植物修复技术于重金属污染场地的应用

2020-01-15王艺洁兰州交通大学博文学院甘肃兰州730101

化工管理 2020年32期

王艺洁(兰州交通大学博文学院，甘肃兰州 730101)

0 引言

对重金属污染场地进行修复，是环境保护工作中的一大难题，也是提高我国生态环境的重要方向。重金属污染通常是指由重金属或其他化合物造成的污染，主要集中在土壤、大气和水中。重金属不能被生物降解，但具有生物累积性，不仅阻碍动植物的健康生长，甚至会造成人体的中毒死亡。而利用植物修复技术，可以对重金属起到良好的防治作用，发挥出净化土壤的效果。为社会和谐有序的发展，奠定良好坚实的基础。

1 植物修复技术的优势

对于重金属污染场地的处理方法，主要有掩埋、化学分离和植物修复三种。其中，开挖和掩埋相结合的处理方案，花费的经济成本和人力资源相对较大。而且，这种方法只能够将污染土壤转移到其他位置，并不能达到实质性修复的效果。而采用化学分离虽然能够对污染土壤，虽然能够起到一定程度的修复效果，但需要花费大量的经济成本，仅适用于小面积的污染土壤修复中。与前两种处理方法相比，植物修复技术的优势极为明显[1]。采用植物修复技术，不仅整体的操作流程简便，而且花费的经济成本相对较低。最重要的是通过植物修复技术的应用，能够显著改善污染场地的整体状况。使污染土壤中的重金属含量降至标准范围内，从而达到实质性的修复效果。

2 植物修复技术的主要内容

2.1 植物萃取

植物修复技术的原理，主要依靠于植物萃取、植物挥发、植物稳定和根系过滤四种功效。植物萃取是指通过栽培植物的方式，使植物的根系吸收污染土壤中的重金属物质，并通过植物内部的输送系统，将重金属物质运至植物的上部。然后相关人员通过收割植物上部的方式，将土壤中的重金属统一搜集[2]。同时结合科学规范的方法，将植物中的重金属物质进行有效处理，从而达到净化土壤的效果。在使用这种修复方法时，应选用生长快、抗病虫害强和富集能力强的植物，令植物萃取的效果发挥到最佳[3]。

2.2 植物挥发

植物挥发修复，是指利用植物根系将污染物吸收到体内后，通过蒸腾作用，将重金属或化合物转化成气态物质释放到大气中，使污染场地得到有效的净化。在应用植物挥发时，需要着重考虑栽培植物的种类和当地的季节气候，使植物的蒸腾作用发挥出最佳的效果。为污染场地的修复工作，提供良好有利的帮助[4]。

2.3 植物稳定

植物稳定修复法，又被称为原位改良法，主要是通过植物和土壤的共同作用，将土壤中的重金属物质转变成无毒或毒性较低的形态，从而达到修复污染场地的效果。相比于植物萃取和植物挥发，采用植物稳定修复法，并未真正将土壤中的重金属物质去除掉，只是发挥出了固定污染物和降低重金属含量的作用[5]。植物稳定法适用于重金属含量较高的土壤中，通过植物根部对重金属的吸收、沉淀和固化，能够达到良好的净化土壤的效果。

2.4 根系过滤

根系过滤主要是利用植物根部的吸收作用，将污水中的重金属物质，进行吸收、沉淀和富集的一种修复技术。使用根系过滤修复法时，应优先选用较大的根系生物量，最好是须根植物，令根系过滤的效果得到更好的提升。根系过滤修复法，既可以用于处理污水中的重金属，还能够起到土壤修复的作用。而将该种方法应用于河流两侧，同时还能起到保持水土的效果。使各个地区的生态环境，得到较大的改善[6]。

