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摘要:经济的高速发展,在丰富人们物质生活的同时,也带来了严重的环境污染问题,影响着人们的身心健康。目前,土壤污染问题就是人们过于追求经济效益,损害土壤环境所造成的。土壤是陆地生物生存的基础,因此,土壤污染治理问题一直是当前经济社会发展过程中比较关注的问题。作者将对当前土壤污染治理中生物修复技术的具体应用展开了研究。
关键词:生物修复技术;土壤污染;治理;应用
引言
土壤中富含有机体,其拥有很多功能,包括同化作用,也可以吸收外界代谢的物质,同时还具备一定污染承载能力。土壤本身具备一定自净能力,这与土壤中所含有的阴阳离子种类、pH值、温湿度、有机物含量等密切相关。但因为土壤系统中微生物数量和种类相互制约,因此土壤的自净能力是有限的。如果污染物不断增加,最后严重超过土壤的最大容量,那么就会导致土壤污染出现,进而影响到土壤中的微生物和动植物。
一、土壤污染物概述
土壤污染物主要来源于工业废水、农药化肥、固体废弃物、重金属以及大气污染沉降,其中工业废气排放占据比例比较高。尤其是工业在生产过程中会排放大量的工业废水、工业残渣以及工业废气等,其中各种废弃物中蕴含着很多有毒有害物质。再者,农业上过量使用化肥和农药,导致污染物在土壤中慢慢积累,慢慢沉淀下来,严重影响土壤的应用能力。
1.重金属
无机污染物也是形成环境污染的重要因素,尤其是锡、铅、锌、汞、砷、铬、镉等重金属物质。重金属进入土壤时必然会通过下述集中方式:一是排放未经处理的工业废水;二是使用金属含量超标的农药;三是空气中的重金属粉尘沉降到土壤中;四是利用含有重金属的废水对农田进行灌溉。重金属种类繁多,成分相对复杂,流动性差,经常会滞留在土壤中,也不能被土壤中的微生物降解,同时存在土壤中的重金属会溶解在水中,经植物吸收最终进入人体影响人类的身体健康状况。
2.有机污染物
此类污染物主要是由化学农药组成,其一,有机磷类,如常见的敌敌畏或硫酸等;其二,氯类,如艾氏剂、DDT等;其三,笨氯羚酸类,常见的除草剂;其四,氨基甲酸类,常见的杀虫剂;其五,工业三废中的酚类、油类等。
3.放射性元素污染物
所谓的放射性元素主要来源于以下几个方面:其一,就是大气裂变的产物,其二,原子能研究机构所产生的废弃物,没有得到妥善的处理。周边土壤一旦被放射性元素所污染,那么将难以消除,只能慢慢地转变,将其衰变为稳定性元素,若是含有这些有害元素的农产品被人类食用,将会严重危害人们的身体健康。
4.石油污染物
石油污染是指石油化工行业在挖掘、提炼等各个生产环节有大量的成品油或者原油渗透到土壤当中而造成的土壤污染,在一定程度上将会影响土壤的使用性能,甚至还会影响周边生态系统。在原油开采的过程中,因施工人员并没有做好相应的防范安全措施,从而造成原油泄漏,造成周边土壤受到很严重的污染,甚至还会破坏周边生态系统。
二、土壤修复技术类型
1.物理修复技术
为了让土壤污染的状况得到缓解,可以使用物理方法进行修复工作。该技术主要是利用物理手段,将污染物与土壤相互分离,最终达到去除目的。目前各工业企业最常用的物理技术就是热处理技术。
2.化学修复技术
与物理修复技术相比可知,化学修复技术更加成熟,这主要是因为化学修复技术发展较早,且十分成熟。电动力学修复技术、光催化降解技术以及氧化还原反应是化学修复过程中的主要应用手段。
3.生物修复技术
生物修复也是一种重要的修复污染土壤的手段,尤其是一些受到污染的土壤生态系统,应用生物修复技术具有极其明显的效果。将生物修复系数作为出发点,与工程技术、物理技术、化学技术等方法结合,以此能够在一定程度上激活土壤生态系统的自净功能,实现清除、消减、转化等功能。
