污染土壤修复技术研究现状与趋势

时间:2022-09-22 01:11:35

污染土壤修复技术研究现状与趋势

摘 要:我国工业经济快速发展,造成环境污染,其中土壤受到了严重污染。对于已受到污染的土壤,必须要采取有效的技术对其进行修复,使之能再利用。本文简单介绍了污染土壤修复技术的现状及未来发展趋势,以期为促进土壤修复技术研究提供些许参考意见。

关键词:污染土壤;修复技术

城市化的建设加快,工业化迅猛发展,对土壤造成了严重的污染,其中的有毒物质正在慢慢地破坏人类的生存环境,侵蚀人类赖以生存的农作物种植安全,威胁人类的身体健康甚至生命安全。因此,做好污染土壤的修复工作势在必行。

一、土壤污染的主要类型

(一)重金属物的污染

土壤中重金属的来源主要是自然输入和人为活动输入两个方面。其中自然输入主要指的是岩土风化分解,以及凋落的生物质腐化分解,在自然情况下流入土壤,造成土壤重金属富集。人类活动输入主要指人类在工业发展、农业生产以及矿藏资源开发等过程中造成的重金属在土壤中的积累,目前,人为活动造成的土壤重金属输入主要是废气沉降、农业活动、矿业生产、固体垃圾排放等方面。人类活动输入是土壤重金属污染的主要原因。

(二)有机污染物的污染

石油开采、工业生产、交通运输、畜禽养殖及居民生活会产生大量的有机污染物,加剧土壤有机物污染,土壤污染修复可以采用物理、化学和生物方法,吸收、降解、转移和转化土壤中的污染物,有效降低污染物浓度,或者将有毒有害的污染物转化为无害物质。

(三)复合污染

复合污染主要包括重金属复合污染、有机复合污染以及重金属―有机复合污染等,我国工业场地污染常常以此类污染为主,比较常见

的是重金属复合污染、石油烃类复合污染、重金属与农药/POPS之间的复合污染这三类。与重金属污染以及有机污染物污染相比,复合污染当中的污染物之间可能存在拮抗、协同、相加等交互作用,同时复合污染物的环境效应和行为可能会发生改变,使污染土壤的修复变得更加困难。

二、污染土壤的修复技术

(一)重金属物污染的修复技术

1、物理修复。物理修复主要是电动修复、电热修复、土壤淋洗三种类型。其中,电动修复主要是通过通电,促使土壤熔点低、易挥发的重金属离子定向移动到一端,从而将其去除。电热修复是利用高频电压对土壤加热,土壤中重金属就会受热挥发,达到去除土壤中重金属的目的。土壤淋洗是利用淋洗液将土壤中的重金属溶解到土壤洗淋液中,再将洗淋液中的重金属离子置换出来,是现有条件下最成熟的物理修复方法。

2、化学修复。化学修复指的是将能够改变土壤重金属性质的有机质以及其他外源物质加入被重金属污染的土壤。外源物质能够与土壤中金属离子结合,有效降低金属离子的迁移性和被植物吸收的可能性,避免其进入生态循环系统。

3、生物修复技术。(1)动物修复技术。在受污染的土壤中,通过蚯蚓的摄食作用和被动扩散作用,重金属会在蚯蚓体内富集,之后将蚯蚓从土壤中驱出,并集中处理,从而达到修复的目的。(2)植物修复技术。通过利用植物、植物根系微生物对土壤中重金属进行修复的技术就是植物修复。目前,植物修复主要是利用植物降解、植物萃取、植物挥发和植物过滤等作用来降低重金属污染物的生物有效性或清除土壤中的重金属污染物,降低重金属的环境风险。(3)生物协同修复。通过土壤动物、微生物和植物的协同作用,进而有效的改善土壤条件,促进植物生长,提高重金属的生物有效性,提高生物的吸收效率和修复效率,加速重建健康的土壤生态系统。微生物能够通过产生铁载体、ACC脱氧酶等方式促进植物的生长,增加植物的生物量,增加植物对重金属的积累。

(二)有机污染土壤的植物修复技术

1、植物从土壤中直接吸收有机污染物并进行代谢分解,经过木质化作用使其成为植物的一部分,如木质素等,储藏于植物细胞的不同位点,或者通过矿化作用将其彻底分解为CO2和H2O,或者利用挥发作用或者蒸腾作用去除土壤中有机污染物,如下图所示:

2、植物根系分泌物能加速土壤的生化反应,促进有机污染物的修复:植物根系能分泌一些营养物质,如糖类、醇、蛋白质等,供土壤微生物生存;植物根系还能分泌一些特殊的化学物质,如有机酸等,可以改变土壤的pH等,从而有利于污染物的分解。植物根系释放到土壤中的酶也可以直接降解有机污染物。另外,植物死亡后释放到环境中的酶也可继续发挥分解作用。

3、植物是一个有效的土壤污染处理系统,它同其根际微生物共同利用其生理代谢特性担负着分解、富集和稳定污染物的作用,这种即是根际―微生物的联合代谢作用。根际是指植物根系分泌的有机物作用下,与其pH、EH、微生物等组成的一个特殊的微生物环境,是植物根系直接影响的土壤范围。

三、污染土壤修复技术研究趋势

首先必须明确土壤污染的特点以及未来的发展趋势,采取有效措施改善土壤污染问题,同时,根据我国实际情况和技术基础加强修复技术研发。另外,在污染土壤修复技术研发中,还应该努力在农田土壤污染、矿区及周围土壤污染、湿地土壤污染等方面进行技术研究。

四、结语

综上所述,利用科学技术对污染土壤进行修复,去除污染后再利用,为人们创造良好的生态环境。因此我国需要对土壤修复技术进行进一步研发,是保护土壤和技术产业的需要,也是保护环境资源的必要。

参考文献:

[1]赵金艳,李莹,李珊珊,张爽.我国污染土壤修复技术及产业现状[J].中国环保产业,2013.

[2]刘宇.污染土壤修复技术研究现状与趋势分析[J].产业与科技论坛,2014.

[3]朱玉红.污染土壤修复技术研究现状与趋势[J].建材与装饰,2015.

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