土壤重金屬污染特點及修復技術研究

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1、土壤重金屬污染特點及修復技術研究[摘要]本文綜述了生物修復、物理修復和化學修復等不同修復技術在重金屬污染土壤修復方面的研究進展，分析了重金屬污染土壤各修復技術在實際應用中存在的問題。[關鍵詞]土壤修復重金屬污染生態(tài)效應中圖分類號：R124文獻標識碼：A文章編號：1009-914X（2014）44-0103-02前言土壤環(huán)境中的重金屬主要來源于礦業(yè)活動的排放，其他來源還包括污灌和污泥濫用、農(nóng)藥和化肥的不合理施用、農(nóng)用薄膜和化石類燃料的不完全燃燒等。國務院于2011年2月18日正式批復《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》因此，重金屬污染土壤的修復技術研究是當前環(huán)境保護的重要課題之一。本文重

2、點介紹國內(nèi)外有關重金屬污染土壤的修復技木研究進展。1.重金屬污染土壤的特點1.1具有隱蔽性和滯后性。土壤重金屬污染不像大氣污染、水污染及廢棄物污染那樣直觀。1.2具有累積性。重金屬污染物質在土壤中不易遷移，容易在土壤中不斷積累而超標。1.39具有不可逆轉性。在土壤中，許多有機化學物質的污染也需要較長的時間才能降解，某些重金屬污染的土壤可能要100―200年時間才能夠恢復。由于土壤地球物理化學的自然形成過程極其緩慢，一般每百年以0.5-2.0cm厚度的速率進行，這就意味著土壤資源一旦遭到污染或人為干擾后將很難在短時期內(nèi)得以恢復。1.4具有難治理性。土壤重金屬污染一旦發(fā)生，僅僅依靠切斷污染

3、源的方法往往很難恢復，有時要靠換土、淋洗土壤等方法才能解決問題，通常成本較高，治理周期較長。2.重金屬污染土壤的修復技術2.1生物修復生物修復是指利用特定的生物吸收、轉化、清除或降解環(huán)境污染物，實現(xiàn)環(huán)境凈化、生態(tài)效應恢復的生物措施。生物修復包括植物修復、微生物修復、動物修復等。（1）植物修復植物萃取技術是目前研究及應用最多的植物修復技術。近年來，陳同斌等通過田間試驗發(fā)現(xiàn)蜈蚣草具有富集As、Pb的能力。同時還具有較強的耐As，pb，Zn，Cu毒性能力，是一種修復多種重金屬污染土壤（As，Pb污染為主）的優(yōu)良品種。扶雜草植物中篩選出3種Cd超富集植物：龍葵、球果薄菜、三葉鬼針草。3種植物在

4、土壤中Cd質量分數(shù)為25―50mg/kg時。地上部中Cd質量分數(shù)均能達到l00mg/kg，并且在污染區(qū)試驗中也取得了較好效果。9（2）微生物修復微生物對重金屬的生物吸附與富集作用是指土壤微生物可通過帶電荷的細胞表面吸附重金屬離子。2007年，王瑞興等選取到一種土壤菌，利用其在底物誘導下產(chǎn)生的酶化作用，分解產(chǎn)生CO32-礦化固結土壤中的有效態(tài)重金屬（以Cd2+的處理為代表），使其沉積為穩(wěn)定態(tài)的碳酸鹽；對被復合重金屬（Cd，Cu，Pb，Zn等）污染的土壤樣進行微生物修復的實驗中，有效態(tài)重金屬去除率達50%～70%。杜立棟等從Pb礦區(qū)土壤中分離篩選出一株青霉菌，對人工培養(yǎng)基中有效Pb的最大去

5、除率達96.54%。而且富集效果比較穩(wěn)定，可應用于Pb礦區(qū)土壤生物修復。（3）動物修復技術動物修復在國外有較長的研究史，國內(nèi)研究則處于摸索階段。它包括將生長在污染土壤上的植物體、果實等飼喂動物，通過研究動物的生化變異來研究土壤污染狀況，或者直接將土壤動物，如虹蝴、線蟲飼養(yǎng)在污染土壤中進行有關研究。同時，在重金屬污染的土壤中放養(yǎng)蚯蚓，待其富集重金屬后，采用電激、清水等方法驅出蚯蚓，集中處理，對重金屬污染土壤也是一種經(jīng)濟有效的土壤生態(tài)恢復措施。2.2物理修復（1）置換法9置換法主要分為客土法、換土法，可以降低土壤中重金屬的含量，減少重金屬對土壤一植物系統(tǒng)產(chǎn)生的毒害，從而使農(nóng)產(chǎn)品達到食品衛(wèi)生

6、標準?？屯练ê蛽Q土法則是用于重污染區(qū)的常見方法，在這方面日本取得了成功的經(jīng)驗。（2）玻璃化技術玻璃化技術是指把重金屬污染區(qū)土壤置于高溫高壓下，使之形成玻璃態(tài)物質，將重金屬固定其中，從而達到從根本上消除土壤重金屬污染的目的。該技術方法工程量大，費用偏高，其最大的特點是見效快，適用于對受到重金屬污染嚴重的土壤進行搶救性修復工作。2.3化學修復化學鈍化多用于原位土壤修復，是修復重金屬污染土壤的重要途徑之一，通過施人一些鈍化劑以降低土壤中重金屬有效態(tài)含量，從而減少遷移及對農(nóng)作物的毒害。（1）化學鈍化技術A.無機改良劑的應用9近年來，石灰石、天然沸石、赤泥、骨粉、鈣鎂磷肥等作為改電劑修復重金屬污

7、染土壤的研究逐步成熟。其中石灰作為重金屬污染土壤化學固定的常用物質，其對重金屬的固定主要通過提高土壤pH值，使重金屬生成氧化物或以碳酸鹽的形態(tài)沉淀起作用，明顯降低土壤重金屬的有效態(tài)含量；天然沸石作為一種優(yōu)良的鉛污染土壤修復材料，通過調(diào)節(jié)土壤pH值和陽離子交換量抑制重金屬鉛的生物活性；赤泥可通過提高土壤pH影響重金屬的賦存形態(tài)，降低重金屬的有效性；骨粉可有效降低酸性重金屬污染土壤的酸度，提高pH，增強土壤的吸剛性能，促使+壤重金屬有效態(tài)含量和生物