時間:2024-01-10 14:57:15
序論:在您撰寫重金屬污染的治理措施時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
中圖分類號:F407.4文獻標識碼:A 文章編號:
隨著我國社會經濟建設步伐的加快,重金屬行業進入了高速發展時期。但重金屬行業在開采和加工過程中,一些鉛、汞、鎘、鈷、砷等重金屬通過廢水、廢氣和固體廢物來污染環境,且具有污染范圍廣、持續時間長、污染隱蔽性高、難以被降解等特點,導致部分地區的生態環境呈現惡化的趨勢,并嚴重阻礙了我國農業的發展。因此,必須建立比較完善的重金屬污染防治體系、事故應急體系和環境與健康風險評估體系,尋找合理有效的重金屬污染治理措施和修復措施來解決污染所帶來的危害,從而保證重金屬行業的健康發展。
1 重金屬污染的來源
通過對現狀的調查分析表明,各相關行業重金屬危險廢物產生量最大的為有色金屬冶煉行業,占總產生量的60.3%,其次為基礎化學原料制造行業,占總產生量的28.4%。鉛、鎘、鉻、汞、砷作為重金屬污染的主要元素,其重點防控行業有:①有色金屬冶煉和含鉛蓄電池制造業是主要的涉鉛行業。其中有色金屬冶煉鉛塵產生量占鉛塵產生總量的36.6%,電池制造鉛塵產生量占總產生量的63.4%;②廢氣中的鎘主要由常用有色金屬冶煉行業產生;③皮革鞣制加工行業是廢水中總鉻產生及排放的主要行業,金屬表面處理業是廢水中六價鉻產生及排放的主要行業。金屬表面處理行業鉻產生量占67.9%,有色金屬冶煉行業鉻產生量占32.1%;④基礎化學原料制造是廢水中汞和砷產生及排放的主要行業。
2 重金屬污染的特點及危害
重金屬污染是通過廢水、廢氣和固體廢物來污染環境的,其主要特點為污染范圍廣、持續時間長、污染隱蔽性高、難以被降解。隨著農業集約化生產的發展以及城市化進程的推進,重金屬通過污水灌溉、大氣煙塵沉降、垃圾填埋處理等途徑進入土壤和水體。由于這些重金屬兼具富集性和難以逆轉的特點,不易為微生物降解,因此土壤和底泥往往是重金屬的儲存庫。重金屬離子的不斷積累,并通過食物鏈進入農產品,甚至可轉化為毒害性更大的甲基化合物,對食物鏈中某些生物產生毒害,最終在人體內蓄積,不僅影響農產品質量安全,還危害人類健康。
大多數重金屬是過渡性元素,其原子特有的電子層結構使其在土壤環境中的化學行為具有一系列特點:①重金屬能在一定的賦存狀態下發生氧化還原反應,具有可變價態,且其價態的不同,導致其活性和毒性也不同;②重金屬易在土壤環境中與土壤中的一些無機酸反應生成硫化物、碳酸鹽、磷酸鹽等。這些化合物的溶度積都比較小,使得重金屬累積于土壤中,不易遷移,使污染區域內的危害周期變長;③重金屬作為中心離子能夠生成配位絡合物,還可與一些大分子有機物,如腐植質、蛋白質等生成螯合物。這樣難溶性的重金屬鹽,其在水中的溶解度可能增大,更易在土壤環境中遷移,增大其污染危害的范圍。
3 重金屬污染的治理措施
由于重金屬污染的長期性、潛伏性、累積性和不可逆轉性,一旦土壤中重金屬含量超過環境容量,在土壤中不被降解,且遷移性小,則清除污染相當困難。此外,重金屬污染在各地因涉重金屬行業的不同,其表現也有較大差異。有的以鉛塵污染最為突出;有的表現為地表水或地下水受到汞、鎘、鉻、砷的污染;有的表現為土壤中鉛、鎘、砷明顯高于背景值。因此,各地應針對涉重行業的分布特征提出相應的污染防治對策。
3.1 調整產業結構,加大重點行業防控
規范全國涉重企業的管理,發展無害化和資源節約型產品,增加新型產品比重。如含鉛蓄電池制造業要逐步淘汰開口式普通蓄電池,重點發展高容量密封型免維護鉛酸蓄電池。推動動力鋰離子電池和氫鎳電池替代鎘鎳電池,無汞普通鋅錳電池替代含汞鋅錳電池;金屬表面處理業要加大含氰電鍍工藝的淘汰力度,積極推行無氰電鍍工藝;基礎化學原料制造業應鼓勵離子膜生產燒堿;皮革鞣制加工業應推廣白濕皮工藝,采用無污染的化工材料預鞣、剖白濕皮。提倡低鉻高吸收鉻鞣和無鉻鞣劑替代鉻鞣,在復鞣過程中不用或少用含鉻復鞣劑;常用有色金屬冶煉業應鼓勵氧氣底吹熔煉-鼓風爐還原煉鉛、富氧常壓直接浸出煉鋅工藝、沸騰焙燒工藝,全部淘汰土燒結盤、簡易高爐、燒結鍋、燒結盤、燒結機、用坩堝爐熔煉再生鉛等落后且達不到環保標準的煉鉛工藝和設備,以及用土制馬弗爐、馬槽爐、橫罐、小豎罐等進行還原熔煉再以簡易冷凝設施回收鋅等落后的煉鋅或氧化鋅的工藝。
3.2 加強集中治理,實施區域綜合整治
凡涉重金屬的項目全部規劃到統一專業園區進行集中管理,根據區內的企業規模和數量,加大園區安全防護距離,嚴格廢氣、廢水等污染物排放標準。涉重金屬專業園區建設必須符合國家產業政策和規劃要求,符合土地利用總體規劃、土地供應政策和土地使用標準的規定;加強園區的設計和管理,做到“5 個集中”:集中供熱、集中供水、?;芳泄?、廢水集中治理、集中配套生活設施,對排至園區污水處理廠的污水實行在線監控;貫徹國家清潔生產促進法, 推行清潔生產標準, 實施強制性清潔生產審核,實施清潔生產推廣計劃,建立清潔生產的激勵機制;在污染物分類收集的基礎上,分別實施預處理,不斷提升行業技術水平, 提高產品質量,降低對環境的不利影響,實現可持續發展。
3.3 提高項目準入門檻,嚴格限制重金屬項目
進一步提高節能、環保、安全土地使用和職業健康方面的準入標準,實施涉重金屬產業準入公告制度。對不符合國家產業政策、企業規模小、污染物排放不達標的生產廠點,依照有關法律法規立即責令其關閉或整改。新建企業注冊資本不得低于3 000 萬人民幣,首次投入不得低于5 000 萬人民幣,嚴格按照地表水水域環境功能和保護目標科學確定環境安全防護距離。對不符合要求的涉重金屬項目,發展改革部門不得備案、核準,規劃部門不得受理規劃許可,國土資源部門不得受理用地申請,環境保護部門不得審批其環境影響報告書和核發排污許可證,安監部門不得發放安全生產許可證,質監部門不得發放生產許可證,
金融機構不得提供貸款支持。
3.4 嚴格污染源監管,加強重金屬監控能力體系建設
禁止在重要生態保護區、農業發展區、敏感區和已無環境容量的區域新建主要外排重金屬污染物的項目。凡環保手續不齊全或超生產經營范圍從事含重金屬產品及相關配件制造、
