淺談重金屬汙染土壤治理技術

2021-01-15 全國能源信息平臺

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北極星環境修復網訊:摘要:當前我國有20%左右的土壤正在遭受不同程度的重金屬汙染。近些年來多家媒體持續報導重金屬汙染問題,使得社會對該問題持續保持較高的關注度,不可否認的是,土壤重金屬汙染也是目前我國十分嚴重的環境問題之一。本文將圍繞重金屬汙染土壤發展現狀進行闡述,詳細的分析重金屬汙染土壤治理過程中存在的問題,對重金屬汙染土壤治理技術進行研究,在實際的研究環節中,注重依託現代化科學信息技術的優勢,從重金屬汙染土壤的實際情況出發,旨在提升重金屬汙染土壤治理技術水平。

關鍵詞:重金屬;汙染土壤;工程修復技術

一、重金屬汙染土壤發展現狀

隨著城鎮化規模的逐漸擴大,人們的生產活動也逐漸增加。當前產生重金屬汙染土壤的因素具有多樣性,在農業生產過程中,農戶為了獲得更高的收益,在農作物生長的環節中,施用重金屬含量較高的化肥,重金屬化肥長時間堆積在土壤中不易揮發,一定程度上對當地的土壤造成嚴重破壞。同時,隨著社會競爭壓力的增加,在工業生產過程中,由於部分地區對工業生產過程中冶煉排放的監管力度較弱,導致經常出現冶煉排放超標的情況,對環境造成汙染。隨著農業、工業生產規模的逐漸擴大,我國土壤重金屬汙染面積也在逐漸擴大,降低了糧食產量,不利於社會經濟的健康發展。重金屬對土壤的汙染具有多樣性,當重金屬長時間存在於該地區的土壤中,會降低該地區的土壤質量。由於重金屬中的汞、鉛含量較高,會影響農作物的正常生長,當牲畜接觸到重金屬時會影響牲畜的健康成長。當前土壤重金屬汙染情況較為嚴重,如果重金屬侵入地表,進入水域,會對全球的水環境造成影響,造成嚴重的生態資源浪費,破壞了自然生態系統的平衡。重金屬土壤對人體健康造成一定的危害,汙染土壤中的易揮發重金屬元素通常通過呼吸道進行人體內,對人的新陳代謝功能造成一定的影響,從而引發一系列的疾病。

二、重金屬汙染土壤治理過程中存在的問題

隨著重金屬汙染土壤範圍的逐漸擴大,重金屬汙染土壤治理工作難度逐漸增加,重金屬汙染土壤治理已經成為社會廣泛關注的重點,但是在實際的治理環節中仍然存在一些顯著的問題,隨著現代化科學信息技術不斷發展,相關工廠為了適應社會發展的實際需要,逐步對工業生產進行深加工,而此時排放的重金屬相對於之前的汙染力度更大,經常出現鉈中毒以及銻中毒問題,不利於社會經濟的穩定發展。同時,當前我國部分地區的政府及相關部門對重金屬汙染土壤治理工作重視程度較弱,長期以來受到傳統治理理念的影響,沒有及時對相關的重金屬汙染土壤治理技術進行及時的更新,不能很好的適應當前重金屬汙染土壤治理的實際情況,政府部門對重金屬汙染土壤治理技術的資金投入力度有限相應的重金屬汙染土壤治理技術相對落後,缺乏專業的研究技術人員,重金屬汙染土壤治理機制不健全,不利於重金屬汙染土壤治理技術的順利發展。由於重金屬汙染土壤具有隱蔽性,發現土壤重金屬汙染需要的時間較長,對人類生產生活的影響不易察覺,當修復工作開展時,已經對人類的健康發展帶來了影響。我國當前重金屬汙染土壤治理的相關政策法律法規不完善,相關的管理部門之間的溝通協作能力有限,缺乏必要的重金屬汙染土壤預防機制,對土壤汙染的監督管理力度有限,不利於重金屬汙染土壤治理工作的順利進行。

