浅谈重金属污染土壤修复方法
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浅谈重金属污染土壤修复方法
摘要:随着我国社会经济的不断发展,工农业的发展也取得十足的进步,而伴
随着工农业的发展,大量化学药剂的使用特别是重金属对土壤的污染问题也日益
突出。如不及时对土壤中重金属进行治理并对污染土壤进行修复,一方面将造成
土地资源的浪费,另一方面将导致人们生存环境的恶化。因此,在减少土壤污染
的前提下,如何对重金属污染的土壤进行修复是一个值得研究的方向。通过对土
壤的修复治理,减少环境污染,不仅可以改善人们生活环境而且会促进经济建设
的可持续发展。本文主要介绍几种现阶段比较实际的重金。
关键词:重金属污染、土壤修复、研究
概述:随着我国工农业的不断发展,现阶段重金属污染物种类不断的增加,污染源变得复杂且形式多样,增加了土壤修复工作的难度。
污染的土壤通过与大气以及水之间的交换将污染源传输给农作物,造成了人
与污染源的直接或者间接接触,将严重危害人的身体健康。通过不断研究,人们
已经认识到土壤中的重金属污染源存在一定的关联性,换句话说就是在土壤重金
属的污染源中,各重金属元属土壤修复方法,希望对从事相关工作人员有所帮助。
素之间是有关联性,并且污染作用是相互联系的。因此,掌握这种关联性并
影响其之间的相互作用可以有效减少其对土壤的污染,进而采取不同的方法修复
污染的土壤。
1 重金属污染土壤的修复技术
国内外用于修复污染土壤的方法很多,现阶段比较实际的修复方法有以下几种:
1.1添加化学改性剂
添加化学改性剂是为了可以有效的改变被污染土壤中重金属的存在状态和形态,使其固化或钝化,或使用物理修复等方法来稳定土壤中的重金属,并有效的
降低对植物和人类的毒性。
这种方法是采用向重金属污染的土壤中添加化学改性剂,并通过吸附,氧化
还原,对抗或沉淀重金属来改变土壤中重金属的存在,从而减少其迁移到深土壤
中和钝化后的地下水,降低其生物学效力。常用的化学改性剂包括石灰,碳酸钙,沸石,硅酸盐和磷酸盐,不同的改性剂对重金属有不同的作用机制。
石灰或碳酸钙的应用主要是提高土壤的pH值,并促进土壤中的水合物,碳
酸盐和其他合并的盐沉淀物的形成,如镉,铜,汞和锌。
当pH值高于6.5时,Hg会形成氢氧化物或碳酸盐沉淀,沸石是通过吸附,
离子交换等降低土壤中重金属生物有效性的碱土金属矿物。黄占斌指出,对铅镉
污染土壤来说,环境物质腐植酸对铅具有显着的固着作用,高分子材料SAP与材
料组合(腐殖酸,高分子材料SAP和沸石)对固定起着明显的作用。
1.2生物修复技术
生物修复技术是通过使用新型的重金属对被污染土壤中存在的一些原有重金
属的有效吸收,通过植物或动物的分解,以此来达到修复土壤的效果,被修复的
土壤还可以进行二次利用,同时被吸收的重金属还可以参与工业生产中的回收利
用生产中。
(1)植物修复。植物修复土壤法是利用植物对土壤中重金属污染物的吸收作用,对被污染土壤的一种有效的修复方法,在被污染的土壤上进行栽种植物,植
物在生长的过程中对土壤中的重金属元素有一定的吸附作用,通过植物的吸附和
消化作用,将土壤中的重金属元素进行妥善的消化处理,可以在一定程度上对土壤产生积极的修复作用。通过植物对重金属元素的吸收消化作用,可以有效的减轻土壤中的有害物质的毒性,同时可以在一定程度上减轻重金属元素对人体的伤害,保证我国现代化社会经济的可持续发展。
(2)微生物修复。通过研究发现,微生物对土壤中的一些重金属元素有一定的吸附作用,因此,将这一方法运用于土壤的污染修复中,可以在一定程度上减少土壤中的重金属污染物的含量,改变被污染土壤的整体特性,通过有效的吸附可以在修复土壤的过程中产生一定的积极作用。
(3)动物修复。土壤重金属污染动物的修复是指采用土壤动物在自然条件下或受到人为控制的污染土壤中的生长繁殖等活动过程中富集和钝化污染物,从而有效的减少或消除土壤中的镉元素以及其他一些污染重金属元素。
(4)菌根修复,成熟的菌根非常的复杂,不同类型的菌类可以有效的进行土壤重金属污染物的修复。
1.3淋洗法
重金属变为可溶状态和游离状态,然后进行浸出,收集洗脱液中的重金属以减少土壤中重金属的含量。
化学淋洗修复方法是采用重力或外部压力下向污染土壤中添加化学溶剂,可以对重金属进行有效的溶解,同时将重金属的固化状态转化为液化状态,然后重金属从土壤层中提取出来并进行溶液中重金属的处理,使用这种方法进行修复工作时,可以进行原位修复和异位修复。原位化学淋洗修复方法必须在污染场所进行全过程,包括加入清洗液,收集土壤渗滤液,处理渗滤液。
1.4物理修复
物理修复方法是基于机械物理学的一种工程方法,主要包括三种方法:土壤置换和翻土方法,电动修复和热处理方法。
(1)客土、换土和翻土
客土法是采取在已经被污染的土壤中融入一定量的清洁土壤,使其和原有的被污染的土壤进行一定的融合,可以在一定程度上降低重金属土壤的有毒性,同时减轻被污染土壤对人体的伤害。客土法可以有效的进行土壤重金属的污染的修复作用,待土壤经过有效的修复后,可以进行二次利用,经过修复后的土壤的有害性已经大大降低。
换土方法是指去除被重金属污染的土壤并用干净的土壤来代替,这种换土法只适用于一些面积较小的污染地区,可以有效的快速解决问题,防止污染范围的扩大。这种方法需要妥善处理污染的土壤,同时可以有效的防止二次污染。翻土方法是指深度翻转土壤,将表层沉积的重金属污染物通过置换分散到更深的土壤层,可以在一定程度上减少表土污染物。
在进行重金属的处理时,土壤置换方法较为有效。客土法不能彻底消除土壤中的重金属污染物。同时还在另一方面将重金属滞留在土壤中,因此,这两种方法只适用于一些被重金属污染移动性较小的地区,可以有效的避免土壤中重金属污染物对地下水的污染。
(2)电动修复
电动修复方法是由路易斯安那州立大学开发的土壤污染原位修复方法,近年来,欧美一些发达国家的方法发展迅速,适用于低渗透黏土和淤泥的修补,可以在一定程度上有效的控制污染物的流动方向。在进行电动修复时,由天然导电土壤电流形成的电场梯度使土壤电迁移中的重金属离子(如铅,镉,锌,镍,钼,