重金属污染土壤修复技术及其修复实践
来源:用户上传
作者:于家峰
摘 要：在社会经济和科技的快速发展下，社会环境污染问题日益增多，严重威胁了人们的生活安全，其中重金属污染则是人们生活安全威胁的一个重要体现。本文在阐述重金属污染来源的基础上，从化学技术、工程技术、生物技术等几个方面具体分析土壤修复策略，旨在能够减少重金属污染对土壤质量的干扰。
关键词：重金属污染 土壤修复技术 修复实践
中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）05（a）-0132-02
土壤是自然环境的一部分，也是一种十分重要的自然资源，在现代农业发展中起着十分重要的作用。土壤的存在不仅能够为农业种植活动的开展提供丰富的养料支持，而且还能够为农业的发展提供足够的空气和热能。在土壤遭受到污染之后现代农业将会进入到停滞的发展状态，农作物的产量也会不断降低，农业生态环境严重受到威胁。从发展实际情况来看，重金属污染是降低土壤质量的一个重要因素，为此，本文现就如何利用先进的技术来减少重金属对土壤的污染进行策略分析。
1 重金属污染土壤的形式
在一般情况下土壤的重金属污染源包含铅污染、镉污染、汞污染、铜污染等，随着人类社会对土地的持续利用，近几年我国受重金属污染的土地面积不断增加，已经达到了上千万公顷，且遭受污染的土地面积中有八成以上的土地没有及时被修复，最终严重影响了土壤质量，危害了社会发展和生态环境质量。经过有关调查研究发现，汞污染是土壤重金属污染的主要形式，每年有高达3万公顷的土壤会遭受到镉的污染，最终使得我国粮食产量直线降低。
2 重金属污染土壤的根源分析
在大自然环境中，重金属一般存在于岩石或者土壤之中，由此不仅会威胁土壤本身的质量，而且也会威胁现代工业的发展，因为在采矿、冶金操作的时候往往会将岩石或者土壤中的重金属完全释放出来，最终使得金属成分达到土壤中并无法被有效降解，引发土壤金属污染。特别是在空旷的土壤上，受矿物开采、运输的影响，所经过的地区往往会出现更为严重的土壤污染。
经过相关分析最终发现，土壤污染的根源包含以下几种：第一，工业废气污染。工业废气在排放之后沉降到地表，通过地表渗透到土壤中并持续性地在土壤中逗留，最终引发工业污染。第二，矿区固体废弃物污染。在开矿操作过程中所产生的一些工业污染也会渗透到土壤中。第三，工业废水污染。一些地区的水资源缺乏，会使用工业廢水来进行灌溉，最终导致工业废水中的重金属进入到土壤中，引发土壤的重金属污染。
3 重金属污染土壤修复技术的具体应用
3.1 化学技术在重金属污染土壤修复中的应用
化学技术在重金属污染土壤中的修复能够在最大限度上降低整个土壤的污染程度，确保土壤的质量，减少重金属排放对土地的污染。化学修复重金属污染土壤的方式是将一些具备化学性质的药剂喷洒在土壤上，实现对土壤的播撒和改良，化学药剂会将土壤中的重金属污染物全面吸收，并实现对土壤的氧化还原处理。
3.1.1 化学固化法
重金属在土壤中的存在形态决定了重金属的可移动性，土壤的理化性质如有机质含量、pH值和Eh值等均可影响重金属的存在形态。在处理土壤的时候通过改变这些参数信息能够有效调节重金属在土壤中的移动性。重金属化学固化的目的是通过加入固化剂来改变土壤的理化性质，通过吸附或者沉淀来降低其可移动性。土壤中的重金属被固定后，不仅可减少对土壤深层和地下水的污染影响，而且有可能在土壤中重建植被。
3.1.2 土壤淋洗法
土壤淋洗是通过逆转重金属在土壤中的离子吸附和 重金属沉淀这两种反应来将土壤中的重金属转移到土壤淋洗液中。土壤淋洗液会对挖掘出来的土壤进行去渣、分散处理，在完成以上操作之后将其和提取液充分结合在一起，这个时候重金属就会被转移到土壤提取液中，之后应用水淋可以去除到其中残留的提取剂。
经过处理的土壤在达到常规水平之后可以被再次利用。土壤淋洗方法的应用关键是提取液，需要在不破坏土壤原有结构的基础上来提取重金属。
3.1.3 动电修复法
动电修复是将通以低直流电的电极插入污染土壤中，土壤中的重金属离子在电场的作用下会朝着电极富集，并采取恰当的方式对其进行集中化处理。
在电场作用下，重金属在电渗透和电迁移的作用下向电极迁移富集，从而能够实现对污染物流动方向的有效控制。