組裝、經營的企業、個體工商戶,一律立即依法取締;凡未能做到達標排放和規范防護或未能通過環保、安全生產、質量監督等有關主管部門驗收的,一律立即依法關停。對已取得環評批復未進行環保驗收、衛生防護距離內有環境敏感目標、污染防治措施無法滿足要求的企業要實施停產整治,并限期驗收,對逾期未能通過驗收的企業實施關閉。同時,組織開展環境影響后評估,對已建成并投入生產使用的涉重金屬項目所造成(或可能造成)的環境影響以及重金屬污染治理措施的有效性進行跟蹤檢查、監測,并提出環境保護補救方案或改進建議,實現涉重金屬項目環境影響的全過程評估與動態管理。
關鍵詞:國內 土壤 重金屬污染 治理措施
中圖分類號:X53 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)05(b)-0114-01
我國土壤重金屬污染日益嚴重,開展土壤重金屬污染防治措施是必要的,以此來保證生態環境和食品安全。在1983年我國對土壤環境容量做了初步研究,并提出了相關理論,如土壤重金屬的生態效應等。我國目前圍繞重金屬污染土壤修復技術的基本原理提出了土壤重金屬污染治理措施,如工程措施、物理修復、化學修復、生物修復和農業治理措施。
1 工程措施
工程措施是土壤重金屬污染治理措施中的經典,工程措施主要就是指客土、換土和深耕翻土這些治理措施。針對土壤重污染區一般會采用客土和換土的方式,而對于土壤輕污染區一般則選擇深耕翻土這種方式。工程措施具有獨特的優勢,如徹底性和穩定性。但是在實際治理過程中,工程措施工程量大,需要巨大資金投入,并且土體結構也會因這種措施而遭到破壞,進而導致土壤肥力越來越低。除此之外,采用工程措施換出的污土,還需要再次處理,工序較為復雜。
2 物理修復
物理修復是土壤重金屬污染治理措施中最早的一個治理方法,其比較適用于污染面積小的土壤。物理修復是一種治本的治理措施,但是如果發生二次污染,那么這種措施很容易破壞土壤結構,導致土壤肥力降低。物理修復主要包括改土法、熱解析法、玻璃化技術、電動修復。(1)改土法。這種方法所包含的方法與工程措施相類似,即客土法、換土法和深耕翻土法。這種方法在20世紀90年代之前應用較為普遍,其徹底性和穩定性占據優勢。但是隨之新興技術的開發,這種方法逐漸被取代。(2)熱解析法。這種方式適用于一般容易揮發的重金屬污染區,通過加熱的方式,將這些重金屬污染物從土壤中揮發出來,這種方法對治理由于汞而引起的污染非常奏效,并且可以將汞進行回收。但是這種方式很容易破壞土壤中的有機物質和結構水,并且如果沒有將汞及時徹底回收,很容易造成大氣二次污染。因此,這種方法應用較少。(3)玻璃化技術。采用這種方法之前需要在被污染的土壤里面埋下導電材料,通過電極使土壤融化,冷卻后形成玻璃態物質。這種方法應用較為復雜,而且成本較高。但是,玻璃化技術非常適用于放射性廢物的治理。(4)電動修復。電動修復就是指在污染土壤中通電流,金屬離子等向電極運輸,經工程化的收集系統集中收集處理。電動修復不需要攪動土層,是一種經濟可行的方式。該技術最先是由美國所提出,目前在我國也應用較為廣泛,其已經進入商業化階段。
3 化學修復
化學修復就是向污染的土壤中加入一般化學物質,如改良劑等,改變理化性質,使土壤發生化學反應,降低重金屬的生物有效性。化學修復成本較低,但是其很容易“反復發作”。化學修復主要包括化學固化法和化學淋洗法。
(1)化學固化法。化學固化法就是在污染土壤中加入化學試劑,讓其與土壤中的重金屬發生反應,降低土壤中重金屬生物的有效性。目前,我國在土壤重金屬污染治理中已經應用過多種金屬氧化物、生物材料、有機質高分子聚合材料,通過這些物質,改變土壤介質的酸度。
(2)化學淋洗法。化學淋洗法就是在污染土壤中加入淋洗液進行淋洗,將土壤固相中的重金屬轉化到土壤液相中,最后將液相回收處理。我國通常運用的淋洗液有無機酸、表面活性劑、EDTA等。這種方式對于污染較輕的土壤比較適用,雖然對于重度污染的土壤也能發揮較好的作用,但是需要較大的成本。加之,淋洗液如果沒有使用得當,很容易造成地下水污染、土壤變性。
4 生物修復
生物修復是指在一定條件下,利用微生物、植物的代謝來治理污染物。利用修復可以削弱土壤重金屬污染物的毒性。與上述治理措施相比,生物修復在達到治理目的的同時,降低成本,不會產生二次污染。生物修復包括植物修復技術、微生物修復技術以及生態修復技術。
(1)植物修復技術。植物修復就是以植物忍耐和超積累某種重金屬的理論為基礎,利用自然生長的植物,對土壤重金屬污染進行清除。植物修復主要包括植物提取、植物揮發和植物穩定。1)植物提取利用重金屬積累植物將污染土壤中的重金屬吸取出來,將其轉移到地上,進行集中處理,達到治理污染土壤的目的。目前常用的植物有油菜、薺菜等,主要除去由鉛、鎘等重金屬造成的土壤污染。1999年在我國發現了世界上第一種砷的超富集植物――蜈蚣草。從1999年至今有很多專家對蜈蚣草清除土壤重金屬的污染進行研究,如謝景千、雷梅、陳同斌、李曉燕、顧明華、劉曉海在《蜈蚣草對污染土壤中As、Pb、Zn、Cu的原位去除效果》一文中驗證了蜈蚣草對土壤污染具有很大的修復潛力。2)植物揮發主要是利用植物的根系,通過根系吸收重金屬,并將其轉化為易揮發的氣態物質,從而達到治理土壤污染的目的。植物揮發主要是對Hg、Se等重金屬的清除。目前常用的植物主要有卷心菜、胡蘿卜、水稻、海藻等。3)植物穩定利用一些植物促進重金屬的轉變,將其轉變為毒性低的形態。植物穩定不會改變土壤的重金屬含量,只是改變其形態。這種方式適用于土壤有機質含量高的污染土壤防治。
(2)微生物修復技術。微生物修復技術主要是通過降低土壤中重金屬的毒性、提高植物對重金屬的吸收以及吸附積累重金屬的方式來實現清除污染的功能。如利用變形桿菌將汞離子轉變為汞元素,最后將會有四分之三的汞元素揮發掉,進而達到降低汞的毒性。
