土壤重金屬修復

1、 土壤重金屬污染的現(xiàn)狀土壤重金屬污染的來源、特點及危害土壤重金屬污染的修復技術(shù)展望有資料表明，我同重金屬污染的農(nóng)業(yè)土地面積約2 500萬m2，每年被重金屬污染的糧食多達1 200萬t，因重金屬污染而導致糧食減產(chǎn)高達l 000多萬t，合計經(jīng)濟損失至少200億元。農(nóng)業(yè)部環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)曾對全國24省、市320個嚴重污染區(qū)土壤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大田類農(nóng)產(chǎn)品超標面積占污染區(qū)農(nóng)田面積的20，其中重金屬超標占污染土壤和農(nóng)作物的80。據(jù)中國農(nóng)業(yè)部的調(diào)查結(jié)果,目前我國污水灌區(qū)面積約140萬hm2,遭受重金屬污染的土地面積占污灌總面積的64.8%。其中,輕度污染面積占46.7%,中度污染面積占9.7%,嚴重污染面積占8.4

2、%,并且以Hg和Cd的污染面積最大。土壤重金屬的來源 隨著大氣沉降進入土壤的重金屬 隨污水進入土壤的重金屬 隨固體廢棄物進入土壤的重金屬 隨農(nóng)用物資進入土壤的重金屬 重金屬作為自然界組成的基本元素，不能通過降解，降低濃度等作用從土壤中徹底的去除。它只能通過生物富集、轉(zhuǎn)移、沉淀等方式處理回收。土壤重金屬污染的特點如下：（1）具有突出的隱蔽性和滯后性，大部分重金屬的毒害是隱藏的，只有通過對土壤樣品進行分析化驗和對農(nóng)作物的殘留進行檢測等方式才能發(fā)現(xiàn)。（2）具有生物積累性，土壤中的重金屬具有顯著的地域性限制，同時有食物鏈累積的特點。（3）不可逆性，重金屬對土壤的污染基本上是一個不可逆轉(zhuǎn)的污染過程。（4

3、）難治理性，土壤重金屬污染很難通過稀釋和土壤自凈化作用來消除，有時需要通過換土、淋洗土壤等方法才能解決，因此所耗的成本較高、治理的周期較長。對土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定性的影響對植物的影響對人體健康的危害治理土壤重金屬污染的原理大致有兩種,一是改變重金屬在土壤中的存在形態(tài),使其固定,降低其在環(huán)境中的遷移性和生物可利用性,二是從土壤中去除重金屬。為了降低和消除重金屬的危害,目前,國內(nèi)外常用的治理重金屬的方法有物理法、化學法、農(nóng)業(yè)生態(tài)工程法、生物修復法等。(1)客土、換土法 客土法是在被污染的土壤上覆蓋上非污染土壤;換土法是部分或全部挖除污染土壤而換上非污染土壤。固化技術(shù)是將重金屬污染的土壤按一定比例

4、與固化劑混合,經(jīng)熟化最終形成滲透性很低的固體混合物。固化劑的種類繁多,主要有卜特蘭水泥、硅酸鹽、高爐礦渣、石灰、窯灰、飄塵、瀝青等。固化技術(shù)的處理效果與固化劑的組成、比例、土壤重金屬的總濃度以及土壤中一些干擾固化的物質(zhì)的存在有關。電動力學法是在土壤中插入一些電極,把低強度直流電導入土壤以清除污染物,把電流接通后,陽極附近的酸就會向土壤毛細孔移動,并把污染物釋放在毛細孔的液體中,大量的水以電滲透方式開始在土中流動,這樣,土壤毛細孔中流體就可移至陽極附近,并在此被吸收到土壤表層而得以去除。(1)化學提取化學提取修復是運用試劑和土壤中的重金屬作用,形成溶解性的重金屬離子或金屬-試劑絡合物,最后從提取

5、液中回收重金屬,并循環(huán)利用提取液。本法的關鍵是試劑的選擇。試劑通常分為三種:螯合劑,包括EDTA、DTPA、EGTA、檸檬酸、草酸等; 酸、堿、鹽,包括硝酸、鹽酸、硫酸、氫氧化鈉等; 表面活性劑。施用改良劑來降低重金屬在環(huán)境中的遷移能力和生物有效性,減輕它們對生態(tài)系統(tǒng)的危害。常用改良劑有石灰、磷酸鹽、硅酸鹽、沸石、含鐵的氧化物材料等,不同的改良劑有不同的修復機理。農(nóng)業(yè)生態(tài)修復主要包括兩個方面：一是農(nóng)藝修復措施，包括改變耕作制度，調(diào)整作物品種，種植不進入食物鏈的植物，選擇能降低土壤重金屬污染的化肥，或增施能夠固定重金屬的有機肥等措施，來降低土壤重金屬污染。二是生態(tài)修復。通過調(diào)節(jié)諸如土壤水分、土壤

