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后,逐步加強了對于環境問題的關注,并于1989年頒布《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,隨后中國在該法律的基礎之上進行修訂工作,從而實現了對于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,歐共體于1979年宣布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于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,我國處于經濟結構轉型期間,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于該類問題的解決。關于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,指的是相關單位借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,工作人員多借助換土、翻土等方法進行作業,但伴隨著科學技術的不斷變更,我國有關部門逐步采用淋洗法、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,但是其因為工程復雜、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,相關單位加強了對于工程治理法的運用。在這一過程中,工程單位去除污染區域15cm的表土,并壓實心土,并采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,從而實現了對于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于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,但是由于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^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,借助蜈蚣草等植物開展了土壤重金屬處理工作,并成功修復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借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于硒、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,從而實現了對于重金屬的溶解。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,從而借助植物的生長過程實現對于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,并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土壤上進行苧麻的種植,從而由此實現對于土壤中鎘元素含量的降低。該地區在采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,加強對于各類土壤重金屬污染法律法規的制定。此外,我國還需要加強對于清潔生產的發展,并大力運用清潔能源。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。

      4 結束語

      為了進一步促進我國土地重金屬污染問題的解決,我國的有關部門以及人員需要采取科學的方式進行問題解決。本文基于此,分析探討土壤重金屬污染預防的發展歷程(預防體制、預防技術),并就常見的土壤重金屬污染治理方法進行分析,最后論述了我國土壤重金屬污染問題解決的措施。筆者認為,隨著相關措施的落實到位,我國的環境問題必將得到顯著的改善。

      參考文獻

      [1] 李錄久,許圣君,李光雄,張祥明,王允青,劉英,況晶.土壤重金屬污染與修復技術研究進展[J].安徽

      農業科學,2014(1):156-158.

      [2] 董文洪,楊海,令狐文生.土壤重金屬污染及修復技術研究進展[J].化學試劑,2016(12):1170-1174.

      [3] 廖健.土壤重金屬污染及其化學修復技術的研究進展[J].中國石油和化工標準與質量,2013

      (24):30+28.

      重金屬污染的治理措施范文第2篇

      關鍵詞:土壤;重金屬污染;危害;防治

      引言

      由于人類活動致使土壤中的微量金屬元素超過土壤環境質量的標準值或土壤背景值的上限值[1],導致生態環境質量下降和土壤環境惡化,從而對人體健康、其他生物、水體噪聲危害的現象[2],稱之為土壤重金屬污染。2013年年底中國國土資源部副部長王世元在土地調查新聞會上指出,中國內地中重度污染耕地大約為5000萬畝;宋偉等對全國138個典型區域土壤污染案例的分析表明,我國耕地土壤重金屬污染的比重占耕地總量的1/6左右[3-5],造成國家經濟效益的損失達200億左右,可見我國土壤重金屬污染形勢并不樂觀。文章結合我國土壤污染的現狀,系統的提出防治措施,為今后土壤修復、治理等工作提供參考性建議。

      1 我國土壤重金屬污染現狀

      1.1 土壤重金屬污染成因

      土壤中的重金屬元素主要指的是汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)、砷(As)、銻(Sb)和鉍(Bi)這十種元素。影響土壤中重金屬元素含量發生變化的原因有兩個:一方面是在自然環境的作用,成土母質風化過程中自然積累的含量(本底值),之后在風、水等外力作用,經過物理和化學過程而改變其含量;另一方面,也是影響最大的方面,就是人類活動,隨著工業化、城市化的發展,化學工業制造、金屬礦山開采、生活廢水排放、農藥化肥不科學施用及污水灌溉等是重金屬污染的主要來源途徑。

      1.2 土壤重金屬污染的特點

      隱蔽性:土壤污染需要人為對土樣進行采集,檢測并分析才能夠得出是否存在隱患;不可逆性:重金屬對土壤的污染基本上是一個不可逆轉的過程,受污染的土壤可能需要花費上百年的時間才能夠慢慢消除;長期性:將重金屬存于土壤中,往往是呈垂直遞減分布;難治理性:土壤污染需要通過物理、化學、生物等各種修復方法進行綜合治理,才能達到比較好的治理效果。

      1.3 土壤重金屬污染的危害

      土壤中的重金屬雖然能夠被作物自身吸收,但這并不會影響到作物的生長和發育,但經過食物鏈的富集作用,進入人體對人體健康存在極大的威脅;我國本來土地利用資源緊張,加之現在又受污染,使原有的形勢更加緊迫,更威脅了子孫后代的生存;由于土壤污染具有長期性和不可逆轉性,嚴重危及農業可持續發展和國民經濟水平的持續增長。

      2 土壤重金屬污染的防治措施

      要想對土壤重金屬污染得到有效的修復,應從兩個方面入手,一是預防,采取各種政策措施、制定法律法規切斷污染源;二是治理,面對已經存在重金屬污染的土壤,采用科學友好環境的方法綜合治理。