(3)生態修復技術。生態修復技術主要是通過蚯蚓-植物-微生物對重金屬污染的土壤進行治理。蚯蚓是一種能提高土壤自凈能力的一種動物,目前我國很多學者對蚯蚓防治土壤重金屬污染方面做出很多研究,如馮鳳玲、成杰民、王德霞在《蚯蚓在植物修復重金屬污染土壤中的應用前景》一文中對通過蚯蚓、植物、微生物構建的生態修復系統的應用,闡述了生態修復技術在防治土壤重金屬污染中的可行性和發展方向。
5 農業治理措施
農業治理就是通過改變農業管理制度來減輕土壤中重金屬的污染,如控制土壤水分、選擇化肥、選擇農作物的方式,成本低,周期長。
6 結語
綜上所述,土壤重金屬污染防治采用工程措施、物理修復、化學修復,具有一定的局限性,并且成本較高,容易造成二次污染;采用農業治理措施雖然成本低,但是周期長;而采用生物修復不僅效果好,而且成本低,不容易發生二次污染,其具有不可替代的優勢。由此可見,生物修復勢必成為我國土壤重金屬污染治理的主要措施,也是相關領域專家今后研究的重點。
參考文獻
[1] 焦麗香,郭加朋.土壤重金屬的污染與治理進展研究[J].科技情報開發與經濟,2009(1):155-156.
[2] 翁添富,高建培,易鋒,等.土壤重金屬污染生物修復技術研究進展[J].科技導報,2009(4):93-97.
[3] 羅強,任永波,鄭傳剛.土壤重金屬污染及防治措施[J].世界科技研究與發展, 2004(2):42-46.
關鍵詞:土壤 重金屬污染
1、研究背景
據我國農業部進行的全國污灌區調查,在140萬公頃的污水灌區中,遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區面積的64.8%,其中輕度污染的占46.7%,中度污染的占9.7%,嚴重污染的占8.4%。由此可見我國土壤受重金屬污染的情況較為嚴峻[1]。
在環境污染研究中,重金屬多指Hg,Cd,Pb,Cr以及類金屬As等生物毒性顯著的元素,其次是指有一定毒性的一般元素,如Zn,Cu,Ni,Co,Sn等。人們所說的土壤重金屬污染主要是由于Zn,Cu,Cr,Cd,Pb,Ni,Hg,As8種重金屬元素等引起的土壤污染。土壤是人類賴以生存的自然條件,如果土壤被重金屬污染將直接導致糧食、蔬菜、瓜果等的重金屬含量增加。同時因為重金屬不能為土壤微生物所分解,而易于積累轉化為毒性更大的甲基化合物,甚至有的通過食物鏈以有害濃度在人體內蓄積,從而嚴重危害人體健康[2]。由于重金屬在土壤中難以被分解、轉化或吸收,所以充分認識土壤污染及危害,保護土壤,防治污染是十分重要的任務。
2、土壤重金屬污染的特點
大多數重金屬是過渡性元素,而過渡性元素的原子具有其特有的電子層結構,這使重金屬在土壤環境中的化學行為具有下列一系列特點;
(1)重金屬具有可變價態,它能在一定的幅度內發生氧化還原反應。不同價態的重金屬具有不同的活性和毒性。
(2)重金屬易在土壤環境中發生水解反應,生成氫氧化物;它也易與土壤中的一些無機酸發生反應生成硫化物、碳酸鹽、磷酸鹽等。這些化合物在土壤中的溶解度較小,所以重金屬不易遷移而易累積于土壤中,從而降低了污染危害范圍擴大的可能性,但卻使變長了污染區的危害周期和加大了重金屬危害程度。
(3)重金屬作為中心離子,能夠接受多種陰離子和簡單分子的獨對電子,生成配位絡合物:還可與一些大分子有機物,如腐殖質、蛋白質等生成鰲合物。上述反應增大了重金屬在水中的溶解度,進而使重金屬在土壤環境中更易遷移‘從而增大了重金屬污染區域范圍。
重金屬的所有這些化學特性,決定了重金屬在土壤環境中具有多變的遷移特性。重金屬污染的主要特點,除了污染范圍廣、持續時間長外,還有污染隱蔽性,而且它無法被生物降解,并可能通過食物鏈不斷地在生物體內富集,進而可轉化為毒害性更大的甲基化合物,對食物鏈中某些生物產生毒害,最終在人體內蓄積而危害人體健康。重金屬的上述特性決定了其在污染和環境危害中的特殊作用。
3、土壤重金屬污染的危害
土壤重金屬污染對環境產生的危害主要有下列途徑:
(1)受污染的土壤直接暴露在環境中,動物或人直接或間接地吸收了受污染的土壤顆粒等;
(2)土壤中的重金屬通過淋溶作用向下緩慢滲透,從而污染了地下水;
(3)外界環境條件的變化,例如酸雨、施加土壤添加劑等因素,提高了土壤中重金屬的活性和生物有效性,使得重金屬較易被植物吸收利用,從而進入食物鏈后對動物和人體產生毒害作用。
4、重金屬污染土壤治理方法
土壤重金屬污染的治理,世界各國都開展了廣泛的研究工作。目前,所采用的土壤重金屬污染的治理方法主要有下列四種。
4.1生物措施
生物措施是利用生物的某些特性來適應、抑制和改良重金屬污染土壤的措施。生物措施包括動物治理、微生物治理和植物治理三種方法。
動物治理是利用土壤中的某些低等動物(如虹蛻和鼠類)能吸收土壤中的重金屬,因而能一定程度地降低污染土壤中重金屬的含量。在重金屬污染的土壤中放養蛆蛻,待其富集重金屬后,采用電激、灌水等方法驅出蛆叫集中處理,對重金屬污染土壤也有一定的治理效果[3]。
植物治理是利用有些植物能忍耐和超量累積某種或某些重金屬的特性來清除污染土壤中的重金屬。通常,它有三個部分組成:植物萃取技術、根際過濾技術、植物揮發技術。植物治理的關鍵是尋找合適的超積累或耐重金屬植物。
生物措施的優點是實施較簡便、投資較少和對環境攏動少。缺點是治理效率低(如超積累植物通常都矮小、生物量低、生長緩慢且周期長),不能治理重污染土壤(因高耐重金屬植物不易尋找)和被植物攝取的重金屬因大多集中在根部而易重返土壤等。
4.2工程措施
工程措施包括客土、換土、翻土、去表土等方法,適用于大多數污染物和多種條件。
客土是在污染土壤上加入未污染的新土;換土是將已污染的土壤移去,換上未污染的新土;翻土是將污染的表土翻至下層:去表土層是將污染的表土移去。這些方法能使耕作層土壤中重金屬的濃度降至臨界濃度以下,或減少重金屬污染物與植物根系的接觸而達到控制危害的目的。
用工程措施來治理重金屬污染土壤,具有效果徹底、穩定等優點,是一種治本的措施。但由于存在實施繁復、治理費用高和易引起土壤肥力減弱等缺點。因而一般適用于小面積、重污染的土壤。
4.3農業措施
農業措施是因地制宜的改變一些耕作管理制度來減輕重金屬的危害,以及在污染土壤上種植不進入食物鏈的植物。