6、養(yǎng)分、土壤pH值和土壤氧化還原狀況及氣溫、濕度等生態(tài)因子，實現(xiàn)對污染物所處環(huán)境介質(zhì)的調(diào)控。生物修復是指利用生物的生命代謝活動減少土壤中有毒有害物的濃度或使其完全無害化,從而使污染了的土壤環(huán)境能夠部分地或完全恢復到原始狀態(tài)的過程。植物修復措施是以植物忍耐和超量積累某種或某些化學元素理論為基礎,利用植物及其共存微生物體系清除環(huán)境中的污染物的一門環(huán)境治理技術(shù),它是一門新興起的環(huán)境應用技術(shù)。該措施主要包括三方面:植物萃取:利用金屬積累植物或超積累植物將土壤中的金屬萃取出來,富集并按時運到植物根部可收割部分和植物地上的枝條部位。 根際過濾:利用超積累植物或耐重金屬植物從污水中吸收、沉淀和富集有毒金屬。植

7、物固化:利用耐重金屬植物或超積累植物降低重金屬的活性,從而減少重金屬被浸淋到地下水或通過空氣載體擴散進一步污染環(huán)境的可能性。微生物治理是利用土壤中的某些微生物對重金屬具有吸收、沉淀、氧化和還原等作用,從而降低土壤中重金屬的毒性,有些微生物具有嗜重金屬性,利用微生物對重金屬污染區(qū)進行凈化,在水體污染處理中證明是一種很好方法。土壤中的某些低等動物(如蚯蚓和鼠類)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.(1)超累積植物篩選與培育。超累積植物是在重金屬脅迫條件下的一種適應性突變體，往往生長緩慢，生物量低，氣候環(huán)境適應性差，具有很強的富集專一性。因此，篩選、培育吸收能力強，同時

8、能吸收多種重金屬元素，且生物量大的植物是生物修復的一項重要任務。(2)分子生物學和基因工程技術(shù)的應用。隨著分子生物技術(shù)迅猛發(fā)展。將篩選、培育出的超累積植物和微生物基因?qū)松锪看?、生長速廖陜、適應性強的植物中去已成為現(xiàn)實。(3)生物修復綜合技術(shù)的研究。重金屬污染土壤的修復是一個系統(tǒng)工程，單一的修復技術(shù)很難達到預期效果，必須以植物修復為主，輔以化學、微生物及農(nóng)業(yè)生態(tài)措施，增加重金屬的生物有效性，促進植物的生長和吸收，從而提高植物修復的綜合效率。 徐禮生,重金屬污染土壤的植物修復及其機理研究進展,地球與環(huán)境,2010,38(3):372-37 5 樊有賦等.超積累植物與重金屬污染的植物修復技術(shù),河

9、北農(nóng)業(yè)科學，2007, 11 (5): 73-75戴媛等.超富集植物修復重金屬污染的機制與影響因素,河南農(nóng)業(yè)科學,2007,4:10-12胡克偉，關連珠.改良劑原位修復重金屬污染土壤研究進展,中國土壤與肥料,2007(4):1-3于曉章,環(huán)境污染治理領域中的植物修復技術(shù), ECOLOGIC SCIENCE Aug, 2004 , 23(3): 256260張貴龍,任天志,等.生物修復重金屬污染土壤的研究進展,化工環(huán)保, 2007,27(4):328-331邱廷省等.重金屬污染土壤治理技術(shù)應用現(xiàn)狀與展望 ,四川有色金屬,2003(3):48-51郭觀林等.重金屬污染土壤原位化學固定修復研究進展,應用生態(tài)學報,2005,16(10):1990-1996陳承利,廖敏,重金屬污染土壤修復技術(shù)研究進展, 廣東微量元素科學,2004,11(10):1-5劉春陽,土壤中重金屬污染的研究進展污染防治技術(shù),2006,19(4):42-46賴發(fā)英等.重金屬污染土壤生態(tài)工程修復的試驗研究,農(nóng)業(yè)工程學報,2007,23(3):81-8