三、重金屬汙染土壤治理技術研究

(一)重金屬汙染土壤工程修復技術

重金屬汙染土壤工程修復技術涉及的修復工作量較大,主要是以物理、化學等方式進行修復。其中,工程修復技術包含的方面較多,主要以動電修復、換土等方式為主,在重金屬汙染土壤處理的環節中,要求相關的研究人員對土壤中重金的易揮發性進行研究,重金屬土壤中砷、汞屬於易揮發元素,針對這種重金屬土壤通常採用熱處理的方式進行,在熱處理的環節中,溫度逐漸升高,將中金屬中的砷、汞等進行揮發處理,並對其進行整合。在應用熱處理方法時,要逐步優化熱處理工序流程,對其成本進行分析,一定程度上有利於提升重金屬汙染土壤治理水平。隨著現代化科學信息技術的不斷發展,動電修復逐漸成為重金屬汙染土壤治理技術的重要方式,在運用動電修復的環節中,由於動電修復的修復成本較低,主要利用電動化學作用對重金屬汙染土壤進行處理,可以將重金屬汙染土壤進行徹底的修復,通過氧化還原將重金屬汙染物經由電極區域,並由專門的系統進行修復,已經有效的運用在重金屬汙染土壤治理過程中。同時,換土、翻土等修復技術較為傳統,是通過將土壤與重金屬土壤進行混合的方式進行,但是在實際的應用環節中效果不明顯(如圖1所示)。

圖2重金屬汙染土壤生物修復技術流程圖

(二)重金屬汙染土壤生物修復技術

重金屬汙染土壤生物修復技術主要包括植物修復、微生物修復以及動物修復。在植物修復的過程中,體現了節能環保的原則,在實際的修復環節中,充分發揮綠色植被的優勢,通過植物的光合作用與重金屬中的重金屬汙染物進行吸收,有利於提升生態環境質量。其中植物修復涉及的方面具有多樣性,在植物提取的環節中,是選用富集能力較強的植物對其重金屬汙染物進行吸收,例如:十字花科類植物。植物揮發,主要是對重金屬土壤中的易揮發性金屬進行處理,將生理機能的優勢充分發揮出來,促進重金屬汙染土壤的可揮發性,從而保證修復工作的順利進行。植物固化可以有效的降低重金屬汙染土壤中的重金屬危害程度,並對重金屬汙染土壤中的汙染物質進行過濾處理,從而提升重金屬汙染土壤修復技術水平,微生物修復主要是以微生物新陳代謝為主,在新陳代謝的環節中,對重金屬汙染土壤進行氧化還原處理,可以有效提升重金屬汙染土壤修復效果,例如:可以使用硫酸還原菌、藍細菌、革蘭氏陽性菌等。動物修復環節主要是利用蚯蚓等對重金屬進行鈍化從而實現修復的目的(如圖2所示)。

(三)重金屬汙染土壤化學修復技術

重金屬汙染土壤化學修復技術主要包括原位鈍化修復技術以及土壤洗脫修復技術。其中,原位鈍化修復技術在重金屬汙染土壤治理中應用的範圍較廣,具有修復成本低的優勢,利用原位鈍化修復技術一定程度上可以提升土壤資源的利用率,有利於實現經濟效益與社會效益相統一。原位鈍化技術在治理重金屬汙染土壤的過程中,聽過發揮重金屬穩定劑的優勢經過一系列的氧化還原反應對重金屬汙染土壤中的汙染情況進行分析,有利於促使重金屬汙染土壤的形態發生轉變,從而有效降低重金屬汙染土壤重金屬含量,保證修復工作的順利進行。土壤洗脫修復技術主要應用在鉛、鎘等重金屬汙染土壤治理過程中,土壤洗脫修復技術操作簡單,是充分發揮洗脫液的優勢,對土壤中的重金屬元素進行掃除。同時,利用土壤洗脫修復技術時,可以保證洗出液的循環使用,有利於提升資源的利用率,從而提升重金屬汙染土壤治理效果,體現了節約能源的原則,有效降低了土壤中的重金屬含量,其應用範圍較廣。

(四)重金屬汙染土壤農田修復技術

重金屬汙染土壤農田修復技術主要根據當前重金屬汙染土壤的實際情況出發,注重農田的治理環節,一定程度上完善了傳統耕地模式的局限性,不斷優化農田耕地結構,注重農田的日常管理,從而降低重金屬汙染土壤中的重金屬含量。農田修復技術主要以植物種植為主,在日常的工作管理過程中,注重對土壤中重金屬元素的研究,通常採用硅藻土有機肥對土壤中的重金屬離子進行吸收,硅藻有機肥的應用過程較為簡便,具有成本低的優勢,但是在實際的應用過程中還需要其它輔助方式進行。

四、結論

加強重金屬汙染土壤治理技術的研究是提升整體環境質量的關鍵。人們在日常的生產以及生活過程中排放的重金屬對人們的身體健康造成一定的威脅,在對重金屬汙染土壤治理技術進行研究時,要將植物修復、微生物修復、動物修復進行整合分析,注重相關環保部門之間的溝通與協調,建立完善的監督管理運行機制,在實際的修復過程中始終堅持節能環保的原則,從而實現經濟效益與社會效益相統一。

原標題:淺談重金屬汙染土壤治理技術

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