用農業措施來治理重金屬污染土壤,具有可與常規農事操作結合起來進行、費用較低、實施較方便等優點,但存在有些方法周期長和效果不顯著等缺點,農業措施適合于中、輕度污染土壤的治理。
4.4化學措施
化學措施是向污染土壤投加改良劑,增加土壤有機質,陽離子代換量和粘粒的含量,以及改變pH,Eh和電導等理化性質,使土壤中的重金屬發生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低重金屬的生物有效性。
用改良措施來治理重金屬污染土壤,其治理效果和費用都適中,對污染不太重的土壤特別適用。但需加強管理,防止重金屬的再度活化。
5、結論
隨著土壤重金屬污染日益加劇,土壤重金屬污染的治理已成為當前研究的熱點。土壤重金屬污染具有高累積性和不可逆轉性,污染一旦發生,僅依靠切斷污染源的方法難以進行徹底恢復。目前,己有一些污染土壤治理的方法,但從其發展和需求來看,還須發展更加有效的治理技術。
參考文獻:
[1]陳志良,仇榮亮.重金屬污染土壤的修復技術[J]環境保護,2002.29(6).21-23.
【關鍵詞】農業 土壤重金屬污染 治理措施
引言:污染問題是各國經濟發展中都要面臨的難題。近些年,隨著我國工業化進程的加快,使得土壤重金屬污染日益加劇,許多耕地因重金屬污染受到破壞,這使得我國耕地面積大幅度減少。想要使農作物正常生長就要保障土壤正常狀態,土壤影響著農產品質量,若土壤受到重金屬污染,不僅農產品會受到污染,這些被污染的農產品更會影響人們身體健康,土壤重金屬污染治理具有重要意義。
一、重金屬污染的概念
重金屬是指比重大于5的金屬,重金屬在人體中累積達到一定程度,會造成慢性中毒。對環境造成污染的重金屬包括:汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重元素。重金屬不能被生物降解,被重金屬污染的食物進入人體后,重金屬在體內沉淀,便很難排除體外,還會與體內蛋白質及酶發生強烈作用,使之失去活性,重金屬對人體危害非常大[1]。鉻會造成四肢麻木,精神異常;錫進入身體凝結成塊后,甚至會致人死亡;釩會對人的內臟造成破壞。采礦、廢棄排放、工業排放、污水排放等會造成重金屬污染,導致環境質量惡化。日本就曾經因汞污染引發水俁病,造成許多嬰兒中樞神經造成破壞。近些年,隨著我國工業化進程的不斷加快,重金屬污染問題日益嚴重,已開始嚴重影響人們身體健康,全國各地都因重金屬污染出現了癌癥村,我國必須對重金屬污染提高重視。
二、土壤重金屬污染
我國經濟發展中面臨著嚴重的重金屬污染,其中土壤重金屬污染尤為突出,幾乎全國各地多處耕地存在重金屬污染問題,土壤重金屬污染已成為“公害”[2]。目前我國土壤重金屬污染主要污染物有:汞、鎘、鉛、鉻、砷等生物毒性重金屬元素,以及有毒元素鋅、銅、鎳等。這些主要重金屬污染元素多來自:農藥、廢水、污泥和大氣沉降等方面。如,砷就經常被作為除草劑、殺蟲劑等農藥,大量農藥使用后便很容易造成砷污染;汞則來自含汞廢水。汞、砷都能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細菌活動,影響氮素供應。土壤中鎘含量超標時,作物葉綠素結構將受到破壞,吸收水、陽光的能力大幅度下降,農作物生長、發育、產量、品質都將受到影響。土壤中鉛超標時,植物光合能力、氧化能力、代謝強度都將被降低,作物成活率會大大被降低。重金屬有著移動性差、滯留時間長、不能被微生物降解等特性。農作物生長在被污染的土壤中被人類食用,這些重金屬將直接作用于人體,在身體里沉淀。如,鎘污染土壤環境中的作物被人類食用后,將引發高血壓、腎功能失調、心腦血管等疾病。汞則會沉入肝臟,破壞神經系統和大腦[3]。土壤重金屬污染已嚴重威脅了人類生存與發展,加強土壤重金屬土壤治理勢在必行。
三、土壤重金屬污染治理措施
通過前文分析,不難看出土壤重金屬污染的危害性,土壤重金屬污染已成為了制約我國農業發展的主要原因。我國必須提高對土壤重金屬污染的重視,加強治理,采用相應治理措施。下面通過幾點來土壤重金屬治理措施:
(一)化學治理措施
化學治理措施見效快,簡單易行,操作簡單,效果明顯,但若操作不當極有可能造成化學污染?;瘜W治理措施是通過向土壤中投入化學改良劑的方式,來達到降低土壤中重金屬含量的目的。不同化學改良劑,效果有所不同,針對污染情況也不同。其原理是將重金屬吸附、氧化還原。常用化學改良劑有:磷酸鹽、硅酸鹽、碳酸鈣、沸石等。在實施中為了避免對土壤造成二次污染,一定要控制好改良劑用量。
(二)生物治理措施
生物治理措施易于操作,效果好,且不會造成二次污染,這種方式是通過生物削弱、凈化土壤,來降低土壤重金屬含量。例如,利用自然界原有植物或人工培育植物,通過植物吸收方式解決重金屬污染。目前已經發現能夠吸收重金屬的植物多達七百余種。這些重金屬元素被植物吸收后,將被轉化為氣態物質,揮發到空氣中;除植物外,微生物也能夠降低土壤重金屬含量,改善土壤微環境。微生物治理技術主要是應用:動膠菌、藍細菌、藻菌、原菌、硫酸菌等,通過胞外聚合物與重金屬離子結合成絡合物,達到降低重金屬含量和重金屬毒性的目的。
(三)農業治理措施
農業治理指的是通過改變耕作管理制度的方式,降低土壤重金屬污染。該措施實施中要因地制宜,科學結合當地農業發展實際情況。農業治理措施主要有:控制土壤水分調節土壤氧化還原電位,降低重金屬污染。另外,還可通過肥料選擇和控制的方式,減少化肥應用,增施有機肥,降低化肥對土壤造成的重金屬污染。此外,種作物選擇時應選擇具有抗污染的植物,避免重金屬進入食物鏈。鎘污染土壤環境中可種芝麻,實踐證明種植五年芝麻后,土壤鎘含量降低百分之三十四左右,不同植物對改善不同污染有著很好的效果,做好作物選擇至關重要。
四、結束語
農業是國家經濟發展建設的基礎,而農業的基礎是土壤,離開土壤農業發展無從談起。土壤重金屬污染現如今已嚴重影響到了農業發展,威脅到了人們身體健康,加強土壤重金屬治理勢在必行。
參考文獻:
[1]徐梅玉.我國耕地土壤污染解決中機械保護性耕作的作用研究,以土壤中鉛和鎘污染為例[J].湖北師范學院,2011,16.
