土壤重金属污染危害分析及修复方法探讨

发表时间:2020/9/25   来源:《科学与技术》2020年第15期   作者:张瑶
[导读] 土壤重金属污染具有一定的危害性,对人们的身体健康产生威胁,

        张瑶
        新疆生产建设兵团第八师石河子市环境监测站    832000
        摘要:土壤重金属污染具有一定的危害性,对人们的身体健康产生威胁,也在一定程度上制约着经济的稳步前行,成为环境治理中的难点,需要相关部门及时寻找到相应的解决措施,减少污染对人体和环境造成的危害,做到可持续发展。
        关键词:土壤重金属;危害分析;修复方法
        
        1造成土壤重金属污染的因素
        1.1工业生产活动产生的污染
        工业活动促进社会经济增长的同时,也对环境造成了严重的影响。工业生产过程中会产生大量的废水,这些废水会随着雨水等自然流动间接渗入土壤,形成重金属元素沉淀。而且生产过程中会产生大量的废气,如果没有对这类废气进行科学处理的话,排入大气中会给大气造成污染,经过空气流动以及大气沉淀,也会随着雨水渗入土壤中,对土壤造成破坏。
        1.2农业生产造成的污染
        过度使用超标化肥或者是农药会给土壤带来危害,化肥中含有大量的铅和铬重金属元素,而很多农药具备高残留毒性,可能还有砷或者是水银等重金属元素,大规模使用化肥将使土壤的重金属含量增加,导致土壤的营养流失。再加上不合理使用农药,增加了土壤的消化吸收负担,导致土壤平衡遭到破坏,逐渐超出土壤的自我调控范围,进一步加重土壤污染,使得土壤生态环境受到威胁。除此之外,很多农场主在进行植物饲养时,会利用牲畜的粪便当作肥料进行施肥。而用于动物饲养的饲料添加剂中也含有大量的重金属元素,如铜、锌等。动物在食用此种重金属饲料后产生的粪便随着施肥的过程进入土壤,造成土壤重金属污染。
        1.3污水灌溉造成的污染
        我国的水资源分布十分不均,有些地方由于干旱以及缺水情况比较严重,因此经常会使用经过处理后的污水进行灌溉。尽管污水已经进行了处理,但是因处理结果不够彻底,在进行浇灌过程中仍会有大量重金属离子渗入土壤,给土壤带来影响。
        1.4城市固体废物的污染
        人类的日常生产生活活动会产生大量的固体废物,而目前我国大部分城市还没有推行垃圾分类工作,人们的环保理念不够,出现了随意堆放垃圾的情况,再加上很多社区对部分生活废物无法进行科学有效的处理,只能选择运输到郊区土壤进行填埋或者是焚烧,如果直接对比如电池或者是手机等其他电子产品填埋的话,由于这类产品还有许多电子器件,随着时间的推移,电子器件在阳光和雨水的作用下,会逐渐分离出大量重金属元素,比如铅或泵,对土壤造成重金属污染。
        1.5交通造成的污染
        当前私家车出行成为了交通工具首选,汽车尾气内部含有大量的重金属成分,尾气进入大气中将会随着雨水逐渐逐渐渗入土壤,从而使得重金属污染程度加剧。
        
        2土壤重金属污染的危害分析
        2.1人身健康方面的危害
        重金属的化学性质稳定,进入土壤中会降低农产品的质量,影响植物的正常生长,重金属还会随雨水浸透地表,流进地下水中,威胁人们饮用水的安全。人类和动物如果长期食用含有大量重金属的饮用水的话,会引起癌症、肾脏病等,影响到其生命安全。
        2.2植物方面的危害
        重金属一旦进入土壤,就会对土壤的质量造成重大影响,直接影响到植物的正常生长。植物吸收过多的重金属,会造成体内产生某种毒害酶及代谢的产物,影响自身的正常代谢,同时造成大量基本营养物质的损失,对其他元素的吸收能力下降,无法保证生长所需要的营养。
        2.3生物方面的危害
        土壤是大量的微生物、生物存活的地点,土壤中的各种生物可有效调节土壤的活性成分,微生物和生物的运动,能够给土壤带来活力以及营养物质,而且大部分生物都属于微群,与土壤密度息息相关,能够保持土壤生物多样性的特点。如果土壤中的重金属超过标准值,那么会影响到生物和微生物的正常活动,从而逐渐损失土壤中的肥力。


