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几种典型的土壤污染修复技术综述

作者:张强 来源:科学与财富 202021期 时间:2020-11-19

摘 要:隨着我国生态建设和环境保护进程的逐渐加速,对土壤污染修复技术的研究受到社会各界的高度关注。作为人类赖以生存的主要自然资源, 土壤虽然具有一定的净化能力,但若...

  摘 要:隨着我国生态建设和环境保护进程的逐渐加速,对土壤污染修复技术的研究受到社会各界的高度关注。作为人类赖以生存的主要自然资源, 土壤虽然具有一定的净化能力,但若其所承载的污染物含量超过自身环境容量,将会诱发严重的环境和健康危险。所以,本文将对几种典型的土壤污染修复技术进行简要介绍,希望对生态可持续发展具有推动作用。

  关键词:土壤污染;修复技术;污染问题

  引言:随着经济的发展和社会的进步,现代化工业的蓬勃发展导致土壤污染问题愈发严重,重金属污染、石油污染、化肥污染、农药污染对土壤造成的损伤早已超越自然的自我修复能力。因此,近几年的专家学者不断增加对土壤污染修复技术的研究力度,但由于各种修复技术各有所长,各有所短。所以,研究人员应当探究土壤综合修复技术的进一步使用,提高土壤修复效率。

  一、物理修复

  物理修复是最为经典的一种土壤污染治理方法,其起源于20世纪80年代,最初有焚烧法、换土法以及隔离法等,该修复方式在早期对人力要素,设备要素以及温度要素的要求较高,不仅需要为之投入大量的成本,而且对于土壤污染问题的解决只是治标不治本。之所以会产生这种现象,在于物理修复的本质是对污染物进行转移,却未曾对污染物进行更深层次的处理,导致土壤污染的治理不全面。所以,上述的修复方法仅在突发紧急事件的处理中得以推广。但是,随着科技的发展进步,以电修复法、土壤气相抽提法及 CSP 法、热解析法等为代表的新型物理修复手段登上历史舞台,让人们看到了物理修复手段的潜在可能。

  其中,电修复法主要需要操作人员将电极插到污染水域或被污染的土壤区域,这样一来,就会在直流电的作用下产生直流电场,导致土壤中的离子和颗粒物质发生定向的电渗析、电泳运动以及电迁移,达到修复土壤的效果。而热解析法主要是通过对土壤加热,对土壤中具有挥发性的物质进行全面处理,修复土壤中的有机物质。土壤气相抽提法主要应用于受石油污染的土壤的修复工作,能够除掉土壤中的部分挥发性石油成份。最后,CSP 法主要是应用了煤和焦炭的吸附作用,通过适度的搅拌利用煤和焦炭吸附烃基污染物。每一种物理修复技术的创新都是对传统土壤修复技术的一次提升。其中,电修复法对现场生态环境的破坏性更小且具有更高的经济效益,在治理渗透系数较低的地质土壤中,应用更为频繁。但是,热解析法的具体应用则需要相关人员高度慎重,一方面,其会对土壤中的有机质和结构水会产生不同程度的破坏,另一方面则是有一定概率会由于有害整体的挥发而造成二次污染。土壤气相抽提法的污染物处理范围更广、且能够在一定程度上对污染物进行回收利用,生态价值更优。

  二、生物修复

  生物修复是近些年兴起的一种土壤修复技术,其不仅能够大幅度降低土壤中有毒有害物质的浓度,同时能够通过自然界生物的代谢活动来逐渐恢复土壤的健康状态。具体来说,现阶段应用比较广泛的生物修复技术主要包括以下几种:

  (一)微生物修复

  在自然界中,部分微生物对土壤中的污染物具有吸收或氧化还原的作用,能够在一定程度上降解土壤中的重金属以及部分有机物,修复被污染的土壤。在使用微生物土壤修复技术的过程中,相关人员务必要对影响土壤修复的因素进行客观分析,有温度、水分以及酸碱值等,以此为基准, 确定微生物对生物分子的耐受力。毕竟,微生物土壤修复技术手段完全依赖土壤定居微生物来展开,一旦周边环境条件超过微生物的耐受范围,则该项技术不具备实用价值。