3 植物修复技术在重金属污染场地的具体应用

3.1 准备阶段

为了使植物修复技术在重金属污染场地处理中，发挥出更大的作用，工作人员应先对污染参数、土壤参数和植物参数，进行全面完整的搜集与汇总。并将统计完成的各项数据进行精准分析，使植物修复技术的应用，变得更加科学化和规范化。污染参数的搜集与整理，主要利用先进的仪器设备，对污染场地的土壤进行科学采集。并针对污染物的种类、污染面积、污染深度、累积时长和重金属含量五个方面，进行详细的数据记录与分析。为植物种类的筛选与栽培，提供重要的数据参考[7]。而土壤参数的搜集，对植物的选择与栽培，起着至关重要的作用。土壤参数主要包括pH值、含水量、透气性和肥力，每一项参数都与植物的生长进度，有着密不可分的关系。在搜集土壤参数的同时，应对当地的气候特点，进行全方面搜集与汇总。为植物的后续生长，提供良好的保障。在搜集植物参数的过程中，不仅要考虑植物本身的生长速度、生长量大小、根系长度和常绿期，还要分析植物在污染场地修复中的相关信息。比如，对重金属污染的抵抗性，就是植物参数搜集过程中的重要数据[8]。通过采用实验对照组的方法，能够对植物的种类进行严格筛选，确保植物修复技术的稳定可靠。在信息搜集的整个过程中，一旦某项数据搜集不全面或出现错误，不仅会大大降低植物修复技术的应用效果，延长污染场地的修复期限。更会导致植物的大面积死亡，造成巨额的经济损失。所以，工作人员在搜集数据的过程中，应保持严谨认真的态度，全面完整地开展数据搜集。为植物栽培和养护工作的开展，做足良好的铺垫。在植物修复技术的准备阶段，除了要做好数据信息的搜集工作，更要对树苗的培育质量严格把关，使树苗栽植后的成活率显著提升[9]。同时在污染场地周围，建立一系列的配套设施，为后续灌溉和排水工作的开展，提供良好的助力。相关配套设施的建立，不仅能够提高植物修复技术的自动化水平，减少劳务成本的经济开支。还可以使灌溉质量和排水效果达到最佳，为植物的生长营造良好的环境。

3.2 现场管理

在植物的栽培作业前，工作人员应先对污染场地进行翻耕，使土壤中的重金属物质分布均匀化。并根据污染场地的整体面积，详细计算植物的种植密度，使每棵植物都能够得到良好的生长。在植物的生长过程中，工作人员应根据当地的气候情况，结合土壤的干旱程度，参考植物的生长特点，进行严格的水分控制。既要确保土壤中的含水量适中，促进植物的健康有序生长[10]。又要保障水源分配到植物根部，使灌溉工作达到良好效果。当发现土壤中养分不足时，工作人员应根据植物的实际情况，开展科学合理的施肥工作。使土壤中的养分能够满足植物的生长需求，令植物修护技术可以发挥出实质性的作用。同时通过除草作业的开展，减少土壤中其他植物的营养竞争，为植物生长提供充足的养分供给。在施肥作业时，应着重注意对肥料种类的选择，并严格控制肥料的使用量，避免因肥料使用过多而导致适得其反的效果。利用人工与机械设备相结合，对植物生长过程中的凋零物及时搜集，能够避免重金属物质对土壤的二次污染，使种植场所保持清洁干净的整体环境。虽然植物修复技术的效果较好，但总体的时间一般在3至8年。所以，工作人员在这个过程中，应利用先进的仪器设备，对污染场地的各项数据，展开周期性的检测工作。定期评估场地的修复程度，并通过文字记录和电脑存档的方式加以管理。在周期性检测的过程中，除了对污染场地进行数据分析，还要对植物的生长状况进行检测。一旦发现任何问题，应在第一时间内采取有效措施予以处理，确保每棵植物的健康有序生长。

除此之外，通过应急管理工作的开展，可以对各种突发情况，实现有效的预防与控制，为植物营造良好健康的生长环境。应急管理工作，主要针对病虫害防治、恶劣天气应对和重金属参数异常三个方面。为了提高植物的病虫害防治能力，应结合物理方法、化学方法和生物方法，对病虫害问题实现有效的预防与控制。降低病虫害问题的发生概率，保障植物的健康生长。当恶劣天气来临时，工作人员应先做好紧急处理的准备，并通过应急物资的使用，减少恶劣天气对植物的影响。当重金属浓度出现急剧上升或污染面积扩大时，工作人员应及时查找问题根源。并通过相对应的措施予以清除，确保植物修复技术的科学合理应用。

3.3 退场管理

当达到植物修复技术的预计期限时，工作人员应对污染场地的各项参数，进行全面完整的评估工作。用真实有效的数据信息，展示植物修复技术的应用效果。并根据数据信息的具体情况，简要表明对人体和动植物的危害程度，使评估结果变得更加清晰明了。当场地的评估结果达到动植物的生长标准时，可以在修复完毕的土壤上种植重金属低积累的蔬菜或水果。等到瓜果成熟后，再进行各项参数的检测与评估，确保瓜果的质量达到标准范围。而那些用于土壤修复的植物，通常会采用焚烧、存储和水热反应斧等方法进行有效处理，避免重金属物质的二次污染。