      2.1 土壤重金屬污染的預防措施

      2.1.1 加大環境監管和治理力度。首先政府部門應該組織相關科研單位和技術人員篩選出有助于治理環境的修復技術,選擇具有代表性的污染地進行修復技術的應用,為治理更大范圍的重金屬污染區積累經驗;其次監督部門應加大環境監管力度,從污染源入手,杜絕重金屬對土壤產生污染,嚴格控制城市生產生活廢水直接進入農田,杜絕污水灌溉農田;再者加強農業環境的監測,尤其是土壤污水灌溉區的動態監測,充分了解土壤中金屬成分、含量的變化,做好預防工作。

      2.1.2 倡導科學的農業生產種植。農業生產過程中的主體就是農民,他們對一方土地進行管理與規劃。政府部門應該積極引導農業管理者科學的管理農藥、化肥及除草劑等農用化學品。提倡有機化肥與無機化肥的并施,同時采取積極的預防措施,不僅能夠有效減小土壤污染,還能夠促使作物茁壯成長。大力發展低毒、高效、環境友好型的農藥,嚴格控制農藥的使用量、使用次數及使用時間,杜絕高殘留高重金屬農藥的使用,因此發揮農藥的積極作用。倡導地膜使用后,要積極及時的回收,防止其殘留對土壤造成進一步的污染。

      2.2 土壤重金屬污染的治理措施

      2.2.1 土壤物理修復技術。土壤物理修復技術主要是根據土壤自身理化性質及重金屬性質,通過物理方法治理土壤中的重金屬污染。最常見的方法,第一種就是客土、換土、深耕翻土,但是需要耗費較大的人力、物力及財力,并沒有從根本實現重金屬污染的治理;第二種是電動修復法,其利用電池原理,在電場作用下重金屬離子開始遷移,使重金屬離子富集到電極處在土壤表層就得以去除;第三種是固定/穩定化修復,常用來清除無機污染物質,使用成本低、設備易移動、穩定性強,但是因為許多技術的聯合應用可能會致使土壤污染面積增大。

      2.2.2 土壤化學修復技術。化學修復是將修復劑加入到污染物,其發生一定化學反應,實現土壤的毒性被去除或降低的效果。化學修復法有很多如土壤淋法、原位化學氧化修復技術、溶劑浸提法等。土壤淋洗能夠用于大面積的輕質土和砂質土重金屬污染治理,但是對于滲透系數較低的效果不好,也會造成植物必需營養元素的缺失;原位化學氧化修復技術是利用化學氧化劑(雙氧水、高錳酸鉀等)與污染物發生氧化反應,迫使污染物濃度降低,但是其不利影響就是可能產生氣體,有毒副產物。

      2.2.3 土壤生物修復技術。土壤生物修復技術是利用生物的生命代謝活動減少土壤環境有毒有害物的濃度,治理過程中花費成本較低、管理技術簡單。生物修復技術包括微生物修復、植物修復及動物修復。近年來主要放在動物修復的研究上,對土壤動物蚯蚓進行了相關研究[6],蚯蚓對重金屬有一定忍耐和富集能力,通過不斷吞食有機質土壤,經過其自身酶系統的作用,產生利于土壤環境的有機無機復合肥,促進了土壤重金屬形態的轉化,加速了土壤養分的循環。

      2.2.4 農業修復技術。農業修復技術指的是改變耕作制度或利用農藝措施調節重金屬對土壤的危害。改變耕作運行模式需要根據當地的具體情況,選擇能夠抵抗土壤污染的作物或植被。利用合理的農業措施進行修復,主要是通過合理的深耕措施及增施有機肥調節土壤的理化性質,從而調控污染物所處的污染環境。

      3 結束語

      土壤重金屬污染的防治是環境監測的重要任務,是保障我國廣大人民群眾身體健康的根本,是促進國家經濟快速發展的主要推力。采取科學有效的土壤污染防治措施,能夠有效改善土壤結構,提高土壤肥力,降低土壤環境的污染。在未來的環境監測和農業生產中,政府和人民更應該攜起手,愛護我們共有的生存土地,讓重金屬污染事件不再發生,遠離人民群眾,實現環境友好型的生存環境。

      參考文獻

      [1]高錦卿.土壤重金屬污染及防治措施[J].現代農業科技,2013,1:220+225.

      [2]郭笑笑,劉叢強,朱兆洲,等.土壤重金屬污染評價方法[J].生態學雜志,2011,5:889-896.

      [3]宋偉,陳百明,劉琳.中國耕地土壤重金屬污染概況[J].水土保持研究,2013,2:293-298.

      [4]樊霆,葉文玲,陳海燕,等.農田土壤重金屬污染狀況及修復技術研究[J].生態環境學報,2013,10:1727-1736.

      [5]黃益宗,郝曉偉,雷鳴,等.重金屬污染土壤修復技術及其修復實踐[J].農業環境科學學報,2013,3:409-417.