  (二)植物修复

  植物修复技术手段最初是针对土壤中重金属污染治理提出的。在自然界中存在部分能够富集重金属的植物,通过对这部分植物提取、挥发、稳定以及降解原理的应用能够实现对重金属污染土壤的修复。具体来说,所谓植物提取也就是借助植物自身的生长作用对土壤中污染物进行吸收,通过植物独特的运输机理由地下部分转移到植物体内,而这种情况下只需要种植相关植物并对其进行收割,就可以达到净化土壤的目的。而植物的挥发基地主要体现在植物的根系可以分泌一些特殊物质,这些物质能够促使土壤中的污染物呈现挥发态,而植物将发挥态的污染物吸收到体内,并释放无污染的气态物质。植物稳定机理重点指植物所在土壤中污染物的流动性会在某种生化过程中下降。最后,植物降解机理主要依靠其根系分泌物和根据微生物的联合作用来实现,能够处理比较复杂的有机物,从而达到缓解土壤污染的效果。客观来说,在现阶段的污染土壤修复工作中,植物提取修复技术的应用范围最广、效率最高、前景最为明朗;而植物挥发修复技术在挥发性气体的转移方面存在较多不确定性因素,可能会引发负面效应,应谨慎使用;植物稳定修复技术仅仅是对污染物有固定作用,无法保证土壤不会恢复毒性,所以在实际应用中需要相关联结合实际情况进行理性选择。

  (三)动物修复

  土壤中的部分小生物同样具有修复污染土壤的作用,但具体分为直接作用和间接作用。其中,直接作用主要是土壤中动物群直接对污染物进行吸收转化和分解,而间接作用则是动物改善土壤的理化性质,提升其自净能力,进而起到修复土壤的效果。具体来说,污染土壤动物修复技术的使用既可以通过饲喂动物群,借助生物的生化变异来获知土壤污染信息, 也可以直接在土壤中饲养蚯蚓和线虫等生物,间接改善土质。

  三、化学修复

  化学修复主要是借助吸附、溶解、氧化还原、拮抗、络合、螯合或沉淀等化学机理对土壤进行修复,侧重对土壤中污染物进行迁移性的降低。在实际修复工作中,经常用到的化学方法主要包括固化法、稳定法、萃取法等。其中,固化方法主要是将固化剂按一定的比例和重金属污染土壤混合,将污染物固封在固化物中,避免其对土壤产生不良影响,其本质原理同样是控制污染物在土壤中的迁移。而稳定法主要是针对不易溶解、迁移能力小以及毒性小的污染物治理而提出的,通过化学物质的添加改变这部分污染物的化学形态,进而达到净化土地的目的。最后,萃取法主要是在依据相似相溶原理的基础上对土壤中的污染物加以萃取,主要用于受石油污染土壤的修复。每一种化学修复手段都具有各自的适用范围,所以相关人员必须结合土壤修复的实际要求对其进行合理选择。比如说,萃取法的应用限定范围只是受石油污染的土壤,而固化法在污染严重但面积较小的土壤更能够发挥价值优势。

  四、结束语

  综上所述,土壤修复影响着人民的生存与发展,对于城市生态建设和地方经济发展也具有长远意义。由此,相关研究人员必须不断优化土壤污染修复技术,扬长避短,打造物理、化学和生物的联合的修复工艺,提高生态稳定性。

  参考文献:

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  [2] 党民团,刘娟,杨珊.土壤重金属污染及治理研究进展[J].陕西农业科学,2020,66(06):94-96.

  [3] 张静.浅析土壤污染现状与防治措施[J].农业与技术,2020,40(11):130-132.

  [4] 葛华.土壤重金属污染及其修复技术研究进展[J].绿色环保建材,2020(06):34-35.

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