摘要:當前我國有20%左右的土壤正在遭受不同程度的重金屬污染。近些年來多家媒體持續(xù)報道重金屬污染問題,使得社會對該問題持續(xù)保持較高的關注度,不可否認的是,土壤重金屬污染也是目前我國十分嚴重的環(huán)境問題之一。本文將圍繞重金屬污染土壤發(fā)展現(xiàn)狀進行闡述,詳細的分析重金屬污染土壤治理過程中存在的問題,對重金屬污染土壤治理技術進行研究,在實際的研究環(huán)節(jié)中,注重依托現(xiàn)代化科學信息技術的優(yōu)勢,從重金屬污染土壤的實際情況出發(fā),旨在提升重金屬污染土壤治理技術水平。
關鍵詞:重金屬;污染土壤;工程修復技術
一、重金屬污染土壤發(fā)展現(xiàn)狀
隨著城鎮(zhèn)化規(guī)模的逐漸擴大,人們的生產(chǎn)活動也逐漸增加。當前產(chǎn)生重金屬污染土壤的因素具有多樣性,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,農(nóng)戶為了獲得更高的收益,在農(nóng)作物生長的環(huán)節(jié)中,施用重金屬含量較高的化肥,重金屬化肥長時間堆積在土壤中不易揮發(fā),一定程度上對當?shù)氐耐寥涝斐蓢乐仄茐?。同時,隨著社會競爭壓力的增加,在工業(yè)生產(chǎn)過程中,由于部分地區(qū)對工業(yè)生產(chǎn)過程中冶煉排放的監(jiān)管力度較弱,導致經(jīng)常出現(xiàn)冶煉排放超標的情況,對環(huán)境造成污染。隨著農(nóng)業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的逐漸擴大,我國土壤重金屬污染面積也在逐漸擴大,降低了糧食產(chǎn)量,不利于社會經(jīng)濟的健康發(fā)展。重金屬對土壤的污染具有多樣性,當重金屬長時間存在于該地區(qū)的土壤中,會降低該地區(qū)的土壤質(zhì)量。由于重金屬中的汞、鉛含量較高,會影響農(nóng)作物的正常生長,當牲畜接觸到重金屬時會影響牲畜的健康成長。當前土壤重金屬污染情況較為嚴重,如果重金屬侵入地表,進入水域,會對全球的水環(huán)境造成影響,造成嚴重的生態(tài)資源浪費,破壞了自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡。重金屬土壤對人體健康造成一定的危害,污染土壤中的易揮發(fā)重金屬元素通常通過呼吸道進行人體內(nèi),對人的新陳代謝功能造成一定的影響,從而引發(fā)一系列的疾病。
二、重金屬污染土壤治理過程中存在的問題
隨著重金屬污染土壤范圍的逐漸擴大,重金屬污染土壤治理工作難度逐漸增加,重金屬污染土壤治理已經(jīng)成為社會廣泛關注的重點,但是在實際的治理環(huán)節(jié)中仍然存在一些顯著的問題,隨著現(xiàn)代化科學信息技術不斷發(fā)展,相關工廠為了適應社會發(fā)展的實際需要,逐步對工業(yè)生產(chǎn)進行深加工,而此時排放的重金屬相對于之前的污染力度更大,經(jīng)常出現(xiàn)鉈中毒以及銻中毒問題,不利于社會經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。同時,當前我國部分地區(qū)的政府及相關部門對重金屬污染土壤治理工作重視程度較弱,長期以來受到傳統(tǒng)治理理念的影響,沒有及時對相關的重金屬污染土壤治理技術進行及時的更新,不能很好的適應當前重金屬污染土壤治理的實際情況,政府部門對重金屬污染土壤治理技術的資金投入力度有限相應的重金屬污染土壤治理技術相對落后,缺乏專業(yè)的研究技術人員,重金屬污染土壤治理機制不健全,不利于重金屬污染土壤治理技術的順利發(fā)展。由于重金屬污染土壤具有隱蔽性,發(fā)現(xiàn)土壤重金屬污染需要的時間較長,對人類生產(chǎn)生活的影響不易察覺,當修復工作開展時,已經(jīng)對人類的健康發(fā)展帶來了影響。我國當前重金屬污染土壤治理的相關政策法律法規(guī)不完善,相關的管理部門之間的溝通協(xié)作能力有限,缺乏必要的重金屬污染土壤預防機制,對土壤污染的監(jiān)督管理力度有限,不利于重金屬污染土壤治理工作的順利進行。
三、重金屬污染土壤治理技術研究
(一)重金屬污染土壤工程修復技術