      重金屬污染的治理措施范文第3篇

      關鍵詞 蔬菜;重金屬;污染;防治措施;廣東東莞

      中圖分類號 X56 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)13-0227-01

      東莞市位于廣東省中南部,屬珠江、東江沖積平原,土地肥沃,有豐富的土地、森林資源,瀕臨南海,地處北回歸線以南,屬于南亞熱帶海洋性氣候,年平均氣溫22.3 ℃,降水量1 780.4 mm,日照量1 780.4 h,具有良好的農業生產氣候條件。蔬菜在東莞農業生產中占據了極其重要的地位,一直以來是我國供港蔬菜的生產和出口基地,2014年東莞蔬菜的播種面積保持在2萬hm2左右,隨著經濟的發展,大量工廠產生的廢氣廢水致使蔬菜中重金屬檢出率很高[1]。蔬菜重金屬污染問題不僅影響了東莞市蔬菜出口和菜農收入,還影響消費者的健康。本文在綜述東莞蔬菜重金屬污染狀況的基礎上,提出生產過程中的多種防治措施。

      1 蔬菜重金屬污染現狀

      近年來,東莞城市化和工業化快速發展,大量工廠的出現,給農業土壤帶來了嚴重的污染過,特別是土壤重金屬污染。經過調查,珠江三角洲典型地區中山市與東莞市鉛、鎘的污染比較嚴重,平均有13.2%的蔬菜樣品中鉛與鎘的含量超過國家衛生標準的允許量[2]。土壤中鎘污染為5種重金屬中最嚴重,平均污染指數超過警戒線4倍,為嚴重污染等級[1]。東莞市菜地土壤整體受到了輕度的重金屬污染,以西北部污染較為嚴重,東北部污染最輕[3]。東莞市土壤中主要受到Cd和Hg污染,許多蔬菜對重金屬都有積累能力,例如芥蘭對汞和鉻積累的能力較強,空心菜、白菜和油菜對鉛、鎘的積累能力強。

      2 蔬菜重金屬污染來源

      2.1 大氣污染

      東莞市有一些大型的蔬菜基地位于交通繁忙地帶或毗鄰高速公路。大氣污染主要來源于工業生產、汽車尾氣排放。大量的有害氣體和粉塵中含有重金屬。氣體中的重金屬經過自然沉降和水沉降進入土壤。污染物以二氧化硫、煙塵和粉塵為主,其次還有氮氧化物、一氧化碳、硫化氫、氟、鉛等。

      2.2 水污染

      東莞市的蔬菜用地環境受到周邊企業工業“三廢”、城鎮生活垃圾和農業垃圾等涌入河道,使得河道里的水資源受到污染,污水中的重金屬隨著灌溉進入農田。

      2.3 土壤污染

      土壤污染表現在肥料元素積累過多、多種重金屬污染嚴重、農藥和有機物污染物殘留量高等方面。過度施肥造成土壤酸化,導致土壤鹽漬化,土壤中的污染物主要包括Hg、Cd、As、Zn、Pb等重金屬。

      3 防治措施

      隨著社會的不斷發展,環境污染問題日益突出。蔬菜重金屬污染具有潛伏性、地域性、長期性、難治理性等特點,其防治應堅持“預防為主,防治結合、綜合治理”的基本方針。針對東莞蔬菜重金屬污染提出幾點防治措施。

      3.1 合理規劃蔬菜生產基地

      隨著社會工業經濟的不斷發展,城鎮化水平不斷提高,工業產區與農業生產區不斷向郊區轉移。蔬菜生產基地應該遠離工業產區和城市生活污染區,選擇環境較好的地區作為蔬菜生產基地。除此之外,對基地的環境要進行實時動態監測與評價。

      3.2 隔絕污染源,控制重金屬流入食物鏈

      治理重金屬污染問題,首先最重要的是從源頭上做起,控制和消除污染源。在農業生產方面,減少化肥和農藥的使用量,減少其在土壤中的殘留。此外,對于用來灌溉的水源,要制定相應的標準,禁止使用污水進行灌溉。土壤中的重金屬主要通過植物的吸收積累,進而通過食物鏈對人體造成危害。因此,控制植物對重金屬的吸收,可減少其在植物可食部分的積累量。

      3.3 根據不同蔬菜累積重金屬的能力,合理布局

      對于不同區域主要污染重金屬,篩選出選擇可食部分低累積重金屬的蔬菜作物或對污染重金屬有強抗性的蔬菜品種栽培,并合理安排茬口進行輪作。

      3.4 改良土壤結構,提高土壤重金屬污染的抵抗能力

      從源頭上改善土壤的組成與結構,從而減少土壤中的重金屬,降低作物對重金屬的吸收累積量。改變土壤中重金屬的存在形態,如增加有機肥的使用量,可增加土壤膠體對重金屬的吸附能力,使得重金屬元素不易被作物吸收,也可促使土壤中某些重金屬的形態發生變化,從而有效降低其毒性[4]。

      4 參考文獻

      [1] 張沖.東莞蔬菜產區重金屬污染調查評價及土壤環境因子相關性分析[D].武漢:華中農業大學,2008.

      [2] 黃勇,郭慶榮,任海,等.珠三角洲典型地區蔬菜重金屬污染現狀研究:以中山市和東莞市為例[J].生態環境,2005,14(4):559-561.

