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重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望

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  摘要:随着我国及世界各国经济水平的不断提升,一些环境问题也随之不断地出现,比如土壤污染已经成为了当前世界各国面临的较棘手的问题。人类的生产生活离不开土壤这一重要物质,而土壤的重金属污染却在土壤污染中占据着较大的比重,这给我国的持续发展及环境保护工作带来了较大的阻碍。因此,如何解决重金属土壤污染问题成了我国社会发展过程中急需解决的问题。笔者就目前我国的重金属污染土壤修复技术研究的现状及展望展开了探讨。
  关键词:土壤修复技术;重金属;现状;对策
  中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2020)04-00-02
  DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.042
  Abstract:With the continuous improvement of the economic level of China and other countries in the world,some environmental problems have also emerged.For example, soil pollution has become a more difficult problem facing countries in the world.Human production and life are inseparable from the important substance of soil,but heavy metal pollution of soil accounts for a large proportion of soil pollution,which has brought great obstacles to China’s sustainable development and environmental protection.How to solve the problem of heavy metal soil pollution has become an urgent problem in the process of social development in China.In this paper, the author discusses the current status and prospects of heavy metal contaminated soil remediation technologies in China.
  Key words:Soil remediation technology;Heavy metals;Status quo;Countermeasures
  土壤是一種非常重要的自然资源,它是人类生产生活中不可或缺的不可再生资源,因此研究重金属污染土壤修复技术、合理的利用土壤对于我们人类未来的发展有着至关重要的作用。然而随着人类经济水平的不断提升其生产生活活动也逐渐的增多,使得土壤受到的污染也越来越严重,据相关数据统计,目前我国重金属污染土壤高达2 000万hm2,使得我国部分地区的生态环境及生态系统受到了较严重的破坏。土壤重金属污染导致农作物受到了较大的损害,进而使得人类的健康受到了较大的威胁,同时它也对我们的生活质量的提升产生了较大的影响。因此,研究土壤重金属污染治理技术迫在眉睫,而土壤修复技术也必将成为推进我国持续发展、提升综合国力的新型技术。
  1 重金属污染土壤修复技术的定义
  通过物理方法、生物方法以及化学方法等对土壤中的重金属污染物进行降解、吸收或转移,最终达到降低污染物浓度、转化有害物质为无害物质的技术即为重金属污染土壤修复技术。虽然早在20世纪70年代土壤修复技术就已经兴起,但与发达国家相比我国的污染土壤的修复技术起步较晚、发展进程也相对较慢,但是部分修复技术已经取得了良好的效果。对重金属污染土壤进行修复有利于促进土壤质量的提升,有利于促进生态环境保护的目的,同时有利于保证人类身体健康。
  2 重金属污染土壤修复技术的研究现状
  2.1 生物修复技术
  所谓的生物修复技术简单来说即是用微生物来对土壤中的重金属污染物进行降解或者通过种植植物的方法来吸收有害物质、将有害物质转化为无害物质的过程。植物修复技术、动物修复技术以及微生物修复技术都是生物修复技术中的重要内容,其中微生物修复技术最为常用。21世纪以后生物修复技术成为了我国的一种重要的土壤修复技术以及绿色能源技术,与其他修复技术相比,生物修复技术能够有效的降低二次污染的几率,因此该方法可以被用来修复大面积的重金属污染土壤,同时该技术仅需要消耗较少的能量,使它成为了目前我国相对安全的土壤修复技术。
  2.2 物理修复技术