重金屬污染土壤工程修復技術涉及的修復工作量較大,主要是以物理、化學等方式進行修復。其中,工程修復技術包含的方面較多,主要以動電修復、換土等方式為主,在重金屬污染土壤處理的環(huán)節(jié)中,要求相關的研究人員對土壤中重金的易揮發(fā)性進行研究,重金屬土壤中砷、汞屬于易揮發(fā)元素,針對這種重金屬土壤通常采用熱處理的方式進行,在熱處理的環(huán)節(jié)中,溫度逐漸升高,將中金屬中的砷、汞等進行揮發(fā)處理,并對其進行整合。在應用熱處理方法時,要逐步優(yōu)化熱處理工序流程,對其成本進行分析,一定程度上有利于提升重金屬污染土壤治理水平。隨著現(xiàn)代化科學信息技術的不斷發(fā)展,動電修復逐漸成為重金屬污染土壤治理技術的重要方式,在運用動電修復的環(huán)節(jié)中,由于動電修復的修復成本較低,主要利用電動化學作用對重金屬污染土壤進行處理,可以將重金屬污染土壤進行徹底的修復,通過氧化還原將重金屬污染物經(jīng)由電極區(qū)域,并由專門的系統(tǒng)進行修復,已經(jīng)有效的運用在重金屬污染土壤治理過程中。同時,換土、翻土等修復技術較為傳統(tǒng),是通過將土壤與重金屬土壤進行混合的方式進行,但是在實際的應用環(huán)節(jié)中效果不明顯(如圖1所示)。
圖2重金屬污染土壤生物修復技術流程圖
(二)重金屬污染土壤生物修復技術
重金屬污染土壤生物修復技術主要包括植物修復、微生物修復以及動物修復。在植物修復的過程中,體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的原則,在實際的修復環(huán)節(jié)中,充分發(fā)揮綠色植被的優(yōu)勢,通過植物的光合作用與重金屬中的重金屬污染物進行吸收,有利于提升生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。其中植物修復涉及的方面具有多樣性,在植物提取的環(huán)節(jié)中,是選用富集能力較強的植物對其重金屬污染物進行吸收,例如:十字花科類植物。植物揮發(fā),主要是對重金屬土壤中的易揮發(fā)性金屬進行處理,將生理機能的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來,促進重金屬污染土壤的可揮發(fā)性,從而保證修復工作的順利進行。植物固化可以有效的降低重金屬污染土壤中的重金屬危害程度,并對重金屬污染土壤中的污染物質(zhì)進行過濾處理,從而提升重金屬污染土壤修復技術水平,微生物修復主要是以微生物新陳代謝為主,在新陳代謝的環(huán)節(jié)中,對重金屬污染土壤進行氧化還原處理,可以有效提升重金屬污染土壤修復效果,例如:可以使用硫酸還原菌、藍細菌、革蘭氏陽性菌等。動物修復環(huán)節(jié)主要是利用蚯蚓等對重金屬進行鈍化從而實現(xiàn)修復的目的(如圖2所示)。
(三)重金屬污染土壤化學修復技術
重金屬污染土壤化學修復技術主要包括原位鈍化修復技術以及土壤洗脫修復技術。其中,原位鈍化修復技術在重金屬污染土壤治理中應用的范圍較廣,具有修復成本低的優(yōu)勢,利用原位鈍化修復技術一定程度上可以提升土壤資源的利用率,有利于實現(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益相統(tǒng)一。原位鈍化技術在治理重金屬污染土壤的過程中,聽過發(fā)揮重金屬穩(wěn)定劑的優(yōu)勢經(jīng)過一系列的氧化還原反應對重金屬污染土壤中的污染情況進行分析,有利于促使重金屬污染土壤的形態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變,從而有效降低重金屬污染土壤重金屬含量,保證修復工作的順利進行。土壤洗脫修復技術主要應用在鉛、鎘等重金屬污染土壤治理過程中,土壤洗脫修復技術操作簡單,是充分發(fā)揮洗脫液的優(yōu)勢,對土壤中的重金屬元素進行掃除。同時,利用土壤洗脫修復技術時,可以保證洗出液的循環(huán)使用,有利于提升資源的利用率,從而提升重金屬污染土壤治理效果,體現(xiàn)了節(jié)約能源的原則,有效降低了土壤中的重金屬含量,其應用范圍較廣。
(四)重金屬污染土壤農(nóng)田修復技術
重金屬污染土壤農(nóng)田修復技術主要根據(jù)當前重金屬污染土壤的實際情況出發(fā),注重農(nóng)田的治理環(huán)節(jié),一定程度上完善了傳統(tǒng)耕地模式的局限性,不斷優(yōu)化農(nóng)田耕地結構,注重農(nóng)田的日常管理,從而降低重金屬污染土壤中的重金屬含量。農(nóng)田修復技術主要以植物種植為主,在日常的工作管理過程中,注重對土壤中重金屬元素的研究,通常采用硅藻土有機肥對土壤中的重金屬離子進行吸收,硅藻有機肥的應用過程較為簡便,具有成本低的優(yōu)勢,但是在實際的應用過程中還需要其它輔助方式進行。
四、結論
加強重金屬污染土壤治理技術的研究是提升整體環(huán)境質(zhì)量的關鍵。人們在日常的生產(chǎn)以及生活過程中排放的重金屬對人們的身體健康造成一定的威脅,在對重金屬污染土壤治理技術進行研究時,要將植物修復、微生物修復、動物修復進行整合分析,注重相關環(huán)保部門之間的溝通與協(xié)調(diào),建立完善的監(jiān)督管理運行機制,在實際的修復過程中始終堅持節(jié)能環(huán)保的原則,從而實現(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益相統(tǒng)一。