中国修复重建外科杂志
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重金属污染土壤修复研究

重金属或其化合物造成的环境污染包括大气污染、水污染、土壤污染,主要是由人们在生产活动中的不合理操作所致,将给人类生活环境、身体健康带来直接影响[1]。当前我国学术界对重金属污染防治方面的研究十分重视,为保障人们身体健康,本文从我国土壤重金属污染的现状与成因出发,对现有重金属污染土壤修复技术进行综合分析,探究了重金属污染土壤修复实践活动。

一、我国土壤重金属污染的现状与成因

(一)污染现状

从实际情况来看,当前我国土壤遭受严重的重金属污染现象,但是在治理重金属污染土地方面效果不理想。比如,前几年的镉大米事件,由于土壤遭受了重金属镉的污染,从而导致水稻因时间的推移而积累,且人们如果长时间食用镉大米,将给人们的身体健康带来危害,如,引起骨痛病等。与此同时,矿区污染是我国土壤污染的主要地区,尤其是云贵高原地区,虽然有着较为丰富的金属矿产资源,但是该地区土壤存在着严重的重金属污染现象。我国重工业发展的主要能源物质包括西北地区的石油、天然气资源,但是由于当前存在过度开发的现象,从而改变了土壤的土质结构层,对土壤本身的结构组成带来不良影响,其也是土壤污染的主要形式。我国有着较为丰富的铅矿资源,但是铅在一定程度上将危害人们的身体健康,尤其是对儿童带来的危害极大[2]。

根据2005年我国开展首次全国土壤污染调查可知,当前我国土壤环境质量还不太乐观,有的地区存在着比较严重的土壤污染现象,且耕地土壤的质量也十分堪忧。另外,工矿业废弃地土壤环境问题也十分严重,导致土壤重金属污染的原因主要是工矿业、农业等人为活动,以及土壤环境背景值高。土壤重金属超标情况见表1。

(二)污染成因

一般土壤中多多少少存在着一些重金属,但是这并不会污染环境。人类活动是导致重金属污染土壤的主要原因,如,有色金属矿采选和冶炼、工业生产、农药化肥等农业投入品等

。从实际情况来看,重金属废弃物排放、污染的主要途径是矿质资源的开采、冶炼,其不仅对开采区域周围的环境带来不良影响,且通过扩散作用,将会使环境污染面积扩大,导致重金属污染十分严重,且大多数重金属污染的治理存在一定难度,面对这些重金属污染物,土壤消化或降解存在一定难度,随着矿质资源开采、冶炼活动的不断开展,将进一步增加土壤重金属污染程度[3]。固体废弃物、液体废水、化工生产过程中产生的废弃污染是化工生产废弃物的主要部分,其在一定程度上会直接污染土壤,固体废弃物一般是通过固体废弃物堆积传送到土壤中,化工生产过程产生的废弃污染导致土壤污染;化工生过程中产生的废弃物主要是通过气体沉降,附着于地表,在一定时间内渗入到土壤中;液体废水导致的土壤污染主要是通过直接排放所致。农药、化肥和地膜等相关农资用品有助于促进农业的发展,但这些农贸用品不合理使用,将会导致严重的环境污染问题。因为有的农药中含有一些重金属,如,汞、砷、镉、铅等;肥料中重金属含量最高的是磷肥,因为其生产原料磷矿石天然伴生镉,其大概只有20%的量会被植物吸收,其他则会存在于土壤当中;土壤重金属污染还包括地膜生产过程中的镉与铅等热稳定剂。

表1 土壤重金属超标情况?

二、重金属污染土壤修复技术及修复分析

常见的重金属污染土壤修复技术有客土/换土法、物理化学法、生物修复法,如图1所示,下面主要对这些技术进行分析。

(一)客土/换土法

客土/换土技术是对已受污染的土壤换置未受污染的土壤,达到污染土壤的清理效果,或使土壤中污染物浓有效降低。在客土完成后的土壤上种植农作物,能使农作物对污染物的吸收与富集作用有效降低,有助于保证农作物的安全性。

(二)物理修复方法

(1)热解析修复技术:通过间接或直接加热重金属污染土壤,等温度与特定要求相符时,就会将土壤中的重金属离子发挥出来,这就是所谓的热解析,这时重金属离子需要进行回收处理,有关研究指出这一方法可以将土壤中的Hg有效消除,但是该技术也具有一些缺点,即修复成本相对比较高。

(2)淋洗修复技术:将淋洗修复技术应用于重金属污染土壤修复中,能将土壤污染物有效清除,这一技术适用于面积较大的污染土壤,与此同时,在轻质土、沙质土中采用这一技术也能取得理想效果。但是在淋洗之后,也需要处理土壤中的淋洗液体[7]。离子置换法、转移络合法、电化学法等是当前常见的处理方法,其能将淋浴液体中的重金属离子有效回收,只是在实践中需要对淋洗剂合理的应用,且需要对成本问题进行充分考虑。