重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)研究的現(xiàn)狀與展望

馮永杰

摘要：隨著我國(guó)及世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，一些環(huán)境問(wèn)題也隨之不斷地出現(xiàn)，比如土壤污染已經(jīng)成為了當(dāng)前世界各國(guó)面臨的較棘手的問(wèn)題。人類的生產(chǎn)生活離不開土壤這一重要物質(zhì)，而土壤的重金屬污染卻在土壤污染中占據(jù)著較大的比重，這給我國(guó)的持續(xù)發(fā)展及環(huán)境保護(hù)工作帶來(lái)了較大的阻礙。因此，如何解決重金屬土壤污染問(wèn)題成了我國(guó)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中急需解決的問(wèn)題。筆者就目前我國(guó)的重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)研究的現(xiàn)狀及展望展開了探討。

關(guān)鍵詞：土壤修復(fù)技術(shù);重金屬;現(xiàn)狀;對(duì)策

中圖分類號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）04-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.042

Abstract：With the continuous improvement of the economic level of China and other countries in the world，some environmental problems have also emerged.For example， soil pollution has become a more difficult problem facing countries in the world.Human production and life are inseparable from the important substance of soil，but heavy metal pollution of soil accounts for a large proportion of soil pollution，which has brought great obstacles to Chinas sustainable development and environmental protection.How to solve the problem of heavy metal soil pollution has become an urgent problem in the process of social development in China.In this paper， the author discusses the current status and prospects of heavy metal contaminated soil remediation technologies in China.

Key words：Soil remediation technology;Heavy metals;Status quo;Countermeasures

土壤是一種非常重要的自然資源，它是人類生產(chǎn)生活中不可或缺的不可再生資源，因此研究重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)、合理的利用土壤對(duì)于我們?nèi)祟愇磥?lái)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。然而隨著人類經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升其生產(chǎn)生活活動(dòng)也逐漸的增多，使得土壤受到的污染也越來(lái)越嚴(yán)重，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)重金屬污染土壤高達(dá)2 000萬(wàn)hm2，使得我國(guó)部分地區(qū)的生態(tài)環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)受到了較嚴(yán)重的破壞。土壤重金屬污染導(dǎo)致農(nóng)作物受到了較大的損害，進(jìn)而使得人類的健康受到了較大的威脅，同時(shí)它也對(duì)我們的生活質(zhì)量的提升產(chǎn)生了較大的影響。因此，研究土壤重金屬污染治理技術(shù)迫在眉睫，而土壤修復(fù)技術(shù)也必將成為推進(jìn)我國(guó)持續(xù)發(fā)展、提升綜合國(guó)力的新型技術(shù)。

1 重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的定義

通過(guò)物理方法、生物方法以及化學(xué)方法等對(duì)土壤中的重金屬污染物進(jìn)行降解、吸收或轉(zhuǎn)移，最終達(dá)到降低污染物濃度、轉(zhuǎn)化有害物質(zhì)為無(wú)害物質(zhì)的技術(shù)即為重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)。雖然早在20世紀(jì)70年代土壤修復(fù)技術(shù)就已經(jīng)興起，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比我國(guó)的污染土壤的修復(fù)技術(shù)起步較晚、發(fā)展進(jìn)程也相對(duì)較慢，但是部分修復(fù)技術(shù)已經(jīng)取得了良好的效果。對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行修復(fù)有利于促進(jìn)土壤質(zhì)量的提升，有利于促進(jìn)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的目的，同時(shí)有利于保證人類身體健康。

2 重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究現(xiàn)狀

2.1 生物修復(fù)技術(shù)

所謂的生物修復(fù)技術(shù)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)即是用微生物來(lái)對(duì)土壤中的重金屬污染物進(jìn)行降解或者通過(guò)種植植物的方法來(lái)吸收有害物質(zhì)、將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的過(guò)程。植物修復(fù)技術(shù)、動(dòng)物修復(fù)技術(shù)以及微生物修復(fù)技術(shù)都是生物修復(fù)技術(shù)中的重要內(nèi)容，其中微生物修復(fù)技術(shù)最為常用。21世紀(jì)以后生物修復(fù)技術(shù)成為了我國(guó)的一種重要的土壤修復(fù)技術(shù)以及綠色能源技術(shù)，與其他修復(fù)技術(shù)相比，生物修復(fù)技術(shù)能夠有效的降低二次污染的幾率，因此該方法可以被用來(lái)修復(fù)大面積的重金屬污染土壤，同時(shí)該技術(shù)僅需要消耗較少的能量，使它成為了目前我國(guó)相對(duì)安全的土壤修復(fù)技術(shù)。