      重金屬污染的治理措施范文第4篇

      關鍵詞 土壤;重金屬污染;現狀;修復技術

      中圖分類號 X53 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)09-0229-03

      重金屬是指比重大于5.0 g/cm3的金屬元素,包括Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Cd、Hg、As、Fe、Mn、Mo、Co等。通常自然界中重金屬元素的背景值很低,其暴露不會對周圍環境造成影響。但由于工業生產規模擴大,城鎮化迅速發展,在農業生產中,污水灌溉和化肥、農藥的使用量加大,導致土壤系統中重金屬不斷累積,明顯高于其背景值,從而惡化了生態環境的質量,并通過食物鏈直接危害人體健康。據統計,全世界平均每年排放Hg約1.5萬t,Cu 340萬t,Pb 500萬t,Mn 1500萬t,Ni 100萬t[1]。隨著重金屬污染問題的日益突出,土壤污染防治工作已在“十一五”期間被提上中國環境保護工作的重要議程,并成為第1個“十二五”國家規劃。針對上述情況,筆者結合我國土壤重金屬污染的現狀,對當前土壤重金屬污染的修復技術及其作用機理進行分析,并總結其各自的優勢與不足,以期為綜合治理土壤重金屬污染提供參考依據。

      1 我國土壤重金屬污染現狀

      我國面臨著相當嚴峻的土壤重金屬污染問題。農業部調查數據顯示[2],我國約140萬hm2的農業用地采用污水灌溉,受到重金屬污染的土地面積占污染總面積的64.8%。據有關資料表明,我國重金屬污染的農業土地面積為2 500 hm2左右,導致糧食減產逾1 000萬t,并造成1 200萬t以上的糧食被重金屬污染,將各項經濟損失進行合計,至少高于200億元[3]。污染土地中,嚴重污染面積占8.4%,中度污染面積占9.7%,輕度污染面積占46.7%。Hg 和Cd 的污染面積最大。如上海農田耕層土壤Hg、Cd含量增加了50%,江西大余縣污灌引起的Cd污染面積達5 500 hm2,沈陽張士灌區Cd污染面積達2 533 hm2。我國農田土壤污染除Cd、Hg污染外,Pb、As、Cr和Cu的污染也比較嚴重。以保定市污水灌區為例,其Zn、Cu、Pb、Cd的檢出超標率分別達到100.0%、27.5%、50.0%、87.5%[4]。此外,我國菜地土壤重金屬污染也較為嚴重[5-7]。廣州市蔬菜地Pb污染最為普遍,As污染次之;重慶近郊蔬菜基地土壤重金屬Hg和Cd出現超標,超標率分別為6.7%和36.7%;珠三角地區近40%菜地重金屬污染超標,其中10%屬嚴重超標。近年來,由于工業“三廢”、機動車廢氣和生活垃圾等污染物的排放,我國城市土壤普遍受到不同程度的重金屬污染,主要污染元素為Pb、Cd、Hg。且城市土壤中大部分重金屬污染含量普遍高于郊區農村土壤,并具有明顯的人為富集特點[8]。

      2 土壤重金屬污染修復技術

      2.1 物理修復

      物理修復是指通過各種物理過程將污染物從土壤中去除或分離的技術,主要包括土壤淋洗法、工程措施法、電熱修復法等。

      2.1.1 土壤淋洗法。該方法是應用最多、應用最早、技術最成熟的物理修復方法。采用淋洗液(包括無機溶液清洗劑、復合清洗劑、清水、表面活性劑、有機酸及其鹽清洗劑、螯合劑等)對土壤進行淋洗,使固相重金屬轉化為液相,重金屬從土壤中轉移到廢水,再通過對廢水進行回收處理,從而實現土壤的修復。Wasay et al[9]研究發現,EDTA和DTPA能有效地去除土壤中Hg以外的重金屬元素,同時也提取出大量土壤營養元素。土壤淋洗法簡便、成本低、處理量大、見效快,適用于大面積重度污染土壤治理,尤其是輕質土和砂質土。但這種方法在去除重金屬的同時,易造成地下水污染及土壤養分流失。因此,既能提取各種形態重金屬又不破壞土壤結構的淋洗液,將為該方法修復重金屬污染土壤提供廣闊的應用前景。

      2.1.2 工程措施法。該方法是較為經典和傳統的土壤重金屬污染修復方法,包括深耕翻土、換土、客土等。深耕翻土與污土混合,或者通過換土和客土等手段,可以使土壤中重金屬的含量有效降低,從而降低其對植物的毒害。不同的方式適宜于不同污染程度的土壤,重污染區的土壤宜使用換土和客土方法改良,而輕度污染的土壤則適宜于采用深耕翻土的方法進行修復。工程措施法的優勢在于效果穩定和徹底,但是也存在一定的不足,如費用高、工程量大、易降低土壤肥力和破壞土壤結構,還有換出的污染土壤也存在二次污染的隱患,應妥善處理。據報道,對1 hm2面積的污染土壤進行客土治理,每1 m深土體需耗費高達800萬~2 400萬美元[10]。因此,工程措施不是一種理想的污染土壤修復方法。