關鍵詞:重金屬污染;土壤污染;生物修復;超量積累
作為人類發展的基礎,土壤資源往往在城市化以及工業化的發展之下出現了不同程度的污染以及破壞。在這樣的背景之下,我國的土壤容易受到重金屬的污染而危害人類的生命安全。本文基于此,分析探討國內外土壤重金屬污染防治技術以及相關研究的發展。
1 土壤重金屬污染預防的發展歷程
1.1 預防體制
基于世界各國城市化以及工業化發展程度的日益加深,各國家普遍存在土壤重金屬污染的問題。為了進一步促進各類問題的解決,世界各國加強了對于土壤重金屬污染預防。關于土壤重金屬污染預防的發展歷程,筆者進行了相關總結,具體內容如下。
日本為了進一步促進土壤重金屬污染問題的解決,頒布了《土壤環境標準》《土壤污染對策法》等法律法規,而我國自改革開放之后,逐步加強了對于環境問題的關注,并于1989年頒布《中華人民共和國環境保護法》,開始了我國土壤重金屬污染問題的處理,隨后中國在該法律的基礎之上進行修訂工作,從而實現了對于污染物排放的限制與處理。
1.2 預防技術
為了進一步實現按土壤重金屬污染問題的解決,各國逐步提出了清潔生產的概念。在這樣的背景之下,歐共體于1979年宣布推行工業清潔生產的政策。在這樣的背景之下,該區域的農業生產部門加強了對于各類先進生產技術的運用,從而實現了農業的清潔生產,規避了農業化學產品的超量使用對土壤污染。
事實上,這種從源頭上降低污染源的措施,能夠降低了土壤中重金屬離子的引入,從而實現了土壤資源的保護。
2 土壤重金屬污染治理方法
目前,我國處于經濟結構轉型期間,土壤重金屬污染的問題也較重。在這樣的背景之下,為了實現我國社會的綠色、低碳、可持續發展,我國的有關部門加強了對于該類問題的解決。關于常見的土壤重金屬污染治理方法,筆者進行了相關總結,具體內容如下。
2.1 工程治理法
所謂的工程治理法,指的是相關單位借助物理原理以及方法進行土壤重金屬污染問題的解決。在傳統的工程治理過程中,工作人員多借助換土、翻土等方法進行作業,但伴隨著科學技術的不斷變更,我國有關部門逐步采用淋洗法、電解法、熱處理等辦法進行作業。
一般而言,工程治理方法在運行的過程中具有效果顯著等特點,但是其因為工程復雜、工程量等問題進而導致工程成本的進一步增加。此外,該方法在運用的過程中往往因為維護措施不到位而導致部分土壤中的金屬元素被遷移到其他地區,造成土壤重金屬污染面積的擴大,難以真正改善土壤的重金屬污染現狀。
以日本富士縣神通川流域的土壤重金屬污染防治為例,為了降低土壤中的鎘元素,相關單位加強了對于工程治理法的運用。在這一過程中,工程單位去除污染區域15cm的表土,并壓實心土,并采用淋洗法對污染土壤進行清洗。
2.2 農業治理
所謂的農業治理,指的是通過優化、完善傳統的耕作管理制度,實現土壤重金屬污染的降低。在這一過程中,工作人員需要依據重金屬污染的實際狀況而選擇相應的植物種植,從而實現了對于土壤中重金屬元素的消除。此外,在農業治理的過程中,作業人員還需要合理選擇花費,從而降低土壤中的重金屬元素。
學者林汲等人就通過實驗分析發現了硅藻土有機肥能夠實現對于Cd、Zn重金屬離子的吸收,從而降低了土壤中的重金屬離子。一般而言,該方法在運行的過程中普遍存在操作簡便、費用低的特點,但是由于其仍舊未能夠從根本上消除重金屬污染,進而導致其只能夠作為輔助手段進行處理。
在進行廣西壯族自治^環江縣廢礦土壤污染治理的過程中,中科院地理所環境修復中心陳同斌率團隊,借助蜈蚣草等植物開展了土壤重金屬處理工作,并成功修復1280畝重金屬污染農田。
2.3 生物治理
生物治理方法在運行的過程中主要借助生物生命代謝活動的開展,從而降低了環境中重金屬污染的濃度。從而確保部分受到污染的土壤能夠恢復到初始狀態。一般而言,生物治理方法在運用的過程中因為參與治理的主角不同,故而分為動物修復、微生物修復以及植物修復。
所謂的動物修復技術,指的是有關部門以及人員利用土壤中的低等動物進行土壤中重金屬的吸收,從而實現了土壤中重金屬含量的進一步降低。相關的研究表明,蚯蚓的出現能夠實現對于硒、銅元素的吸收。事實上,該方法在推行的過程中也具有一定的問題:諸如低等動物往往會將吸收的金屬元素再次釋放到土壤中,從而造成了二次污染。
微生物修復技術則是利用土壤中的微生物進行各類金屬元素的吸收。目前,最為常用的微生物就是――真菌。真菌在生存的過程中往往能夠分泌一定量的氨基酸、有機酸等物質,從而實現了對于重金屬的溶解。目前,從相關的研究分析可以發現:微生物修復技術在運行的過程中具有較為光明的前景,且能夠較好的實現我國土壤重金屬問題的解決。
植物修復技術的運行原理主要是在污染的區域種植特定植物,從而借助植物的生長過程實現對于重金屬的吸收以及化解。目前,植物提取技術獲得了相關研究人員的重視,并由此促進了土壤重金屬問題的解決。現階段,最為常用的植物有遏藍菜、高山甘薯等。
仍舊以日本富士縣神通川流域的土壤重金屬污染防治為例,土壤重金屬處理單位在含鎘100mg/kg土壤上進行苧麻的種植,從而由此實現對于土壤中鎘元素含量的降低。該地區在采取生物法治理土壤重金屬污染的過程中,實現了鎘元素含量降低27.6%。
3 發展論述
為了進一步促進我國土壤重金屬污染問題的解決,我國的有關部門需要從法律的角度出手,加強對于各類土壤重金屬污染法律法規的制定。此外,我國還需要加強對于清潔生產的發展,并大力運用清潔能源。而在已經發生的土壤重金屬污染問題,作業人員需要加強植物修復技術的運用。
4 結束語
為了進一步促進我國土地重金屬污染問題的解決,我國的有關部門以及人員需要采取科學的方式進行問題解決。本文基于此,分析探討土壤重金屬污染預防的發展歷程(預防體制、預防技術),并就常見的土壤重金屬污染治理方法進行分析,最后論述了我國土壤重金屬污染問題解決的措施。筆者認為,隨著相關措施的落實到位,我國的環境問題必將得到顯著的改善。
參考文獻
[1] 李錄久,許圣君,李光雄,張祥明,王允青,劉英,況晶.土壤重金屬污染與修復技術研究進展[J].安徽
農業科學,2014(1):156-158.