2.2 物理修復(fù)技術(shù)

利用相關(guān)的物理過(guò)程分離處理重金屬污染土壤的技術(shù)即為物理修復(fù)技術(shù)，比如當(dāng)今比較流行的熱處理技術(shù)即屬于物理修復(fù)技術(shù)。超聲波加熱技術(shù)、熱脫附技術(shù)和土壤蒸氣浸提技術(shù)都屬于物理修復(fù)技術(shù)中的主要內(nèi)容，其中超聲波加熱技術(shù)即通過(guò)超聲波產(chǎn)生的各種效應(yīng)清除土壤中的重金屬污染物的技術(shù)，它可以用來(lái)進(jìn)行石油污染土壤的修復(fù)。而熱脫附技術(shù)即利用間接熱交換或者直接熱交換的方法對(duì)土壤中的重金屬污染物進(jìn)行加熱處理并使土壤中的污染物和土壤分離的技術(shù)，與其他技術(shù)相比該技術(shù)的成本較高、設(shè)備較貴，因此目前它還并未受到廣泛的應(yīng)用。而通過(guò)對(duì)重金屬污染的土壤區(qū)域注入新鮮空氣再使其排出土壤循環(huán)處理的技術(shù)即為蒸氣浸提技術(shù)，該技術(shù)的可操作性較強(qiáng)、使用成本較低，因此它成為了我國(guó)當(dāng)前應(yīng)用相對(duì)廣泛的重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)。

2.3 化學(xué)修復(fù)技術(shù)

與物理技術(shù)相比，重金屬污染土壤的化學(xué)修復(fù)技術(shù)發(fā)展時(shí)間較早，重金屬污染土壤的化學(xué)修復(fù)技術(shù)相比于物理技術(shù)發(fā)展較早，光催化降解技術(shù)、土壤固化以及淋洗技術(shù)都屬于化學(xué)修復(fù)技術(shù)的重要組成內(nèi)容。將含有洗助劑的水溶液或者將水注入到重金屬污染土壤從而達(dá)到將污染土壤中的污染物洗脫的技術(shù)即為淋洗技術(shù)，該技術(shù)是目前我國(guó)用于防止重金屬污染土壤發(fā)生二次污染的重要研究方向之一，但同時(shí)它也存在著成本較高、需要耗費(fèi)較多的水資源等方面的缺點(diǎn)。此外，通過(guò)光催化劑及輻射等在反應(yīng)體系中的反應(yīng)降解土壤中含有的重金屬污染物的新型技術(shù)即為光催化降解技術(shù)，該技術(shù)適用于修復(fù)農(nóng)業(yè)等有機(jī)土壤的污染問(wèn)題，具有較好的使用效果和發(fā)展前途。

3 優(yōu)化重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的對(duì)策

3.1 具體問(wèn)題具體分析

不同地區(qū)的土壤污染程度不同，尤其是重金屬污染的程度不同，這就需要相關(guān)的工作人員懂得依據(jù)不同地區(qū)的土壤情況采取不同的對(duì)策。比如，在一些堆放廢棄物的地方或者在一些工礦企業(yè)附近的土壤中通常會(huì)存在著較嚴(yán)重的重金屬污染，部分企業(yè)或者工廠為了追求較高的經(jīng)濟(jì)效益而忽略了對(duì)土壤環(huán)境的保護(hù)，其在冶煉過(guò)程中排放出來(lái)的工業(yè)廢氣及工業(yè)廢水等導(dǎo)致其周圍的土壤受到了較嚴(yán)重的重金屬污染。因此，相關(guān)工作人員要懂得依據(jù)土壤污染的不同程度制定不同的策略，從而達(dá)到修復(fù)不同程度的重金屬土壤污染的目的。再如，一些農(nóng)田也會(huì)產(chǎn)生一定的土壤重金屬污染，我們相關(guān)工作人員要懂得利用微生物技術(shù)或植物種植技術(shù)來(lái)對(duì)污染嚴(yán)重的農(nóng)田進(jìn)行修復(fù)與治理。我們要能夠依據(jù)不同污染程度等實(shí)際情況采取不同的對(duì)策來(lái)對(duì)重金屬污染土壤環(huán)境進(jìn)行修復(fù)，同時(shí)也可以依據(jù)污染物形態(tài)的生物可利用調(diào)控原理來(lái)實(shí)現(xiàn)降低污染物的目的，進(jìn)而使得農(nóng)產(chǎn)品的安全生產(chǎn)得到保障。另外，還要注重研究關(guān)于中低程度的重金屬土壤污染的修復(fù)，從而不斷地提升土壤環(huán)境，為人們的健康生活提供良好的保障，同時(shí)也能夠促進(jìn)我國(guó)土壤的健康發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)綜合國(guó)力的可持續(xù)提升。

