在土壤污染治理中生物修复技术的运用探讨

发表时间:2021/6/29   来源:《城镇建设》2021年6期   作者: 王丽娇1 蔡峰2 刘超斌3 杨丽娜4 李天河5
[导读] 近年来,随着经济的发展和社会的进步,我国国民经济得到了较为快速的发展,但与此同时也带来了较为严重的环境污染问题。
        王丽娇1 蔡峰2 刘超斌3 杨丽娜4 李天河5
        1、台州市污染防治工程技术中心, 浙江 台州 318000。
        2、3、湖北荆州环境保护科学技术有限公司, 湖北 荆州 434000。
        4、台州市生态环境局椒江分局, 浙江 台州  318000。
        5、台州市环科环保设备运营维护有限公司 浙江台州 邮编318000
        摘要:近年来,随着经济的发展和社会的进步,我国国民经济得到了较为快速的发展,但与此同时也带来了较为严重的环境污染问题。尤其是近年来我国城市化建设进程深入推进,土壤盐碱化、重金属污染、耕地面积锐减等土壤污染问题越发严重与凸显。因此,加强土壤治理已然进入了较为迫切与严峻的局面。在土壤污染治理过程中,生物修复技术的应用发挥着极为重要的作用。基于此,文章对土壤质量过程中生物修复技术的运用及其相关进行了分析、探讨,希望能够为相关部门、人员提供有益参考。
        关键词:土壤污染;治理;生物修复;技术;技术
        引言
        土壤重金属污染是人类面临的世界性难题,世界各国的土壤都存在不同程度的污染。近年来随着采矿、金属冶炼、煤化工及火力发电等工业的快速发展,大量重金属伴随废液及废弃物排放到环境中,废液的直接排放和废弃物的堆积使得土壤重金属污染极其严重,严重地威胁到了人们的健康,加强对土壤污染治理研究迫在眉睫。
        1我国土壤污染现状分析
        城市化进程的推进以及工业经济发展,涉及较大规模与数量的各类工程建设,其产生的各种各样的废弃物,对土地环境造成较为严重污染,导致许多土地资源锐减。同时,随着人们生活水平不断提升,车辆的使用数量不断增加,汽车尾气的排放量正以较大的增速影响着人们的生活环境,其中汽车尾气中的大量重金属元素通过降雨、吸附等方式进入到土壤,对土壤性质造成了严重破坏。各种各类的矿产开发控制不合理,石油化工提炼生产的排放物,都会对土壤的生态平衡造成严重破坏,对土壤造成了较为严重的污染。总的来说,工业三废、石化生产、农药化肥过量使用等,是造成土壤严重污染的主要来源。就当前情况而言,土壤污染已对我国的农业生态可持续发展、农产品生产,以及人们的身体健康造成了严重影响,加强对土壤污染的治理极为迫切。
        2在土壤污染治理中生物修复技术的运用探讨
        2.1物理修复
        物理修复即通过相关的工程处理措施,将土壤重金属转化为无害物质的方法,主要包括以下工程手段:①换土法。换土法是指将被污染的土壤挖出,置换为洁净土壤,通过换土工程,使土地铅物质含量迅速降低,而深耕翻土法是将深浅层土壤混杂在一起,通常浅层铅污染浓度较高,深层铅污染较弱。因此,深浅层土壤搅拌后,可以有效降低土壤铅污染浓度,一般来讲,换土法可以用于小范围铅污染场地的土壤处理。②电动修复。电动修复法是指利用重金属离子的电场效应,将土壤中的游离铅离子或无机盐离子,通过迁移或渗透的方式向电极方向传递,在收集好铅金属离子后,进行集中处理。经实验,电动修复法可以有效地对铅金属进行处理,同时不需对场地进行翻搅,是一种便捷的工程处理方法。
        2.2动物修复技术
        动物修复技术主要指的是土壤动物进行直接的吸收、转化与分解或简介对土壤理化性质进行优化,实现土壤肥力提升,推动微生物与植物的生长,以达到对土壤污染进行修复目的的过程。例如较为常见的要数蚯蚓与线虫,蚯蚓在改良土壤中发挥了非常重要的作用,其有利于土壤肥力的增加,有利于农作物的生产,对土壤的生态恢复能力起到了有效的调节。而线虫数量极多,繁琐速度快,寿命较短。在运用动物修复技术时同时是运用动物的某些特性来吸收与转发土壤中的有害物质,提供一个良好的环境给微生物以及植物的生长与发育,从而实现土壤生态结构的优化。如,大量饲养蚯蚓,成本较低,利用蚯蚓来对土壤中的通气性能进行优化,从而促使土壤自身恢复能力的提高。因为该种饲养方式无公害,能够对土壤肥力进行改善,让营养物质逐步积聚与土壤内,有助于植物与微生物的生长,所以能够有利于重金属污染土壤的恢复。因为该项技术存在一定的局限性,所以有关研究并不多,通常都是运用在修复富营养化的水体以及农药与有机物污染的土壤中。


