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土壤重金属污染原位修复实用性技术研究全

发布时间:2024/1/12 15:03:40   
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北极星环境修复网讯:摘要:土壤受到重金属的污染会对农作物的安全造成严重的影响,因此,本文就污染土壤的相关修复技术对受到重金属污染的土壤进行修复,并且对其技术的实用性进行总结和分析。

关键词:重金属;原位修复;土壤污染;治理

前言:随着我国工业化和城市化的进程逐渐加快,中国目前的水体底泥以及土壤的重金属污染态势正在逐渐加重。根据相关的调查结果显示:目前中国80%的水体底泥都遭到了污染,而海南岛相关地区的河流底泥镉和汞含量的整体超标率达到了59.8%和65.7%[1]。中国的整体水域底泥目前发现已经遭受到了不同类型、不同程度的重金属污染。在所有污染当中,受到砷、汞、镉等重金属污染的河流以及水域是最为广泛的。根据年环保部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查公报》中的数据显示,目前中国土壤重金属污染现象尤为严重,其中受到汞污染和镉污染最为严重,除此之外,土壤受到污染的总点位的整体超标率高达17.3%。其中,铅、砷、硒、铬、铜等重金属对土壤的污染也是相当严重的。整个中国的耕地面积大概有1.3万公顷受到了镉污染,3.2万公顷的耕地受到汞污染[1]。由此可见,对重金属污染土壤进行控制以及减轻其对环境的污染是非常必要的一项工作。

一、对重金属污染土壤进行修复的相关技术

(一)土壤修复的物理技术

1、深耕换土法

通过对土地进行深度翻耕,进而对耕层的结构进行改善,增加土壤耕层厚度,主要将表层土壤内部的金属浓度进行稀释,进一步降低其金属含量。这项方式最早源于日本,主要是用来治理镉米问题。通过相关的研究表明,将桃园地区20~40cm的里土和0~20cm的表土进行混合之后,土壤中的镍和镉的总含量降低至原浓度的25%~33%。这样就能达到植物能够进行正常生长的生存标准。但经过相关的研究发现,进行种植后植物具体生长情况并不乐观。有学者提出,这是由于土壤的生态系统被破坏所导致的,建议休耕2~3年。深耕只将土壤内部的金属浓度进行稀释,无法从根本上对其污染问题进行解决[2]。

2、热脱附法

热脱附法最主要的功能就是对土壤内部的汞以及有机污染物进行修复,通过对土壤进行热传导、红外加热、微波加热等相关手段,进而增加土壤的温度,使得汞和有机污染物能够挥发,达到和土壤分离。此方法的主要优点是操作的简便性,而且对于土壤的质地要求相对较低,对土壤内部的汞含量进行回收,其汞的纯度能够达到99%。唯一不足的是,在对土壤进行加热的同时破坏了整个的土壤的结构,也会杀死土壤内部的有益微生物,而且耗能比较大,这些都限制了热脱附法进行广泛应用。

(二)土壤修复的化学技术

进行化学修复的主要方法就是制备改良剂,然后将其投放进入土壤当中,实现对重金属进行吸附,并通过沉淀、还原等方法,达到降低重金属的效果,改良剂常用的主要有硅酸盐、碳酸钙、石灰等,主要对有机物质进行还原,受到重金属污染的土壤在投入不同的改良剂之后,就会产生不一样的效果,改良剂使用碳酸钙、石灰等主要目的就是增加土壤的pH值,沉淀土壤当中的金属元素。通常情况下,硅酸盐、磷酸盐会对土壤内部的重金属进行固化,形成很难进行溶解的沉淀物,进而把硅酸盐钢渣放入土壤,此时重金属离子就会逐渐产生吸附、沉淀的作用。沸石自身有离子交换的能力,其主要结构是三维晶体,可以实现离子吸附和交换,实现降低土壤内部重金属的含量。还有很多有机物可以使重金属进行硫化,并且在有机物当中其重金属离子和腐殖酸进行结合,进而降低其活性。

对土壤直接进行化学技术修复,这种修复方式比较简单,但也并非拥有永久性,通过改变土壤内部重金属的形态,重金属仍然存在于土壤中,仍然会对植物造成二次伤害。

(三)土壤修复的生物技术

1、植物修复技术

植物修复技术主要是通过植物的根部进而对受到重金属离子污染的土壤进行吸收和活化,进而将其转移到地上,然后统一进行处理回收,植物技术环境友好而且操作比较简单,受到社会的广泛

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