重金属污染土壤修复技术及其修复研究

2019-01-21梅宝中

资源节约与环保 2019年11期

周倜梅宝中张强

（江苏金海园林生态科技有限公司江苏连云港 222000）

引言

我国人口基数大，粮食需求高。土壤是农业产业发展的根本，也是满足我国人民基本物质生活需求的基础。若土壤被污染，农作物质量、产量均会受到不利影响。随着经济的发展，重金属污染土壤情况愈加严重，为了促进我国农业健康长久发展，满足人们基本生存需求，有必要分析其修复技术，对其进行研究。

1 重金属污染土壤现状与成因

1.1 污染现状

市场调查数据表明，我国众多地区土壤存在重金属污染问题，其中至少80%未得到有效治理。汞污染最为严重，其覆盖面积最广，每年近3 万公顷土壤属于汞污染，汞污染导致的农业生产减产量高达5 万吨。此外，我国重金属污染土壤区域粮食产量程年度下降趋势。可见，重金属污染土壤制约了我国农业发展。

1.2 污染成因

重金属污染土壤成因多由于工业企业运营期间采矿、冶金等行为所致。因为重金属主要存在于岩石中，不会直接污染到土壤，但受到工业生产活动影响，重金属成分会渗入土壤中。例如，矿场土壤，因矿场开采、使用矿物质而破坏了土壤。系统地看，重金属污染土壤成因可以概括成三点，第一，重金属区域废弃物质污染土壤；第二，工业生产排放气体，污染土壤；第三，工业生产废水排放污染土壤。

2 重金属污染土壤修复技术及其修复分析

2.1 化学修复

化学修复主要指通过分析土壤中重金属污染物性质的化学特性，向土壤中添加化学修复剂，通过氧化、还原、沉淀、吸附等一系列化学反应改变重金属形态，得以成功去除土壤中重金属。该修复方法具有效率高、适用范围广等优点，但容易破坏土壤结构，导致土壤养分大量流失以及降低土壤生物活性。现阶段，应用最多的化学修复技术包括固化/稳定化修复技术、土壤淋洗技术等。

2.2 农业修复

农业修复是指对土壤生物链的调整，继而弱化重金属元素活性，实现修复目标。农业修复主要通过控制土壤、水分、种植制度的方法实现。在控制水分方面，通过调节水分改变土壤Eh 值，遏制重金属元素活性。此外，合理使用有机肥、农药等也有助于缓解土壤压力，降低污染。应当从生产环节加强控制，即是说，降低生产化肥期间重金属元素的使用量，防止加大危害。调整种植制度以及合理布置作物种类也有助于修复重金属污染土壤。在重金属污染土壤中种植抗性作物、富集植物等，用以清除重金属元素。

2.3 生物修复

生物修复主要指有效利用生物，将生物作为修复重金属污染土壤的主体。生物修复技术可以分为植物修复技术、动物修复技术与微生物修复技术三大类。其中植物修复技术在实践中应用的最多。新时期，鉴于植物修复技术绿色环保的特点，在重金属土壤修复中相关人士将其作为新型高效绿色环保的技术，因此在选择应用修复技术时，首选该技术。生物修复技术修复原理主要为借助富集植物吸收、固定、净化等流程去除土壤中的重金属元素，该技术具有经济、环保等等应用优点。目前，该技术已经成为修复重金属污染土壤的关键技术。植物修复技术应用途径主要为植物提取及其固定。其中植物提取环节通常用于重金属超富集植物转运状态下，它把土壤中重金属元素转移固定到植物地上部分，再对植物地上部分采取收割处理方法，达到修复目的[1]。应用该技术的关键是植物选择，应当选择地上部分生物量弱且重金属富集能力高的植物。植物固定主要通过利用植物根系富集土壤中重金属元素，进而改变其化学形态，将重金属元素转化为无害状态。

2.4 工程修复

工程修复可以具体分为两种，第一，土壤稀释技术；第二覆土技术。其中土壤稀释技术是指运用污染物含量低的清洁土壤同具有高重金属污染物质的土壤相混合，进而降低单位面积土壤重金属污染物质含量。覆土技术隶属于客土方法，它主要指把清洁土壤覆盖到被污染土壤上，进而避免重金属污染物进入生态循环系统。相较于其他修复方法工程修复技术具有操作容易、技术简便的优势，但该技术尚不从本质上修复土壤，去除重金属元素，因此，经由工程修复的土壤还存在潜在污染威胁。