        2.3化学修复
        化学修复是指利用化学反应对土壤的性质进行化学处理,从而减少土壤中的铅元素,降低铅金属浓度,其主要处理方法包括:①洗脱法。洗脱法是指通过水或淋洗剂对游离的铅离子进行有效固化,使游离的铅离子从土壤中分离出来,通常使用的淋洗剂包括EDTA、DTPA、苹果酸醋酸等。②固化法。固化法是指将被污染土地的土壤提取出来,注入相应的化学药剂混合后,改变铅金属在土壤中的理化性质,降低铅金属流动性,从而削弱其污染性。目前,固化法已经作为重要技术,被广泛应用于受铅金属污染的土壤。
        2.4微生物修复技术的具体运用
        此微生物修复技术的运用,主要是将大量微生物群投放到污染土壤中,实现对污染物的有效讲解。一般来说,微生物主要是采用人工培养的方式获得。在对微生物进行培养之前,必须经过对土壤污染性质、污染类型的全面分析,做好必要的微生物降解实验,进而确定所要培养的微生物种类,进而进行规划化培养与投放,提高土壤污染治理的针对性与治理效果。就目前应用现状而言,微生物修复技术的具体应用主要包括投菌、堆肥、农耕的方式。
        2.5静电吸附
        生物炭通常为碱性,本身的电动电势为负值,当土壤与其混合后,会在土壤中诱导浸灰效应,使土壤表层带上更多的负电荷,带有正电荷的铀离子与土壤之间的静电吸引力会增强,从而增强了铀离子在土壤中的固定。静电吸附与土壤溶液pH值密切相关,研究发现,随着土壤溶液pH值的升高(3.5-5.0),静电吸附对生物炭吸附Pb的贡献大幅降低,而非静电吸附的贡献作用明显提升,这是因为土壤中的铀活性随pH值的降低而增加,而低pH值的土壤表层所带负电荷较多,更有利于生物炭在土壤中浸灰效应的诱导,进而有助于静电吸附的进行。生物炭对土壤中铀吸附不是单一的过程。在吸附前期,配位与离子交换作用占据快速吸附过程,随后在缓慢吸附阶段,表面共/再沉淀和物理作用占主导。除了对铀的直接作用外,生物炭可以通过改变土壤的氧化还原电位和CEC等条件来间接增强对铀的钝化作用。
        2.6异位生物修复技术
        异位生物修复主要指的是搬运或运输污染土壤到其他地方实施修复处理,通常包括了生物反应器法、厌氧处理法、堆肥法、土壤耕作法等,其中土壤耕作法成本较低,所以得到了广泛的运用,不过一些地区土地资源较少的情况下则不适宜采取该种方法,而且也极易使得挥发性有机物进入大气,产生大气污染。堆肥法则能够有效将高浓度不稳定固体的有机复合物去除,处理效率较高。
        2.7科学选择降解植物
        采用植物技术降解是一个相对较为缓慢的过程,并且污染的程度越深,植物发挥的吸收效果越不明显,甚至会导致植物的死亡。对此,必须结合对土壤污染情况的全面分析,科学选择降解植物,必要时还应采取施浇营养盐等方式改善植物的生长环境,提高植物的生长效果。此外,可以搭配多种植物共同种植,缩短土壤改善的时间,同时注意隔断污染源,避免污染加剧而影响治理效果。
        结语
        综述可知,土壤污染问题已迫在眉睫,但是我们在加强对生物修复技术应用过程中,必须做到因地制宜,针对具体的污染情况采取有效的生物修复技术,严格把控技术应用要点,确保土壤污染问题得到有效、明显改善。
        参考文献
        [1]王雪,姜珊珊.土壤污染治理中生物修复技术的应用[J].环境与发展,2020,32(07):97-98.
        [2]王巧红,阮朋朋,李君.植物修复技术在土壤污染治理中的环保应用策略[J].中国资源综合利用,2020,38(01):156-158.
        [3]袁凯燕.生物强化修复技术在土壤重金属污染治理中的应用[J].节能与环保,2019(10):92-93.
        [4]郜雅静,李建华,靳东升,等.重金属污染土壤的微生物修复技术探讨[J].山西农业科学,2018,46(01):154-158.
        [5]何俐蓉.有机污染土壤的微生物修复技术研究进展[J].农业科学,2020,10(6):4.
       
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