      2.1.3 電熱修復法。該方法利用高頻電壓產生電磁波,再通過電磁波作用而產生熱能,從而促使土壤中揮發性重金屬得以分離,實現土壤的修復和改良。目前,該方法適用于修復受Hg或Se等可揮發性重金屬污染的土壤。有研究表明,采用該法可使砂性土、黏土、壤土中Hg含量分別從15 000、900、225 mg/kg降至107、112、115 μg/kg,回收的Hg蒸氣純度達99%[11-12]。這種方法雖然操作簡單、技術成熟,但能耗大、操作費用高,也會影響土壤有機質和水分含量,引起土壤肥力下降,同時重金屬蒸氣回收時易對大氣造成二次污染。

      2.2 化學修復

      化學修復也是一種原位修復技術,即通過向重金屬污染土壤中添加改良劑,以調節和改變土壤的理化性質,使重金屬發生沉淀、吸附、拮抗、離子交換、腐殖化和氧化還原等一系列化學反應,降低其在土壤中的遷移性和被植物所吸收的可能性,從而達到治理和修復污染土壤的目的。常用的改良劑有石灰性物質[13-15]、磷酸鹽化合物[16-17]、硅酸鹽化合物[18]、金屬及其氧化物[19-20]、黏土礦物[21-23]、有機質[24-26]等,其作用機理見表1。這種方法雖然簡單易行,但其不足在于它只是改變了重金屬在土壤中的存在形態,卻沒有把重金屬從土壤中真正分離出來,如果土壤環境發生變化,容易造成其再度活化,引起“二次污染”。

      2.3 生物修復

      生物修復是利用生物(主要是微生物、植物和動物)的新陳代謝作用吸收去除土壤中的重金屬或使重金屬形態轉化,降低毒性,凈化土壤。該方法是運用生物技術治理污染土壤的一種新方法,具體包括微生物修復法、植物修復法、動物修復法等。由于該方法效果好、易于操作,日益受到人們的重視,已成為污染土壤修復研究的熱點。

      2.3.1 微生物修復。該方法是通過微生物進行作用,將土壤中重金屬元素進行沉淀、轉移、吸收、氧化還原等,從而對污染土壤進行修復。如檸檬酸菌能夠與Cd形成CdHPO4沉淀;無色桿菌、假單胞菌能夠使亞砷酸鹽氧化成砷酸鹽,從而降低As的轉移和毒性;還有些微生物能夠把劇毒的甲基汞降解為毒性小、可揮發的單質Hg[3]。盡管微生物修復引起極大重視,但大多數技術仍局限在科研和實驗室水平,很少有實例報道。但隨著分子生物學的發展,一些如細菌表面展示技術、噬菌體抗體庫技術、酵母表面展示技術等[27],有望在治理土壤重金屬污染中發揮重要作用。

      2.3.2 植物修復。植物修復廣義上是指利用植物提取、吸收、分解、轉化、固定土壤、沉積物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技術的總稱;狹義上是指利用耐性和超富集植物將污染土壤中的重金屬濃度降低到可接受的水平。根據其修復過程和機理,植物修復法可分為以下4種:①根部過濾[28],即通過耐性植物根系對重金屬的吸收并保持在根部。常用的植物有水生植物、半水生植物以及個別陸生植物,如向日葵、耐鹽野草、寬葉香蒲等。該法多應用于修復水體的重金屬污染。②植物穩定[29],即利用植物根際的一些特殊物質,使土壤中污染物轉化為相對無害物質的方法。常用的植物有印度芥菜、油菜、楊樹、苧麻等。該法多應用于治理廢棄礦場和重金屬污染嚴重地區。③植物揮發[30],即利用植物吸收土壤中的重金屬,并將其轉化為可揮發狀態,通過植物葉片等部位揮發出去,以降低土壤中重金屬的含量。常用的植物有印度芥菜以及濕地上的一些植物。該法多應用于修復污染土壤中含有揮發性的重金屬(如Hg、Se等),但易造成大氣污染。④植物提取[31],即利用超富集植物從土壤中吸取重金屬,并將其轉移、貯存到地上部,然后通過收獲,從而達到去除污染土壤中重金屬的目的。目前,已發現超富集植物有700種以上,且廣泛分布于約50科中,并主要集中在十字花科。該法適用面廣,對于修復多種重金屬污染土壤均有效。

      植物修復法成本低,對環境擾動小,能綠化環境,具有良好的社會、經濟、環境綜合效益,適用于大規模污染土壤的修復,屬于真正意義上的綠色修復技術。但該方法也有一定的缺點:一是超富集植物生長緩慢,常受土壤類型、氣候、水分、營養等環境條件限制,導致修復污染較嚴重土壤的周期長;二是修復過程局限在超富集植物根系所能伸展的范圍內;三是超富集植物只能積累某一種重金屬,而土壤污染大多是重金屬的復合污染;四是超富集植物需收割并作為廢棄物妥善處置,將對生物多樣性存在一定的威脅。

