王文琦 靳学利
中南安全环境技术研究院股份有限公司,湖北武汉430071
摘要:随着科学技术的发展,人类对核能的利用、矿产开采、农业化肥的使用都会导致土壤污染,进而威胁到人类的健康。近年来,土壤污染的治理成为热点话题,本文通过对土壤污染进行生物技术治理的探究,特别对植物提取、植物固定、根际过滤和植物挥发的植物修复技术和微生物的修复技术方法进行比较分析,得出结论,重视土壤污染及防治工作,扎实推进净土保卫战,保证人居环境质量安全以及生态环境安全,为实现我国生态文明建设战略提供理论支持。
关键词:土壤污染;生物修复;治理
引言:土壤环境安全是支撑健康中国和美丽中国建设的重要基础,重视土壤污染及防治工作,扎实推进净土保卫战,保证人居环境、农产品质量安全以及生态环境安全,是我国生态文明建设和乡村振兴的战略的重大需求。
1.土壤污染生态修复概述
1.1内涵
土壤生态修复理论主要是遵循了循环再生的基本污染治理原则,依托先进的技术以及综合应用物理方法、生物方法以及化学方法依法修复土壤环境,这种修复借助微生物或是动植物优化污染环境,构建一个系统化的土壤修复体系,从而实现整体优化土壤环境的目的。
1.2土壤污染修复的重要性
土壤污染具有地域性、长期性、滞后性、隐蔽性等特征,遭受污染的土壤当中含有大量的有毒有害物质。我们需从思想意识上认识运用修复技术对修复污染土壤的重要性。土壤是维系人类生存繁衍的基础,修复土壤中的污染物才能生产出安全、优质的农产品,保证人民的健康。另外,修复土壤还能有效阻断污染的迁移路径,消除干净其中的有害物质,规避引起水污染、大气污染等,实现环境质量改善的目标[1]。
2.污染土壤现状
2.1土壤污染形势
造成土壤污染的污染源有很多种,包括但不限于铜、汞、铅等。同时,根据对我国土壤污染问题的调查可知,很大一部分地区仍然承受着污染,且80%缺少科学治理。在这些污染源中,汞污染的面积最大。我国每年有3万hm2的土地会受到汞的污染,对大米产量的影响高达5万t。由此可见,土地污染对粮食产量的影响十分明显,影响人们的日常生活。
2.2土壤污染成因
重金属物质普遍存在于岩石和土壤中,但仅仅如此是不会给土壤造成影响的。之所以出现土壤的重金属污染,是由于工业冶金、采矿等行为加剧了土壤和岩石中的重金属挥发,从而使重金属成分进入土壤,进而造成了土壤的重金属污染。具体分为以下3种情况。
(1)越接近矿区,土壤的重金属污染情况越严重。这主要是因为矿场中会排放大量的废弃物,而这些废弃物会直接加剧土壤的重金属污染情况。(2)工业生产中往往会排出大量气体,当这些工业气体进入土壤后,会加剧土壤的重金属污染。(3)由工业废水造成的土壤重金属污染。我国仍处于缺水的状态,人均水资源占有率十分低。同时,这些工业废水未经有效处理用于农业灌溉,从而加剧了土壤对重金属的吸收,造成了污染问题。当工业废水用于农业灌溉后,也会给粮食带来安全问题,影响人们的健康[2]。
3.生物修复技术的应用
3.1原位生物修复
这种技术一般来说主要用在对亚表层土壤的生态修复,原位生物修复技术原理是将一种有机营养物质加入了被污染土壤中,或是控制污染土壤当中的氧含量,来分析土壤中有害物质的一种方法。毋庸置疑,被污染的土壤普遍覆盖面广,如果我们采用取土修复方法,不管是从经济层面还是工程量层面来说都都会花费较大的人力物力。对此,当前我们主要采用偷菌法、土耕法、生物通气法来修复被污染土壤的原微生物。在上述方法当中,最为经济的修复方法是土耕法,并且这种方式见效快、操作简单、污染小。然而这种方式也存在一定的缺点,如在被污染物在土壤中会依托各种方式或是途径进行传播和分散,并且土耕法所需工期较长。
3.2植物修复技术