        2.4土壤酶方面的危害
        土壤中除了含有许多微生物与生物之外,还含有大量的土壤酶,土壤酶是一种生物催化剂,对土壤的肥力和活性有影响,如果土壤环境遭受污染,那么就会破坏土壤酶的活性。
        
        3土壤重金属污染的修复方法
        3.1利用植物进行重金属土壤污染修复的方法
        为了实现土壤的可持续利用,许多科学家从环保的角度入手,探索新的方法来进行土壤重金属污染的修复,提出了植物修复的概念。植物修复主要是指利用植物的吸收作用,从而达到去除土壤中的重金属成分的目的。其中超富集植物具有富集重金属的能力,将其用于重金属污染较重的土壤中,可以很好地进行重金属吸收。目前南美部分国家已经运用超富集植物(多达500余种)来进行重金属的吸收。该方法的处理成本比较低,而且相较于其他的传统处理方法,比如说焚烧填埋等,其利用植物进行吸收,可以有效减少人力、物力,而且适合长期开展,是一种环境友好的修复方式。利用植物对重金属成分进行吸收,改变了土壤的pH值,降低从土壤转移到作物的含量,可以实现保护土壤表层的目的,在一定程度上减少了对土壤的冲刷作用。为了更好地突出超富集植物的富集重金属能力,希望相关的研究人员能将新的生物技术融合到植物内,改善超富集植物的一些不利基因,提高其成活率。
        3.2采用工程治理修复的方法
        3.2.1热处理法
        对于一些特殊的金属而言,利用热处理方法进行处理有很好的效果,比如热蒸汽进汞污染的土壤中,土壤内部会因为高温进行分解活动,在这个过程中金属汞受到分解,快速地从土壤中析出,从而达到处理重金属的目的。
        3.2.2改良土壤法
        改良土壤法与其他处理方法相比更适用于面积较小的土壤,因为该方法主要是在已受到污染的土壤上覆盖一层未受污染的土壤,或者是直接更换受到污染的土壤。该方法可以直接减少土壤中重金属的含量,不需要耗费大量的资金以及人力。
        3.3生物修复的方法
        该方法主要是利用生物的习性,从而实现土壤重金属的处理和降解,比如利用鼠类和蚯蚓等动物能够吸收重金属的特性,来达到降低土壤中重金属含量的目的。生物治理方式投资相对较小,不会形成二次污染,但是治理时间较长。
        3.4化学修复的方法
        化学修复是需要在重金属污染的土壤中注入一定的抑制、钝化或吸附等试剂,通过与重金属发生氧化、还原及抑制等反应,逐渐降低重金属生物的有效性,从而减轻其对土壤的毒害。例如,通过EDTA淋洗剂在不破坏土壤自身结构的基础上通过鳌合作用使重金属被分离。技术人员不断探究发现改性后的油页岩残渣对重金属有着较好的吸附性,可通过“以废致废”和方式来修复土壤。该修复技术的成本不高,操作简单也便于实施,特别适用中度污染的土壤,效果明显但并不是从根本上去除重金属,故易出现活化的现象。
        3.5物理修复的方法
        物理的修复方法是根据物理所蕴含的原理制定出多种不同的修复手段。例如,通过淋洗液将重金属转移到土壤的液相中,接着采用络合的方法对土壤做富集操作,最终在过滤时除去液相里的重金属。修复土壤时还可以将电极插入液相土壤里,借助重金属能够导电的特点,使之受到电场的影响而从土壤中转移。物理修复技术可以更为彻底的除去土壤中的重金属,且不受土壤条件的制约,故其治理的费用较高,修复时需要大量的操作,应根据实际情况恰当选用。
        
        4结束语
        土壤的修复和保养是一个长期的过程,相关部门应以发展的眼光看待修复工作,不断探索更多的办法抑制污染而保证土壤恢复生机,以充足的养分保证农作业的产量和安全,扭转土壤重金属污染的严重局势,提升资源的利用率,也做到环境的保护。

        参考文献
        [1]贾钰蓉.土壤重金属污染危害分析及修复方法探讨[J].节能与环保,2020(6):66-67.
        [2]苏畅.关于土壤重金属污染危害分析及修复方法探讨[J].环境与发展,2020(3):98-99.
       
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