      2.3.3 動物修復。動物修復是利用土壤中的某些低等動物(如蚯蚓等)吸收重金屬的特性,在一定程度上降低受污染土壤的重金屬比例,以達到修復重金屬污染土壤的目的。有研究表明[32],蚯蚓在其耐受濃度范圍內,對重金屬的富集量隨著重金屬濃度的增加而增加,同時對重金屬的選擇性受其體內酶的影響。但這種修復方法不足在于低等動物吸收重金屬后可能再次釋放到土壤中,造成二次污染。

      2.4 農業生態修復

      農業生態修復是近幾年新興的修復技術,它是通過改變耕作制度、調整作物品種、調控土壤化學環境(包括土壤pH值、水分、氧化還原電位等)、改變土地利用類型、增施有機肥(堆肥、廄肥、植物秸稈等)、控施化肥等措施,以減輕重金屬對土壤的危害[33]。我國在這一方面研究較多[34-36],并取得了一定的成效。這種方法具有投資少、無副作用等特點,適用于中輕度污染土壤,但也存在修復周期較長、效果不太顯著等不利因素。

      3 結語

      綜上所述,目前重金屬污染土壤的修復技術很多,但就單一技術來看,任何一種修復技術都有其局限性,難以達到預期效果,進而無法大力推廣。而且土壤重金屬污染修復作為一項系統工程,不僅需要土壤學、植物生理學、遺傳學、環境工程學、分子生物學等多個學科的共同努力,還需要多種修復技術的綜合應用,即將物理修復、化學修復、生物修復科學地結合起來,取長補短,才能達到更好的效果。

      4 參考文獻

      [1] 李俊莉,宋華明.土壤理化性質對重金屬行為的影響分析[J].環境科學動態,2003(1):24-26.

      [2] 崔德杰,張玉龍.土壤重金屬污染現狀與修復技術研究[J].土壤通報,2004,35(3):366-370.

      [3] 駱永明,滕應.我國土壤污染退化狀況及防治對策[J].土壤,2006,38(5):505-508.

      [4] 謝建治,劉樹慶,王立敏,等.保定市郊土壤重金屬污染現狀調查及其評價[J].河北農業大學學報,2002,25(1):38-41.

      [5] 茹淑華,孫世友,王凌,等.蔬菜重金屬污染現狀、污染來源及防治措施[J].河北農業科學,2006,10(3):88-91.

      [6] 唐書源,李傳義,張鵬程,等.重慶蔬菜的重金屬污染調查[J].安全與環境學報,2003,3(6):74- 75.

      [7] 魏秀國,何江華,陳俊堅,等.廣州市蔬菜地土壤重金屬污染狀況調查及評價[J].土壤與環境,2002,11(3):252-254.

      [8] 和莉莉,李冬梅,吳鋼.我國城市土壤重金屬污染研究現狀和展望[J].土壤通報,2008,39(5):1210-1216.

      [9] WASAY S A,BARRINGTON S,TOKUNAGA anic acids for the in situ remediation of soils polluted by heavy metals:Soil flushing in columns[J].Water,Air,and Soil Pollution,2001(3):301- 314.

      [10] CHANEY R L,LI Y M,ANGLE J S,et al.Phytoremediation of soil metals[J].Current Opinion in Biotechnology,1997(8):279-284.

      [11] KAWACHI T,KUBO H.Model experimental study on the migration behavior of heavy metals in electric to kinetic remediation process for contaminated soil[J].Soil Sci Plant Nutr,1999,45(2):259-268.

      [12] 劉磊,肖艷波.土壤重金屬污染治理與修復方法研究進展[J].長春工程學院學報:自然科學版,2009,10(1):73-78.

      [13] CHEN Z S,LEE G J,LIU J C.The effects of chemical remediation treatments on the extractability and speciation of cadmium and lead in contaminated soils[J].Chemosphere,2000,41(1-2):235-242.

      [14] 廖敏,黃昌勇,謝正苗.施加石灰降低不同母質土壤中鎘毒性機理研究[J].農業環境保護,1998,17(3):101-103.

      [15] 陳宏,陳玉成,楊學春.石灰對土壤中Hg、Cd、Pb的植物可利用性的調控研究[J].農業環境科學學報,2003,22(5):549-552.

      [16] SEAMAN J C,AREY J S,BERTSCH P M.Immobilization of nickel and other metals in contaminated sediments by hydroxyapatite addition[J].J Environ Qual,2001,30(2):460-469.

      [17] 周世偉,徐明崗.磷酸鹽修復重金屬污染土壤的研究進展[J].生態學報,2007,27(7):3043- 3050.

      [18] DA CUNHA K P V,DO NASCIMENTO C W A,DA SILVA A J.Silicon alleviates the toxicity of cadmium and zinc for maize(Zea mays L)grown on a contaminated soil[J].Journal of Plant Nutrition and Soil Science,2008,171(6):849-853.

      [19] GRAFE M,NACHTEGAAL M,SPARKS D L.Formation of metal-arsenate precipitates at the goethite-water interface[J].Environmental Science and Technology,2004,38(24):6561-6570.

      [20] KUMPIENE J,ORE S,RENELLA G,et al.Assessment of zerovalent iron for stabilization of chromium,copper,and arsenic in soil[J].Environ-mental Pollution,2006,144(1):62-69.