[2] 董文洪,楊海,令狐文生.土壤重金屬污染及修復技術研究進展[J].化學試劑,2016(12):1170-1174.
[3] 廖健.土壤重金屬污染及其化學修復技術的研究進展[J].中國石油和化工標準與質量,2013
(24):30+28.
關鍵詞:土壤污染 重金屬 危害 修復方法
土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一,也是人類生態環境的重要組成部分[1-2]。隨著近年來經濟發展,工農業生產不斷擴大,所產生的廢水和廢渣也不斷增多,不但破壞地表植被,而且其中有毒有害重金屬還隨廢水的排放及廢渣堆的風化和淋濾進入周邊土壤環境[3-6]。目前我國受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染耕地面積近2,000萬公頃,約占總耕地面積的1/5,其中工業“三廢”污染耕地1,000萬公頃,污水灌溉的農田面積已達330多萬公頃。
1. 土壤重金屬污染的定義
在自然界,重金屬以各種形態存在,常見的金屬元素有銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、汞、鉬、金、銀等;其中既有對生命活動所需要的微量元素,如錳、銅、鋅等;但大多數重金屬元素在環境中對環境都會有一定的污染作用,主要包括汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等對生物體具有顯著毒害作用的元素[7]。重金屬的密度一般在4.0以上,約60種元素。但是由于不同的重金屬在土壤中的毒性差別很大,所以在環境科學中人們通常關注鋅、銅、鈷、鎳、錫、釩、汞、鎘、鉛、鉻、鈷等。砷、硒是非金屬,但是它的毒性及某些性質與重金屬相似,所以將砷、硒列入重金屬污染物范圍內。由于土壤中鐵和錳含量較高,因而一般不太注意它們的污染問題,但在強還原條件下,鐵和錳所引起的毒害亦應引起足夠的重視。
土壤重金屬污染是指由于人類在生產活動中將重金屬帶入到土壤中,致使土壤中重金屬累積到一定程度,含量明顯高于背景,并可造成土壤質量的退化、生態與環境的惡化現象[8]。土壤本身含有一定量的重金屬元素,如植物生長所必需的Mn、Cu、Zn等。因此,只有當疊加進入土壤的重金屬元素累積的濃度超過了作物需要和忍受程度,作物才表現出受毒害癥狀,或作物生長并未受害但產品中某種金屬的含量超過標準,造成對人畜的危害時,才能認為土壤已被重金屬污染[9]。如土壤環境質量標準值(GB15618-1995)[10]。
2. 土壤中重金屬的來源、種類
土壤重金屬污染主要是由工業產生的“三廢”以及污水灌溉、農藥和化肥的不合理施用等農業措施引起的。隨著工農業生產的發展,重金屬對土壤和農作物的污染問題越來越突出,部分地區土壤重金屬污染現象十分嚴重??傮w來講,土壤重金屬污染源較廣泛,即有自然來源,又有包括人類活動帶入土壤的部分,目前主要來源為人為因素。主要包括大氣塵降、污水灌溉、工業廢棄物得不當堆放、采礦及冶煉活動、農藥和化肥的過多施用等[11-12]。
2.1 污水灌溉
污水灌溉通常指的是使用經過一定處理的城市污水灌溉農田、森林和草地。中國水資源較為緊缺,部分灌區常把污水作為灌溉水源來利用。污水的種類按其來源可分為城市生活污水、石油化工污水、工業礦山污水和城市混合污水等。城市生活污水中重金屬含量雖然不多,但由于我國工業發展迅速,許多工礦企業污水未經分流處理而排入下水道與生活污水混合排放,從而造成污灌區土壤Hg、As、Cr、Pb、Cd、Zn等重金屬含量逐年累積[15-16]。在分布上,往往是靠近污染源頭和城市工業區土壤污染嚴重,遠離污染源頭和城市工業區,土壤幾乎不受污水中的重金屬污染。
污灌在北方比較嚴重,因為我國北方比較干旱,水資源短缺嚴重,并且許多大城市都是重工業大城市,所以農業用水更加緊張,污水灌溉在這些地區較為普遍。據統計,我國北方旱作地區污灌面積約占全國90%以上。南方地區相對較小,僅占6%,其余則在西北地區。污灌不僅導致土壤中重金屬元素含量的增加,而且還會在人體內富集。研究顯示我國沈陽、溫州和遂昌等地由于污水灌溉引發了人體鎘中毒;鞍山宋三污灌區土壤中Hg、Cd的累積顯著,污染嚴重;用處理過的污水灌溉是解決干旱地區作物需水問題的一條可行途徑。但由此導致的土壤污染特別是重金屬污染必須引起重視。
2.2 農藥和化肥污染
農藥和化肥是重要的農用物資,對農業生產發展起到重要的推動作用,但如果不合理施用,則可導致土壤中重金屬污染。部分農藥在其組成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金屬元素,過量或不合理使用將會造成土壤重金屬污染。肥料中含有大量的重金屬元素,其中氮、鉀肥料含量相對較低,而磷肥中則含有較多的有害重金屬,另外復合肥的重金屬含量也相對較高。施用含有重金屬元素的農藥和化肥,都可能導致土壤中重金屬的污染。
2.3 礦山開采和冶煉加工
我國重金屬礦產相對豐富,在金屬礦山的開采、冶煉過程中,會產生大量廢渣及廢水,而這些廢渣和廢水隨著礦山排水和降雨進入土壤環境中,便可直接地造成土壤重金屬污染,這在我國南方地區表現得尤為突出。
3. 重金屬污染的特點及危害
3.1 重金屬元素污染土壤的主要特點