3.2 生物技术在重金属污染土壤修复中的应用
生物技术是利用自身的消减能力（修复作用）来减少土壤中的污染物含量，从而提升土壤的修复效果。可作为土壤修复的要素包含动物、植物、微生物，通过动物、植物和微生物来收集土壤中的重金属，之后采取措施降低土壤中的重金属含量。
3.2.1 动物修复技术
蚯蚓、老鼠是土壤中数量比较多的生物种群，蚯蚓和老鼠借助自身的生命活动能够实现对土壤重金属的富集处理，从而提升土壤修复质量。将这些动物放置在土壤中活动一段时间之后能够有效降低土壤中的重金属含量，但是这种修复方式需要消耗较多的时间，且仅仅适合用来修复被低浓度重金属污染的土壤。
3.2.2 植物修复技术
植物修复途径包含植物的萃取、植物的过滤、植物的挥发和植物的固定。植被形成之后能够保护土地的作用，因而适合应用在矿山二次开垦、重金属污染场地植被景观修复，其中比较常见的修复植物是龙葵，即龙葵能够通过不同的机制耐受过量的金属。 3.2.3 微生物修复技术
微生物修复重金属表现在生物吸附、富集作用、氧化还原作用、沉淀作用等，这些微生物抵抗重金属的能力较强，且修复成本较低。将微生物和植物联合在一起共同修复重金属污染土壤是一种十分有效的修复技术。
3.3 物理技术在重金属污染土壤修复中的应用
物理分离修复技术都有设备简单、费用低廉、可持续高产出等优势，但是在具体分离操作的时候，物理技术的应用可行性深受外界多种因素的影响，在实际应用的时候物理分离技术要求污染物具备较高的浓度且还需要存在于不同物理特点的介质中。在应用物理技术修复重金属污染土壤的时候还需要着重注意控制产生的粉尘。
3.3.1 客土和换土法
土壤仅受轻度污 染时采用深耕翻土的方法，而治理重污染区时则采用异地客土的方法，即客土或者换土的方法。客土、换土对于修复土壤的重金属污染有很好的效果，它的优点在于方法成熟和修复全面，主要缺点为工程量较大、投資高，并且容易造成土壤肥力下降等问题。
3.3.2 分离修复法
土壤分离修复方式主要包含颗粒的筛分处理、水力学的分离处理、脱水分离处理等重金属土壤污染处理修复技术。分离修复方式适合应用在处理范围比较小的且受重金属污染比较严重的土壤，通过这种分离方式能够从沉积物、土壤和废渣中有效分离出重金属，在最大限度上恢复土壤的常规功能。
3.3.3 隔离法
土壤隔离法是指采用防渗的隔离材料对土壤重金属污染区域进行分割、隔离。隔离方法适合应用在重金属污染比较严重和难以治理的土壤中。这种土壤中的重金属污染物会随着地下水的流动而流动，最终会引发地下水污染。
3.3.4 热力修复法
热力修复技术涉及利用热传导或辐射实现对土壤的修复，包括高温原位加热修复技术、低温 原位加热修复技术和原位电磁波加热技术等，主要针对的重金属为汞。
4 结语
综上所述，随着工业化进程的加快和发展，大量含有重金属的工业废水和城市生活污水排放到环境中，对大气、土壤和水环境造成了严重污染。因此，在新的历史时期需要相关人员借助先进的科学技术来研究处理重金属污染土壤的方式，旨在借助生物、物理和化学技术有效去除土壤中的重金属。
参考文献
[1] 庞小平，梁宏宇，敖伊敏.重金属污染土壤修复技术及其研究进展[J].中国资源综合利用，2019（8）：88-90.
[2] 黄洁慧，解静静.浅谈重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].低碳世界，2017（3）：17-18.
[3] 王海峰，赵保卫，徐瑾，等.重金属污染土壤修复技术及其研究进展[J].环境科学与管理，2009（11）：19-24.
[4] 刘宇.重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].中国高新技术企业，2014（17）：55-56.
[5] 陈诚.重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].农家参谋，2017（10）：26.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15256325.htm