      [21] 婁燕宏,諸葛玉平,顧繼光,等.粘土礦物修復土壤重金屬污染的研究進展[J].山東農業科學,2008(2):68-72.

      [22] 柯家駿,陳淑民,胡向福,等.膨潤土粘土礦物吸附重金屬的研究[J].重慶環境科學,1993,15(1):4-6.

      [23] MAHABADI A A,HAJABBASI M A,KHADEMI H,et al.Soil cadmium stabilization using an Iranian natural zeolite[J].Geoderma,2007(137):388-393.

      [24] VACA-PAULIN R,ESTELLER-ALBERICH MV,LUGO-DE LA FUENTE J,et al.Effect of sewage sludge or compost on the sorption and distribution of copper and cadmium in soil[J].Waste Management,2006, 26(1):71-81.

      [25] 陳世儉,胡靄堂.有機物質種類對污染土壤銅形態及活性的影響[J].土壤通報,2001,32(1):38-40.

      [26] 華珞,陳世寶,白玲玉,等.有機肥對鎘鋅污染土壤的改良效應[J].農業環境保護,1998,17(2):55-59,62.

      [27] 李宏,江瀾.土壤重金屬污染的微生物修復研究進展[J].貴州農業科學,2009,37(7):72-74.

      [28] DUSHENKOV S,VASUDEV D,KAPULNIK Y,et al.Removal of uranium from water using terrestrial plants[J].Environ Sci Technol,1997, 31(12):3468-3474.

      [29] 敖子強,熊繼海,王順發,等.植物穩定技術在金屬礦山廢棄地修復中的利用[J].廣東農業科學,2011(20):139-141,147.

      [30] MITCH L,NICOLE P,DEBORAH D,et al.Zinc phytoextraction in Thlaspi caerulescens[J].International Journal of Phytoremediation,2001, 3(1):129-144.

      [31] 丁華,吳景貴.土壤重金屬污染及修復研究現狀[J].安徽農業科學,2011,39(13):7665-7666,7756.

      [32] 伏小勇,秦賞,楊柳,等.蚯蚓對土壤中重金屬的富集作用研究[J].農業環境科學學報,2009,28(1):78-83.

      [33] 劉候俊,韓曉日,李軍,等.土壤重金屬污染現狀與修復[J].環境保護與循環經濟,2012(7):4-8.

      [34] 蔣玉根.農藝措施對降低污染土壤重金屬活性的影響[J].土壤,2002, 34(3):145-147.

      重金屬污染的治理措施范文第5篇

      關鍵詞:土壤;重金屬;修復措施

      重金屬污染是當今面積最廣、危害最大的環境問題之一。土壤中重金屬污染不僅降低土壤肥力和作物的產量與品質,而且惡化環境,并通過食物鏈危及人類的生命和健康。由于重金屬污染毒性機制和生物效應的復雜性,重金屬污染一直是當前研究的熱點。因此,土壤重金屬污染的治理對于環境質量的改善十分重要,土壤重金屬污染的修復也是環境可持續發展的必然要求。

      1. 土壤重金屬污染概述

      土壤重金屬污染是指由于人類活動將重金屬引入到土壤中,致使土壤中重金屬含量明顯高于原有含量,并造成生態環境惡化的現象。例如在廢蓄電池加工回收處理場地,土壤Pb 的濃度高達12 000mg/kg,而Cu 和Zn 也嚴重超標(1 800~2 200mg/kg);在一些工礦區或污灌區的土壤也常受Cd、Pb、Cu 的復合污染。土壤中多重金屬元素或化合物之間以及重金屬與土壤界面之間存在相互作用,使其污染土壤修復技術具有挑戰性。

      據統計,1980 年我國工業“三廢”污染耕地面積266.7萬公頃,1988 年增加到666.7 萬公頃,1992 年增加到1 000萬公頃。目前,全國遭受不同程度污染的耕地面積已接近2 000 萬公頃,約占耕地面積的1/5。全國目前約有1.3 萬公頃耕地受到Cd 的污染,涉及11 個省市的25 個地區;約有3.2 萬公頃的耕地受到Hg 的污染,涉及15 個省市的21 個地區。部分地區的重金屬污染已相當嚴重,如廣州郊區老污灌區,土壤中Cd 的含量竟高達228mg/kg,平均含量為6.68mg/kg;沈陽張士灌區有2 533hm2土地遭受Cd 的污染,其中嚴重污染的占13%。據報道,目前我國污灌區有11 處生產的大米中Cd 含量嚴重超標。

      2. 土壤重金屬遷移規律的影響因素

      重金屬在土壤—農作物系統中的遷移規律與元素本身的化學特性、土壤理化性質、農作物種類等有關,并且會因各種污染元素數量和遷移速度的差異,在不同類型土壤剖面中的積累狀況不同。