4.联合修复技术
联合修复技术主要指的是上述中所提到的两种或以上技术,对土壤问题进行修复。如果采用单一的修复方式,不仅耗时漫长,同时也具备较低的修复效率。所以将两种及以上的修复技术进行联合,可以克服采用单项修复技术所面临的局限性,最终提升土壤修复质量。
三、土壤污染中关于生物修复技术
1.微生物修复技术
微生物对污染土壤的修复主要是通过土壤中土著微生物的各种代谢活动产生多种低分子量的有机酸直接或间接进行的。利用微生物修复技术既可治理被农药、除草剂、石油、多环芳烃等有机物污染的土壤,又可治理重金属等无机物污染的土壤。近些年来,我国开展了很多土壤的微生物修复技术工作,研究微生物修复工作的首要任务就是选择和培育能够让污染物高效降解的微生物,促使其在土壤中的活性提升,延长其寿命,增强修复过程的安全性。实验室的微生物修复研究因修复条件较为理想化,被干扰因素极少,其修复效果很好,而放大到现场条件下,干扰因素复杂。因此,微生物修复技术的工程化应用必须融合环境工程、水利学、环境化学及土壤学等多学科知识,做到因地因时的土壤修复。
2.植物修复技术
植物修复技术就是利用植物自身的修复功能,使其能够降解无机物或有机毒物对土壤所造成的污染。在自然界中大多数植物都是自然生长,在某种程度上对重金属有着很强的吸附性作用,可以借助植物根系方面的新陈代谢活动以此来降解土壤中的重金属含量,减少金属元素对土壤的影响。该技术在投资资金方面的要求比较小,且经济利益相对来说比较大,能够有效降低对周边土壤或环境的损伤,而且该方法持久性比较强。再者,若是在生活区域中能够种植大面积吸附能力比较强的植物,那么在一定程度上能够更好的治理生活中产生的固体废弃物,甚至还能够有效减少废弃物对土壤的污染,进一步提升生态系统的再生能力。
3.动物修复技术
动物修复技术是指借助土壤中的动物群体对土壤中污染物进行吸收和转化,以此改善土壤的性质,提升土壤中的肥力的技术。该技术主要是利用动物自身的一种特性,能够对土壤中所蕴含的有害物质进行有效的吸收,之后再通过分解转化等多个环节,在某种程度上改善土壤的生理结构,增加土壤自身肥力,促进生态系统建设和发展。例如蚯蚓是处理土壤污染的一种动物。蚯蚓对土壤的益处在于,它能够有效改善地质,增加土壤中的肥力,促进耕地中的农作物生长和发育,在一定程度上还能够有效调节生态系统的恢复能力。饲养蚯蚓的成本相对来说比较小,故可以人工饲养大量的蚯蚓,蚯蚓的大量群体在土壤中能够有效改善土壤的生态结构,改善土壤的通气性,有着很强的调节能力。这种无公害的饲养方法不仅能够改善土壤中的肥力,还能够加快土壤中营养物质的积累,将土壤中的金属元素控制在合理范围之内,促进植物的生长和发育,完善生态系统建设和发展。
结束语
生物修复技术作为新时代重要的产物,在土壤污染物治理过程中应用生物和植物来修复,对土壤中的污染物实施分级降解,同时因为治理成本低,使得土壤污染物防治过程中生物修复技术具有很大的价值意义,在未来的治理道路中将有很好的推广前景。在具体的土壤污染物防治工作中,要根据土壤的具体情况,对生物修复技术不断地实施改进和完善,使得土壤污染物防治中生物修复技术最大限度地发挥出其价值作用来。
参考文献
[1]贝晓秋,喻靓.生物修复技术在土壤污染治理上的应用[J].黑龙江科技信息,201828(10):69-72.
[2]徐丽娜,孙清杨静,等.污染土壤的生物修复技术研究进展[J].农机化研究,2017(06):15-17.
[3]程科.生物修复技术在土壤污染治理中的应用研究[J].中国资源综合利用,2018,36(10):127-129.
[4]周启星.污染土壤修复的技术再造与展望[J].环境污染治理技术与设备,2019,3(8):36-40.