土壤重金属污染现状及预防措施探讨
2019-11-29樊晓娟
樊晓娟
黄骅市渤新环保科技有限公司 河北沧州 061100
近年来,冶金、建筑、化工等诸多行业的快速发展,导致对资源的需求量日益加大,但随之而来的是污染问题的日益严重。重金属的污染给生产和生活带来的危害已经向人们敲响了警钟。首先,要正确面对重金属污染情况,并积极采取相应的措施加以改善;其次,要建立高效、快速、简单、便于操作的重金属样品前处理方法和分析检测方法,对土壤进行合理和及时地监控,防止污染问题的发生和发展;最后,环境的保护和改善人人有责,从生活中不乱扔废旧电池等一些小事做起,时刻践行保护环境。
1 土壤重金属污染的成因
导致土壤受到重金属污染的成因有很多种。从自然方面考虑,主要分为火山爆发以及土壤自身形成的特殊性原因。但是土壤重金属污染的关键因素依然是人类活动。例如在干旱地区,种植业为了解决自身缺水问题,会采取灌溉的方式,但是如果所采取的灌溉方式不正确,或灌溉用的水源自身重金属含量超标,就会导致土壤出现重金属污染问题;其次,金属冶炼行业以及采矿行业在生产的过程中也会出现重金属废水,如果没有对其进行无害化处理,直接将其排放到自然界中,也会形成土壤重金属污染;第三,在汽车尾气中也存在一定量的Pb 等重金属元素,尽管其最直接污染的是大气,但是一旦经过雨水冲刷,就会导致此种金属污染物沉积到土壤中;第四,部分有机肥料由于采取城市垃圾、河道淤泥等来制作,其原料本身中含有大量的重金属元素,在被施入到土壤中后,会导致土壤重金属含量明显上升,同时土壤农作物会吸收一定量的重金属,并最终富集到人体内。
2 预防土壤污染的科学措施
2.1 加强土壤污染源头管控与消减
根据农田土壤污染特征,结合同位素分析方法、多元统计方法和源解析模型等技术联合分析重金属污染物的来源类型,估计不同源的贡献率,绘制详细的农田土壤重金属污染源图谱,识别重要敏感区和污染成因,确定污染面积、空间分布及演变趋势,针对性地控制农田重金属污染趋势。在此基础上开展污染物消减工作。在源头控制上应用废弃物资源化、清洁化等技术;在路径控制上,结合农业工程措施,发展污染物拦截阻断技术(如精准施肥与施药技术、农业面源污染防治技术)。在区域尺度上,强化企业清洁生产,引导企业合理布局,防治重点污染物迁移扩散,减少农田外源污染物输入。
2.2 农业生态修复法
农业生态修复法当前主要分为农艺修复和生态修复两种。农艺修复是指调整农业耕作的管理机制,种植一些不参与食物链的植物,增加有机肥的使用量,对重金属污染物进行固定,使用一些能够消减土壤重金属污染的化肥,达到有效降低土壤中重金属污染浓度的目的;生态修复是通过调节土壤的水分、肥力、酸碱性、有机质含量、pH 值和氧化还原性能,调节土壤环境气温和空气湿度等生态因素,以调控重金属污染物在所处环境介质中的活性,从而控制重金属污染物的迁移和减轻重金属污染对环境的危害。在治理土壤重金属污染时,生态修复技术修复效率较低,短时间内看不到明显的修复效果。
2.3 生物修复法
生物修复技术主要分为植物修复和微生物修复两种方法。其作用机理是依赖于土壤中各种生物的生命活动,比如植物根系的吸收以及微生物的代谢等一系列活动,来提取重金属或者降低金属元素的活性。此类方法较之化学法不易造成二次污染,成本和技术要求都比较低,但是需要耗费周期长,速度缓慢,同时还会受到气候,季节,生物种类等诸多因素影响。
(1)植物修复。植物修复是通过种植一种超富集植物,利用其根部吸收土壤中的重金属并通过植物运输送到植物的上部,然后对植物进行处理,其内在机理可能包括回避、吸收排除、细胞壁防御、重金属胞内区域化、重金属与各种有机酸络合、酶适应、渗透调节等机制[1]。而这种方法对植物的要求比较高,通常一种植物是一种或两种重金属的超富集植物,例如李氏禾对铬、铜、镍等污染的土壤表现出较强的修复潜力,但是很多情况下,土壤都遭受多种重金属的复合污染,这对植物提出了更高的要求,同时,这个过程所需的时间太长。
(2)微生物修复。在微生物治理过程中,微生物会通过生物解毒形成抗体,以维持其在重金属污染的环境中生存,其机制主要是生物吸附以及胞外胞外沉淀、生物转化、生物累积和外排作用[2]。而在这些作用的影响下使得重金属活性降低,生物有效性减弱,这种效应下会使得重金属毒性减弱,而另一种情况则是活性和有效性增强,有利于植物根系对其的吸收和转运。
2.4 强化土壤环境管理,大力发展清洁生产
采取强有力的措施来尽最大可能的控制和消除土壤污染源,发动和联合有关科研部门,研讨出一套切实可行的污染土壤的修复措施,便于为在全国范围内实施修复土壤污染提供参考。这样从实践、认识、再实践,再认识的过程中逐步积累经验。合理利用污染土地,对于严重污染的土壤,且“无可救药”的土壤,可改种非食用他用作物,或者种植林木,修建园林来相应减少或根除污染食品程度。采用科学地方法实施污水灌溉,加强科学管理,实施有效的监督,不失时机的检测水中污染物的成分、含量,密切严格观察其发展状态或动向,避免带有不易降解的高殘留渗透到土壤[3]。
综上所述,随着社会各界对于土壤中重金属污染问题的关注与重视,对于土壤中重金属检测方法的改进显现的尤为迫切,因此,需要认真分析不同检测方法的优势与弊端,对检测方法予以完善创新,用以实现检测效果的持续提升。