  利用相关的物理过程分离处理重金属污染土壤的技术即为物理修复技术,比如当今比较流行的热处理技术即属于物理修复技术。超声波加热技术、热脱附技术和土壤蒸气浸提技术都属于物理修复技术中的主要内容,其中超声波加热技术即通过超声波产生的各种效应清除土壤中的重金属污染物的技术,它可以用来进行石油污染土壤的修复。而热脱附技术即利用间接热交换或者直接热交换的方法对土壤中的重金属污染物进行加热处理并使土壤中的污染物和土壤分离的技术,与其他技术相比该技术的成本较高、设备较贵,因此目前它还并未受到广泛的应用。而通过对重金属污染的土壤区域注入新鲜空气再使其排出土壤循环处理的技术即为蒸气浸提技术,该技术的可操作性较强、使用成本较低,因此它成为了我国当前应用相对广泛的重金属污染土壤修复技术。
  2.3 化学修复技术
  与物理技术相比,重金属污染土壤的化学修复技术发展时间较早,重金属污染土壤的化学修复技术相比于物理技术发展较早,光催化降解技术、土壤固化以及淋洗技术都属于化学修复技术的重要组成内容。将含有洗助剂的水溶液或者将水注入到重金属污染土壤从而达到将污染土壤中的污染物洗脱的技术即为淋洗技术,该技术是目前我国用于防止重金属污染土壤发生二次污染的重要研究方向之一,但同时它也存在着成本较高、需要耗费较多的水资源等方面的缺点。此外,通过光催化剂及辐射等在反应体系中的反应降解土壤中含有的重金属污染物的新型技术即为光催化降解技术,该技术适用于修复农业等有机土壤的污染问题,具有较好的使用效果和发展前途。   3 优化重金属污染土壤修复技术的对策
  3.1 具体问题具体分析
  不同地区的土壤污染程度不同,尤其是重金属污染的程度不同,这就需要相关的工作人员懂得依据不同地区的土壤情况采取不同的对策。比如,在一些堆放废弃物的地方或者在一些工矿企业附近的土壤中通常会存在着较严重的重金属污染,部分企业或者工厂为了追求较高的经济效益而忽略了对土壤环境的保护,其在冶炼过程中排放出来的工业废气及工业废水等导致其周围的土壤受到了较严重的重金属污染。因此,相关工作人员要懂得依据土壤污染的不同程度制定不同的策略,从而达到修复不同程度的重金属土壤污染的目的。再如,一些农田也会产生一定的土壤重金属污染,我们相关工作人员要懂得利用微生物技术或植物种植技术来对污染严重的农田进行修复与治理。我们要能够依据不同污染程度等实际情况采取不同的对策来对重金属污染土壤环境进行修复,同时也可以依据污染物形态的生物可利用调控原理来实现降低污染物的目的,进而使得农产品的安全生产得到保障。另外,还要注重研究关于中低程度的重金属土壤污染的修复,从而不断地提升土壤环境,为人们的健康生活提供良好的保障,同时也能够促进我国土壤的健康发展,促进我国综合国力的可持续提升。
  3.2 完善土壤重金属污染的缓解机理
  随着我国经济的不断发展,环境污染也不断的升级,土壤环境污染及修复工作成为了社会广泛关注的话题,因此完善土壤重金属的缓解机理十分重要,这也是目前我国土壤修复研究的重点内容之一。依据相关的研究显示,影响土壤环境及质量的因素非常的多,土壤属于一种复杂而开放的非均匀体系,因此研究土壤重金属污染的缓解机理对于提升土壤环境有着重要的意义。当前我国对于土壤污染的缓解机理的研究主要集中精力于对土壤的固定及活化作用、土壤的老化效应、土壤的微生物效应和土壤的根际效应等内容。其中,有机物分子的由易解吸区逐渐的被分配到缓慢解吸区或极缓慢解吸区的过程即为所谓的老化效应。而利用微生物对土壤污染物的毒性进行影响进而达到修复土壤污染物的目的的过程即为所谓的微生物效应,目前该技术在我国已经取得了较好的效果。
  3.3 不断的优化重金属污染土壤修复技术
  虽然我国的土壤修复技术已经发展了多年,但据以往的研究成果显示目前我国大部分的重金属污染土壤修复技术尚且还处于实验室的水平,尽管部分研究修复取得了成功,但均由于成本高等多方面的原因而并没有得到推广使用。因此,继续开展重金属土壤修复技术的研究并对其进行不断的优化迫在眉睫,也只有如此才能使得土壤中的污染物降低到标准程度,只有如此,重金属土壤修复技术的研究工作才能取得一定的成果。当前,我国的土壤污染以复合污染为主要的特征,生物修复技术及物理修复技术等是我国使用范围较广的修复技术,因此加强对复合污染修复技术的研究亦至关重要,这也将会成为今后我国土壤修復研究的重点方向之一。另外,需要注意的是,对于复合修复以及单一修复,避免因修复剂而产生的二次污染十分重要,因此进一步研究修复剂污染的解决办法也是未来我国土壤修复技术的主要研究方向之一。最后,我们在修复土壤污染的同时还要关注修复技术对农作物生产力所带来的影响,在修复的过程中尽量地降低对土壤肥力以及土壤结构的影响,进而保证我国农业的生产力,从而保证我国的整体发展水平。
  4 结语
  土壤是人类生产生活中不可或缺的不可再生资源,而研究重金属污染土壤修复技术,合理的利用土壤对于我们人类未来的发展有着至关重要的作用。因此,相关的工作人员要依据不同地区的土壤情况采取不同的对策,不断的完善土壤重金属污染的修复机理,不断的优化重金属污染土壤修复技术。
  参考文献
  [1]刘璐.刍议重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].环境与发展,2017(09):116-117.
  [2]王昆.土壤污染修复技术初探[J].地质灾害与环境保护,2017,28(04):104-107.
  [3]赵茜.重金属污染土壤修复技术对比与展望[J].资源节约与环保,2018(4):104.
  收稿日期:2020-01-19
  作者简介:冯永杰(1987-),女,汉族,硕士研究生,助理工程师,研究方向为土壤污染防治。
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