3.2 完善土壤重金屬污染的緩解機(jī)理

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，環(huán)境污染也不斷的升級(jí)，土壤環(huán)境污染及修復(fù)工作成為了社會(huì)廣泛關(guān)注的話題，因此完善土壤重金屬的緩解機(jī)理十分重要，這也是目前我國(guó)土壤修復(fù)研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。依據(jù)相關(guān)的研究顯示，影響土壤環(huán)境及質(zhì)量的因素非常的多，土壤屬于一種復(fù)雜而開放的非均勻體系，因此研究土壤重金屬污染的緩解機(jī)理對(duì)于提升土壤環(huán)境有著重要的意義。當(dāng)前我國(guó)對(duì)于土壤污染的緩解機(jī)理的研究主要集中精力于對(duì)土壤的固定及活化作用、土壤的老化效應(yīng)、土壤的微生物效應(yīng)和土壤的根際效應(yīng)等內(nèi)容。其中，有機(jī)物分子的由易解吸區(qū)逐漸的被分配到緩慢解吸區(qū)或極緩慢解吸區(qū)的過(guò)程即為所謂的老化效應(yīng)。而利用微生物對(duì)土壤污染物的毒性進(jìn)行影響進(jìn)而達(dá)到修復(fù)土壤污染物的目的的過(guò)程即為所謂的微生物效應(yīng)，目前該技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)取得了較好的效果。

3.3 不斷的優(yōu)化重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)

雖然我國(guó)的土壤修復(fù)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了多年，但據(jù)以往的研究成果顯示目前我國(guó)大部分的重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)尚且還處于實(shí)驗(yàn)室的水平，盡管部分研究修復(fù)取得了成功，但均由于成本高等多方面的原因而并沒(méi)有得到推廣使用。因此，繼續(xù)開展重金屬土壤修復(fù)技術(shù)的研究并對(duì)其進(jìn)行不斷的優(yōu)化迫在眉睫，也只有如此才能使得土壤中的污染物降低到標(biāo)準(zhǔn)程度，只有如此，重金屬土壤修復(fù)技術(shù)的研究工作才能取得一定的成果。當(dāng)前，我國(guó)的土壤污染以復(fù)合污染為主要的特征，生物修復(fù)技術(shù)及物理修復(fù)技術(shù)等是我國(guó)使用范圍較廣的修復(fù)技術(shù)，因此加強(qiáng)對(duì)復(fù)合污染修復(fù)技術(shù)的研究亦至關(guān)重要，這也將會(huì)成為今后我國(guó)土壤修復(fù)研究的重點(diǎn)方向之一。另外，需要注意的是，對(duì)于復(fù)合修復(fù)以及單一修復(fù)，避免因修復(fù)劑而產(chǎn)生的二次污染十分重要，因此進(jìn)一步研究修復(fù)劑污染的解決辦法也是未來(lái)我國(guó)土壤修復(fù)技術(shù)的主要研究方向之一。最后，我們?cè)谛迯?fù)土壤污染的同時(shí)還要關(guān)注修復(fù)技術(shù)對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)力所帶來(lái)的影響，在修復(fù)的過(guò)程中盡量地降低對(duì)土壤肥力以及土壤結(jié)構(gòu)的影響，進(jìn)而保證我國(guó)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)力，從而保證我國(guó)的整體發(fā)展水平。

4 結(jié)語(yǔ)

土壤是人類生產(chǎn)生活中不可或缺的不可再生資源，而研究重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)，合理的利用土壤對(duì)于我們?nèi)祟愇磥?lái)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。因此，相關(guān)的工作人員要依據(jù)不同地區(qū)的土壤情況采取不同的對(duì)策，不斷的完善土壤重金屬污染的修復(fù)機(jī)理，不斷的優(yōu)化重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)。

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收稿日期：2020-01-19

作者簡(jiǎn)介：馮永杰（1987-），女，漢族，碩士研究生，助理工程師，研究方向?yàn)橥寥牢廴痉乐巍?/p>