在土壤環境中重金屬污染特點可以分為兩部分:一是土壤環境中重金屬自身的特點,二是重金屬元素在不同介質中所表現的特點。具體特點如下:(1)形態變換較為復雜,重金屬多為過渡元素,有著較多的價態變化,且隨環境Eh,pH配位體的不同呈現不同的價態、化合態和結合態。重金屬形態不同則其毒性也不同;(2)有機態比無機態的毒性大;(3)毒性與價態和化合物的種類有關;(4)環境中的遷移轉化形式多樣化;(5)生物毒性效應的濃度較低;(6)在生物體內積累和富集;(7)在土壤環境中不易被察覺;(8)在環境中不會降解和消除;(9)在人體內呈慢性毒性過程。(10)土壤環境分布呈區域性;
過量的重金屬會引起動植物生理功能紊亂、營養失調、發生病變,重金屬不易被土壤微生物降解,可在土壤中累積,也可通過食物鏈在人體內積累,危害人體健康。土壤一旦遭受重金屬污染,就很難徹底消除,污染物還會向地下水和地表水中遷移,從而擴大其污染。因此重金屬對土壤的污染是一類后果非常嚴重的環境問題。
3.2人類因土壤重金屬污染而遭受的危害[25]
(1)土壤污染使本來就緊張的耕地資源更加短缺;(2)土壤污染給農業發展帶來很大的不利影響;(3)土壤污染中的污染物具有遷移性和滯留性,有可能繼續造成新的土地污染;(4)土壤污染嚴重危及后代人的利益,不利于可持續發展;(5)土壤污染造成嚴重的經濟損失;(6)土壤污染給人民的身體健康帶來極大的威脅;(7)土壤污染也是造成其他污染的重要原因。
4. 對重金屬污染的防治及修復
4.1 對土壤污染的預防
目前,仍未找到可廣泛應用且行之有效的重金屬污染治理方法,但控制污染源,是防止土壤污染的根本措施之一,同時利用土壤的自凈作用對污染物凈化具有一定的預防作用。控制土壤重金屬污染源,即控制進入土壤中的重金屬污染物的數量和速度,通過土體自身的凈化作用,降低污染。
(1)控制和消除工業“三廢”
盡量利用循環無毒工藝,減少和消除重金屬污染物的排放,對工業“三廢”進行回收改善,使其化害為利,并嚴格控制工業生產中污染物排放量和濃度,使之符合排放標準。
(2)土壤污灌區的監測和管理
在污灌區對灌溉污水的重金屬元素進行控制,監測水中重金屬污染物質的成分、含量及其變化,避免引起土壤污染。
(3)合理施用化肥和農藥
對于農藥和化肥的施用,應以環保無毒為準則,禁止或限制使用高殘留農藥,大力發展高效、低毒、低殘留農藥,發展生物防治措施。為保證農業的增產,合理施用化學肥料和農藥是必需的,但需控制好施用量,否則會造成土壤或地下水的污染。
(4)土壤容量和土壤凈化能力的提高
在農業生產過程中,施用有機肥,改良松散型沙土,改善土壤膠體的種類和數量,增加土壤對有害重金屬的吸附能力和吸附量,從而減少重金屬在土壤中的生物有效性。利用微生物品降解土壤中的重金屬,提高土壤凈化能力。
4.2 土壤中重金屬污染的修復方法
(1)工程措施
工程治理措施是指在土壤環境中,用物理或物理化學的原理來減少重金屬污染物的措施。主要包括客土,換土,翻土,淋洗液熱處理以及電解等方法。以上方法措施的治理效果相對徹底,但實工過程復雜、所需治理費用較高且比較容易引起土壤肥力效果降低。
(2)生物措施
生物治理是指利用能夠在土壤中生存的生物的某些習性來抑制和改良土壤重金屬污染。Nanda Kumar P B A等發現某些特殊植物對土壤中的重金屬元素具有富集作用??芏返妊芯空J為食用菌對重金屬具有吸附作用。所用方法有動物治理,微生物治理,植物治理等。生物措施的優點是實施較為簡便易行、投資較少且對環境破壞小,而缺點是在短期內不易得到治理效果。
(3)化學措施
化學治理方法是利用化學物質和天然礦物對重金屬污染進行的原位修復技術,目前,在許多區域得到應用?;瘜W治理措施主要包括利用土壤改良劑、抑制劑,增加土壤有機質、陽離子代換量和粘粒的含量,改變pH、Eh和電導等理化性質,使土壤重金屬發生氧化、還原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低重金屬的生物有效性?;瘜W治理措施優點是治理效果相對較明顯,而缺點是容易再度活化。
(4)農業措施
農業治理措施是通過改變耕作方式和管理制度來達到降低土壤重金屬危害的方法。M.Puschenreiter等探討了利用農業耕作措施治理土壤重金屬的方法,得出在不同污染地區種植不同的農作物可有效降低重金屬的污染。治理方法主要包括控制土壤水分,選擇合適的農藥、化肥,增施有機肥,選擇農作物品種等。農業治理措施的優點在于操作簡單、費用不高,而缺點是需要較長治理周期卻治理效果不顯著。
參考文獻
[1] 崔德杰,張玉龍.土壤重金屬污染現狀與修復技術研究進展[J].土壤通報,2004,35(3):366-370.
[2] 方一豐,鄭余陽,唐娜等.生物可降解絡合劑聚天冬氨酸治理土壤重金屬污染[J].生態環境,2008,17(1):237-240.
[3] Zhang L C,Zhao G J.The species and geochemical characteristics of heavy metals in the sediments of Kangjiaxi River in the Shuikoushan Mine Area,China[J].Appl Geochem,1996,11(1/2):217-222.
[4] 尚愛安,黨志,漆亮等.兩類典型重金屬土壤污染研究[J].環境科學學報,2001,21(4):501-504.