通过植物进行重金属污染土壤修复主要分为两个方面。其一是植物的吸收。当植物生长于重金属污染的土壤中,便能对重金属元素进行吸收。
同时,植物自身具备的调节能力,能有效缓解重金属污染情况。其二是植物的降解。植物本身具备的生物酶在面对重金属污染土壤时,能够达到对有毒物质进行分解的目的。此外,植物根部分泌出的分泌物能给土壤提供养分,达到更理想的土壤修复效果。
(1)植物提取
这种技术主要是在被污染土壤表面种植大量的金属超积累植物,充分利用其有效地吸收被污染土壤中存在的大量金属污染毒物,通过反复的种植具有超级强的重金属吸收能力植物,有效消除被污染土壤中所含有的重金属污染毒物[3]。
(2)植物挥发
这种技术主要是充分利用土壤中所生长的植物根部,吸收被污染土壤中所存在的各种有害物质,同时并利用自然界植物体内的作用,将被污染土壤中所含有的有毒物质转化为气态形式,最后将挥发至自然中,通过这样的方式改变土壤的污染程度。
(3)植物降解
这种技术主要针对部分污染较轻或是结构较为简单的被污染土壤,才能有较为显著的效果,植物降解修复技术主要就是微生物与植物的二者有机合作,以此达到修复被污染土壤的目的,较天然技术,植物降解修复技术修复周期较长,一般来说需要3-5年才能达到修复的目的。
3.3动物修复
顾名思义,动物修复主要是利用自然界中的动物来对重金属污染的土壤进行修复。比较常见的便是农田中的蚯蚓和老鼠。这些动物在农田中能够吸附重金属元素,之后再由工作人员通水,将其赶出土壤,以此达到修复目的。同时,相关专家研究发现,农田中的蚯蚓不仅能够修复重金属污染,还能提高土壤的活性,具有非常重要的价值。
3.4微生物修复
微生物本身含有活泼的电子,面对重金属元素时能够快速将其代谢。此外,微生物还能溶解土壤中的重金属成分,减少重金属的沉淀,不断优化土壤。
4.土壤污染与治理修复技术发展趋势
4.1土壤污染治理修复过程效应的生态健康
随着生态文明观念的深入推进,在今后土壤污染修复与治理技术方面,一定会不断完善和发展,土壤质量与环境复合作用的多介质动态过程将预测重大工程活动和地面自然、人为灾害对环境的影响;同时还会朝着原位强化生物修复技术发展,不断加强污染物与土壤有机物的相互作用,确保土壤污染生物安全、食物安全,降低健康风险等。
4.2土壤污染与治理修复的多层次综合性发展
随着时代的发展,今后一定会针对复杂的污染体系研究出系统性,全面性、多层次综合性的修复技术。交叉综合利用各种技术,构建多层次综合修复技术系统,从而全方位立体式的修复被污染土壤。
4.3土壤污染与治理修复原位绿色可持续发展
受多种因素的掣肘,当前很多污染土壤修复技术都存在一定的缺点,还容易造成第二次污染。随着污染土壤修复技术研究的深入推进,今后土壤修复技术一定会朝着原位绿色可持续发展,这种生态绿色的修复技术,一方面成本较低,另一方面还可以充分利用太阳能、风能等自然再生资源,有效营造适宜土壤中微生物生存的环境,以此更好地促使土壤自我修复能力的全面提升,达到清理土壤污染物的目的。
结语
生态环境是一项与人民福祉息息相关的民生问题,防治土壤污染与人民群众身体健康、农产品质量安全以及社会经济的稳健长远发展息息相关。因此,认识到土壤修复的重要性,落实土壤污染防治行动计划,充分利用多种先进技术,加强土壤污染管控和修复,净化利用土壤,为土壤修复强提供有力的保障,让老百姓吃得放心、住得安心。
参考文献
[1]徐铁兵,梁静,孙玉艳.几种典型的土壤污染修复技术综述[J].价值工程,2013(14):323-324.
[2]李玉浸.土壤修复技术工程化与修复产业发展——耕地土壤污染修复目标与需求[C].中国生态文明研究与促进会,2014.
[3]何俐蓉.等离子体修复技术在土壤污染治理中的应用[J].环境保护前沿,2020,10(3):5.