      2.1 重金屬元素自身理化性質對遷移規律的影響

      不同種類重金屬因其自身理化行為與生物有效性的差異,在土壤-農作物系統中的遷移化規律明顯不同。研究表明同一土壤剖面中的Pb和Cr容易被土壤吸附而難以遷移,Cd的遷移率明顯高于其他元素,Cd、As、Zn、Cu較易在農產品中積累,而Cr難以被吸收。重金屬存在形態可分為可交換態、碳酸鹽結合態、鐵錳氧化物結合態、有機物結合態和殘渣態。作物對重金屬元素的吸收與重金屬元素在土壤中的存在形態密切相關,一般認為可交換態含量與蔬菜中重金屬元素含量間有較好的相關性,在土壤中遷移能力也強。

      2.2 土壤理化性質對重金屬在土壤中遷移規律的影響

      土壤的理化性質是影響重金屬在土壤中的存在形態以及重金屬生物有效性的主要因素,土壤的理化性質主要包括pH值、土壤質地、土壤氧化還原電位(Eh 值)、有機質含量等。土壤pH值主要通過影響土壤重金屬的存在形態和土壤對重金屬的吸附量,從而影響重金屬的遷移和淀積行為。有機質對土壤重金屬的影響極其復雜,小分子量有機質與重金屬絡合或螯合增加其移動性,大分子有機質通過提高土壤CEC而使重金屬元素有效性降低,隨著土壤有機質含量的上升,大部分重金屬元素濃度降低,生物有效性降低。

      3. 修復措施

      3.1 生物修復

      (1)植物修復技術對土壤性質和周圍生態環境的影響小,是真正意義上的“綠色修復技術”。植物修復技術的效果與重金屬在土壤中的生物可利用性密切相關。重金屬元素主要富集在根部,莖葉含量相對較少。植物各部位對重金屬的吸收與土壤中可交換態和碳酸鹽結合態含量具有一定的相關性,尤其是莖葉相關性更強。由于土壤中殘余態不能被植物吸收,植物主要吸收土壤中可交換態的含量,而土壤中鐵錳氧化物結合態和有機結合態與土壤中可交換態的含量互相轉換,因此,即使在沒有新污染源的情況下,土壤中重金屬并不能完全被植物吸收達到安全值。

      (2)微生物修復。微生物對金屬元素有浸出作用,主要包括胞內和胞外累積作用、胞外絡合作用、氧化還原作用、甲基化和脫甲基化作用以及微生物在新陳代謝過程中改變介質的物理化學環境而促使金屬元素溶出等作用。微生物通過向胞外周圍環境釋放無機和有機酸可以擾亂金屬元素的地球化學形態。細胞外有機化合物中含有具多功能團分子結構的低分子量有機物,其可以改變可溶性金屬離子的形態,使它們沉淀下來。

      3.2 化學修復

      在一定條件下施用碳酸鹽、磷酸鹽、氧化物質促進沉淀形成,減少重金屬對土壤的副作用和進入土壤的數量。土壤改良劑的選擇必須根據生態系統的特征、土壤類型、作物種類、污染物的性質等來確定。但通過投加改良劑來治理重金屬污染的土壤,需防止重金屬的再度活化。淋洗法,通過淋洗使重金屬移出根層,一般有以下2種方式:① 含有某種配位體的溶液淋洗土壤,配位體傾向于與重金屬形成具有一定穩定常數的絡合物。② 對輕壤質土壤消除重金屬污染物時,應選用能與已知污染陽離子形成絡合物的配位體的溶液沖洗土壤,用含有能與污染陽離子產生難溶性沉淀物的陰離子溶液繼續沖洗土壤,調節沖洗液的組成與用量,使重金屬在土壤一定深度形成難溶的間層。

      4. 結束語

      土壤重金屬污染是當前面臨的重大難題之一,迫切需要解決。而今植物修復技術的發展和廣泛應用,為解決土壤重金屬污染提供了一條綠色通道。同時,作為微生物最大的聚居場所的土壤系統,不可忽視微生物的強大作用,應該積極開展研究,使其發揮更大的作用。單一化學手段治理土壤重金屬污染,雖然有一定的成效,但是不可避免二次污染;而化學手段也不可摒棄,化學手段可以改良土壤,在一定程度上是其他手段所不可替代的。因此,建議可以繼續推進生物修復技術的發展,同時,將物理、生物、化學修復手段結合起來,更好地治理土壤重金屬的污染。

      參考文獻

      [1] 顧繼光,周啟星,王新.土壤重金屬污染的治理途徑及其研究進展[J].應用基礎與工程科學學報,2003,11(2):143-151.

      [2] 張從,夏立江.污染土壤生物修復技術[M].北京:中國環境科學出版社,2000.

      [3] 陳懷滿.土壤植物系統中的重金屬污染[M].北京:科學出版社,1996.

      [4] LEE SW,GLICKMANN E,COOKSEY DA.Chromosomal locus for cadmium resistance in Pseudomonas putida consisting of a cadmium transporting ATPase and a MerR family response regulator[J].Applied and Environ.Microbio.,2001,67(4):1437-1444.

      [5] STONE A.T. Reactions of extracellar organic ligands with dissolved metalions and mineral surfaces[J].Reviews in mineralogy and Geochemistry,1997,35(1):309-344.

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