[5] 王慶仁,劉秀梅,董藝婷等. 典型重工業區與污灌區植物的重金屬污染狀況及特征[J].農業環境保護,2002,21(2):115-118,149.
[6] Dang Z, Liu C Q, Martin J H. Mobility of heavy metals associated with the natural weathering of coalmine spoils[J]. Environ Pollut, 2002,118(3):4l9-426.
[7] 韓張雄,王龍山,郭巨權等.土壤修復過程中重金屬形態的研究綜述[J].巖石礦物學雜志,2012,31(2):271-278.
[8] 王紅旗,劉新會,李國學等.土壤環境學[M].北京:高等教育出版社,2007.
[9] 張輝.土壤環境學[M].北京:化學工業出版社,2006.
[10] GB15618-1995.土壤環境質量標準值[S].國家環境保護局,1995.
[11] 李錄久,許圣君,李光雄等.土壤重金屬污染與修復技術研究進展[J].安徽農業科學,2004,32(1):156-158.
[12] 任旭喜.土壤重金屬污染及防治對策研究[J].環境保護科學,1999,25(5):31-33.
[13] 郭彬,李許明,陳柳燕等.土壤重金屬污染及植物修復金屬研究[J].安徽農業科學,2007,35(33):10776-10778.
【關鍵詞】化工行業;水體及土壤污染;重金屬污染
隨著化學工業的飛速發展,人們對金屬礦產品的需求也呈現日益增長的趨勢。小到餐廳廚房的炊具以及珠寶首飾,大到核工業的核能物質。而由金屬污染引發的環境問題日趨嚴重,其對生態系統中水體及土壤的破壞基本上難以修復,并且人為的改造和維護也很難進行。尤其是前段時間的“牛奶河”事件再一次為我們敲響了環境保護的警鐘以及讓我們清楚地看到化工行業引起的水體及土壤重金屬污染的現狀和不爭的事實。
一、重金屬污染的種類及來源
所謂重金屬污染,是指由重金屬及其化合物引起的環境污染。尤其是由化工行業引起的水體及土壤重金屬污染具有永久性以及明顯的累積效應。如下圖為重金屬在水體及土壤中的遷移轉化機理[1]。
1.1 水重金屬污染
重金屬在水體中積累到一定的限度就會對水體-水生植物-水生動物系統產生嚴重危害,并可能通過食物鏈直接或間接地影響到人類的自身健康[2]。對水質產生污染的重金屬主要有Cd、Pb、As、Hg、Cr和Co等。其中以Hg的毒性最大,Cd次之。此外,As由于其毒性可將其歸為重金屬污染。
1.2 土壤重金屬污染
土壤重金屬污染是指由于人類活動將重金屬帶入到土壤中,致使土壤中重金屬含量明顯高于背景含量、并可能造成現存的或潛在的土壤質量退化、生態與環境惡化的現象[1]。污染土壤的重金屬包括生物毒性顯著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As,以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。
1.3 重金屬污染的來源
重金屬的污染主要來源化學工業污染,污染源主要有冶煉、化工、電鍍、電子、制革等行業排放的“三廢”等以及民用固體廢棄物不合理填埋堆放和大量化肥、農藥的施用,使得各種重金屬污染物以單質或離子形態進入水體、土壤以及人體[2]。
二、重金屬污染的防治措施
2.1水體重金屬污染的防治對策
2.1.1 控制水體重金屬污染源
控制重金屬污染源,預防水體的污染。一方面要加強水資源的管理力度;另一方面要嚴格控制各種污水的排放源頭以及監督、管理和控制有關工業部門和改革其生產工藝[3]。
2.1.2 水體重金屬污染的工程治理
目前常用的治理水體重金屬污染的工程工程措施主要有三類,即物理處理法、化學處理法及生物處理法[3]。
2.1.2.1 物理和化學方法
物理和化學方法屬于傳統處理重金屬污染水體的的措施,包括沉淀法、螯合樹脂法、高分子捕集劑法、天然沸石吸附法、膜技術、活性炭吸附工藝以及離子交換法等[4]。物理和化學方法具有凈化效率高、周期較短等優點;但存在選擇性小、流程長、操作麻煩以及處理費用高等缺點。
2.1.2.2 生物處理法
生物處理法相對常規水處理法有投資小、成本低以及工藝簡單等優點而得到廣泛應用。國外,Groudeva等[5](2001) 對用生物修復水體的重金屬污染作了最新的綜述。總之,水體有害重金屬的生物修復技術有著廣泛、低廉的原材料及很好的前景。
2.2 土壤重金屬污染的防治對策
土壤受重金屬污染后,蓄積在土壤中的有害重金屬能遷移到水、空氣和植物中難以消除[6]。因此,土壤受重金屬污染應以“預防為主”。
2.2.1 綜合防護措施
控制和消除土壤的重金屬污染源,同時采取消除土壤中的重金屬污染物或控制重金屬污染物遷移轉化的措施,使其不能進入食物鏈[6]。
2.2.2 生物防治
土壤污染物質可通過生物降解或植物吸收而凈化土壤。如羊齒鐵角蕨植物對土壤中Cd的吸收率可達10%,多年可使土壤Cd含量降低50% [7]。
2.2.3 施加抑制劑
土壤施加某種抑制劑,可改變重金屬在土壤中的遷移轉化,減少作物吸收,如使用石灰可增加土壤PH,使Cu、Zn、Hg、Cd等金屬或氫氧化物沉淀。研究表明,施用石灰后稻米含Cd量可降低30%[6]。
三、結論
隨著水體及土壤重金屬污染的日益嚴重化以及重金屬污染物進入生態系統后造成難以修復的危害,其正越來越為人們所了解和重視。目前重金屬污染的治理方法以物理化學方法為主,生物修復技術作為經濟、高效和環保的治理技術在治理和防治重金屬污染方面將發揮更大作用。新型高效的水體及土壤重金屬污染防治措施有待優化及創新。
【參考文獻】
[1]孫鐵珩,周啟星,李培軍,等.污染生態學[M].北京:科學出版社,2001.
[2]鄧志瑞,余瑞云,余采薇,等.重金屬污染與人體健康[J].環境保護,1991(12):26-27.
[3]賈燕,.重金屬廢水處理技術的概況及前景展望[J].中國西部科技(學術版),2007 (4):10-13.
[4]張劍波,馮金敏.離子吸附技術在廢水處理中的應用和發展[J].環境污染治理技術與設備,2000(1):46-51.
[5]Groudeva, Guthrie EA, Walton BT. Bioremediationin the rhizosphere[J]. Environ Sci Thechnol,1993,27:2630-2636.