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土壤重金属污染原位修复实用性技术研究

【概要描述】随着我国工业化和城市化的进程逐渐加快,中国目前的水体底泥以及土壤的重金属污染态势正在逐渐加重。根据相关的调查结果显示:目前中国80%的水体底泥都遭到了污染,而海南岛相关地区的河流底泥镉和汞含量的整体超标率达到了59.8%和65.7%。

土壤重金属污染原位修复实用性技术研究

【概要描述】随着我国工业化和城市化的进程逐渐加快,中国目前的水体底泥以及土壤的重金属污染态势正在逐渐加重。根据相关的调查结果显示:目前中国80%的水体底泥都遭到了污染,而海南岛相关地区的河流底泥镉和汞含量的整体超标率达到了59.8%和65.7%。

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  • 发布时间:2020-01-16 14:27
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根据相关的调查结果显示:目前中国80%的水体底泥都遭受了污染,而海南岛相关地区的河流底泥镉和汞含量的整体超标率达到了59.8%和65.7%。中国的整体水域底泥目前发现已经完全到了不同类型,不同程度的重金属污染。根据2014年环保部和国土资源部联合发布的《全国土壤污染状况调查索引》中的数据显示,目前中国土壤重金属污染现象尤为严重,其中,铅,砷,硒,铬,铬,铜等重金属对土壤的污染也是相当严重的,其中汞污染和镉污染最严重,另外,土壤污染污染的总点位的整体超标率高达17.3%。的。整个中国的耕地面积大概有1.3万吨遭受了镉污染,3.2万公 顷的耕地受到汞污染[1]。几乎可见,对重金属污染土壤进行控制以及还原其对环境的污染是非常必要的一项工作。

一,对重金属污染土壤进行修复的相关技术

(一)土壤修复的物理技术

1,深耕换土法

通过对土地进行深度翻耕,细长对耕层的结构进行改善,增加土壤耕层厚度,主要将表层土壤内部的金属浓度进行替代,进一步降低其金属含量。通过相关的研究表明,将桃园地区20?40cm的里土和0?20cm的表土进行混合之后,土壤中的镍和镉的总含量降低至原浓度的25%?33。 %。这样才能达到植物能够进行正常生长的生存标准。但经过相关的研究发现,进行种植后植物具体生长情况并不乐观。有学者提出,这是由于土壤的生态系统被破坏所导致的,建议休耕2?3年。深耕只将土壤内部的金属浓度进行替换,无法从根本上引起污染问题进行解决[2]。

2,热脱附法

热脱附法最主要的功能就是对土壤内部的汞和有机污染物进行修复,通过对土壤进行热交换,红外加热,微波加热等相关手段,并增加土壤的温度,从而汞和有机化合物能够挥发,达到和土壤分离。此方法的主要优点是操作的替代性,而且对于土壤的体积要求相对降低,对土壤内部的汞含量进行回收,其汞的纯度能够达到99%。唯一不足的是,在对土壤进行加热的同时破坏了整个的土壤的结构,也会杀死土壤内部的有益微生物,而且耗能比较大,这些都限制了热脱附法进行广泛的应用。

(二)土壤修复的化学技术

进行化学修复的主要方法就是制备改良剂,然后将其展开进入土壤之中,实现对重金属进行吸附,并通过沉淀,还原等方法,达到降低重金属的效果,改良剂常用的主要有硅酸盐,碳酸钙,石灰等,主要对有机物质进行还原,受到重金属污染的土壤在补充不同的改良剂之后,就会产生不一样的效果,改良剂使用碳酸钙,石灰等的主要目的就是增加土壤的pH值,沉淀土壤当中的金属元素。通常情况下,硅酸盐,磷酸盐酸盐磷酸盐内部的重金属进行固化,形成很难进行溶解的沉淀物,长柄把硅酸盐钢渣放入土壤,此时重金属离子就本身产生的离子交换的能力,其主要结构是三维晶体,可以实现离子吸附和交换,实现降低土壤内部重金属的含量。还有很多有机物可以使重金属进行硫化,并且在有机物当中其重金属离子和腐殖酸 行结合,进而降低其活性。

对土壤直接进行化学技术修复,这种修复方式比较简单,但也不总是拥有永久性,通过改变土壤内部重金属的形态,重金属仍然存在于土壤中,仍然对植物造成二次伤害。

(三)土壤修复的生物技术

1,植物修复技术

植物修复技术主要是通过植物的根部较大的对着重金属离子污染的土壤进行吸收和活化,然后将其转移到地上,然后统一进行处理回收,植物技术环境友好且操作比较简单,受到社会的广泛关注。运用植物技术修复主要可以分为以下几种类型:植物提取,植物挥发,植物稳定等。

植物稳定主要是利用植物对土壤内部的重金属进行吸收,固定,达到限制重金属离子在土壤内部的有效性,且长柄对重金属污染的土壤进行缓解,植物稳定对重金属离子的污染消除率较高,不同植物对不同重金属的稳定作用也存在差异,诸如向日葵,柳属以及阻止蓝菜处于酸性环境下能够对静电诱导有效吸收。

在进行去除重金属离子的过程当中对土壤自身的环境要求比较高,并且重金属只是锁定在植物的内部,实际上从土壤内部分离,如果重金属离子的去除过程中遇到酸雨,就会发生生物活性,渗透能力增强,将会引发重金属迁移,这样不利于进行植物稳定修复。植物挥发主要是通过植物呼吸作用实现将土壤内部的可挥发重金属汞进行富集与去除,达到对土壤修复的效果,运用植物的生长,将污染物质进行吸收,转化,由植物的呼吸作用将其释放到大气当中[3]。最终使土壤的汞含量能够改善降低,但是这种方式非常有针对性,只针对具有汞等挥发性的重金属离子有效。

植物提取主要是在土壤中种植特定的植物,主要??根据植物对相关的重金属物质的吸收作用,将污染物质吸收到植物内部,将植物进行收获之后就能够将重金属离子和土壤进行分离,长到达到生态修复和污染治理的主要目的。

2,微生物修复

对遭受重金属污染的土地采取微生物技术实现修复,主要是通过人工合成或天然驯化的微生物聚集,或者是微生物进行代谢的产物对土壤中的污染进行转化和降解。因此,微生物技术一般是恢复生态效应和净化自然环境的生物措施。对重金属污染的土壤进行修复的主要机理通常包括氧化还原,沉淀,空泡吞饮,细胞代谢,生物吸附,对生物的大分子进行吸收转运等。在使用生物技术但是微生物对于自身的生存条件的相关要求比较严格,因此,对于容易变化的环境的耐受力非常低,通常通过基因重组或者是驯化筛选等方式获得可以耐受住重金属的相关菌种,且长柄菌增加了菌种的稳定性,提高了菌群的抗毒性,也采用很多的负荷菌群进行进行修复,从而,铜绿假单胞菌,粘红酵母菌,固氮醋酸杆菌 皱褶假丝酵母菌,隐形嗜酸杆菌,还有丰富的微生物菌液等。微生物在修复土壤重金属污染的范围广,见效快,具有操作简单等优势,但微生物在进行遗传时有一定的变异性,需要操作多次才能够真正的达到目的。

包括隐性嗜酸杆菌,铜绿假单胞菌,粘红酵母菌,皱褶假丝酵母菌和固氮杆菌等微生物富集的微生物,发现,对重金属污染的土壤治理带来了全新的道路。物菌液喷洒到含镉污染土地之中,实现对土壤就进行修复,能够获得叫赞的修复效果。

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