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土壤重金属污染现状及修复技巧探讨

2019-02-09

世界有色金属 2019年23期
关键词:土壤层农田重金属

王 坤

(山西药科职业学院,山西 太原 030012)

近些年来,我国土壤重金属污染事件层出不穷,其不但会为威胁到农产品的质量,且还会危及到人们的身体健康,在严重的情况之下,还会使得社会陷入到不稳定的局面之中。

1 我国土壤重金属污染形势

2000年,农业部环境监测系统发布了我国基本农田保护区、商品粮基地、污灌区、工矿区、大中城市郊区的农畜产品监测结果,我国诸多城市郊区土壤与农产品中重金属污染情况堪忧。土壤重金属污染危害大、周期长等的特征,农田土壤重金属行为的过程、风险与修复技术方面的研究已经发展成为时下最热门的话题。

2 农田土壤重金属污染现状及特征

2.1 土壤重金属污染现状

经过估算得知,全世界范围之内每年排放到环境之中的镍(Ni)含量约为1.0×106t、铜(Cu)含量约为3.4×106t、铅(Pb)含量约为5×106t、汞(Hg)含量约为1500t与镉(Cd)含量约为1.0×106t。依据生态环境部门针对30万hm2基本农田保护区的土壤实施监测,其结果为土壤之中重金属超标率为12.1%。

2.2 土壤重金属污染特征

(1)依照农田重金属污染程度来进行分析,耕地重金属污染基本上是轻度污染。虽然耕地土壤污染总点位超标率为19.4%,然而这些超标点位土壤基本上都是轻微和轻度污染,这占据了总超标点位的85.1%,那么中度与重度的土壤点位超标率则分别是9.2%、5.7%。

(2)依照污染的重金属元素来进行分析,5类健康风险元素的超标率分别是Cd(7.0%)、As(2.7%)、Hg(1.6%)、Pb(1.5%)以及Cr(1.1%);这三类生态风险元素之中,超标率分别是Ni(4.8%)、Cu(2.1%)以及Zn(0.9%),考虑到主要是以食物链的形式来监测到农田土壤之中重金属污染对于人体健康风险,那么农田土壤污染的风险元素主要为以上以Cd为主5类健康风险元素。

3 修复技巧

3.1 物理修复技术

通过电动修复处在电流和电场感应之下土壤层之中的重金属离子、无机离子,其运用电迁移与电渗透的方式来输送电极,且集中在同一个范围之内来予以处置。依据研究成果得知,土壤层之中铅的去除率可以实现59.2%,那么土壤组分、污染金属类型、土壤pH与土壤缓冲性能都会导致影响到最终的修复成效。该修复技术适宜运用在低渗入的黏土与淤泥土之中,其起到制约污染物活动范围的作用。依据试验,土壤之中Pb2+、Cr3+等等重金属离子的去除率可以实现90%之上。该修复技术可以实施原位治理修复,所产生的二次污染不多,可以缩短整个修复周期,可见这也是给成本低廉、可运行的防治修复技术之一。

3.2 化学修复技术

化学修复,实际上就是在土壤层之中添加一系列通过改良之后的试剂或者是化学药品,来针对重金属进行一系列的氧化还原、吸收、沉降与拮抗效应,以此来达到减小重金属浓度的目的。

在萃取EDTA的阶段之中,来添加各类还原剂,像是连二亚硫酸钠、柠檬酸草酸钠还原剂,可以直接性的加大EDTA萃取As、Cu、Pb、Zn的能力,处在较大范围的pH之中,融合EDTA与连二亚硫酸钠来予以使用,可以实现同步去除As、Cu、Pb与Zn。因为该方式仅仅只能改善土壤层之中的重金属的存在,重金属污染物依旧残留在土壤层之中,相应的还是会影响到植物的生产。该方式虽然相对简单易行,然而修复成效不尽如人意。

3.3 生物修复技术

生物修复,实际上就是通过生物(动物、植物等)来实现防治并修复污染土壤的方式。现今,植物修复技术在我国已经取得了可观的研究成果,依照结果得知,在500多种超富集植物之中,达到可以耐受复合重金属对于单一重金属抗性的仅仅只有一小部分。

Zn的超富集植物为香根草、狼把草等;Cr的超富集植物为李氏禾;Ni的超富集植物为车前草;Pb的超富集植物为苎麻;As的超富集植物为大夜讲边口草、蜈蚣草;Cd的超富集植物为串叶松香草。

3.4 微生物修复技术

微生物修复,是通过微生物自身的氧化还原性质,来减小土壤之中重金属污染的程度。微生物植物修复技术所牵扯到真菌、放线菌与细菌。微生物代谢产物具备毒性小与可降解的特征。运用微生物来修复土壤重金属机理主要涵盖氧化还原反应、沉淀、生物吸附、吸收转运、表面生物大分子与细胞代谢等等。

4 结语

总而言之,运用多种修复技术的联合修复方式,依旧是日后重金属复合污染土壤修复研究的关键所在。重金属修复在土壤机理、修复方式的安全性研究和今后处理安全性之上的研究甚少,相应的土壤重金属的研究趋势集中在土壤重金属的源解析和治理修复技术之上。

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