陳思奇,楊雨薇,楊其亮,李 超,李 瑾,吳 迪,黃 進(jìn)
(1.成都理工大學(xué)環(huán)境學(xué)院,四川成都610059;2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院資源昆蟲研究所,云南昆明650224)
隨著工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化,土壤重金屬污染已成為全球面臨的一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境問題,對(duì)人類的生存與發(fā)展構(gòu)成了巨大的威脅。據(jù)2014年環(huán)保部聯(lián)合國(guó)土資源部公布的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》,在實(shí)際調(diào)查面積約630萬平方公里的國(guó)土中,全國(guó)土壤總的超標(biāo)率為16.1%,其中重金屬鎘(Cd)的點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)到了7.0%,高居土壤重金屬污染榜首[1]。
Cd是一種在生物圈中廣泛分布的生物非必需重金屬,自然條件下,Cd在土壤中的含量比較低,一般為0.01~2 mg/kg,我國(guó)土壤Cd的背景值平均為0.097 mg/kg[2]。在沒有受到污染的原狀土中,Cd的毒性表現(xiàn)很低,一般不會(huì)對(duì)人類造成危害[3]。然而,由于工業(yè)活動(dòng)、污水灌溉、牲畜糞便、磷肥施用以及大氣沉降等使得Cd在土壤中大量積累;另一方面,酸雨作用增加了Cd2+的可溶性,導(dǎo)致土壤中Cd的毒性加強(qiáng),以至形成污染[4-6]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),到2010年為止,中國(guó)已有超過2000萬英畝的農(nóng)田受到S n、Cd、Pb、Zn等重金屬污染,這些重金屬幾乎占耕地總面積的五分之一,Cd含量超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品年產(chǎn)量達(dá)14.6億kg,且有日益加重的趨勢(shì)[7-8]。
Cd作為生物非必需元素,具有移動(dòng)性強(qiáng),化學(xué)活性高,半衰期長(zhǎng),難降解等特點(diǎn)。Cd被植物根系吸收后,經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)裝配,在植物體內(nèi)大量積累,使光合作用、呼吸作用、碳代謝、氮代謝等一系列的生理生化代謝受到抑制,進(jìn)而導(dǎo)致植物正常生長(zhǎng)發(fā)育受阻[9-10]。Cd還會(huì)通過食物鏈富集在人體中,由于Cd在人體內(nèi)的半衰期通常可達(dá)10~30年,人若長(zhǎng)期攝入含有Cd的食物,將會(huì)使Cd在人體內(nèi)大量積累進(jìn)而對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害[11-12]。大量研究表明,攝入或吸入過量的Cd會(huì)對(duì)人體的免疫、泌尿、骨骼、神經(jīng)、循環(huán)、生殖等系統(tǒng)造成毒害,導(dǎo)致腎功能不全,心血管疾病,骨質(zhì)疏松等病癥,甚至還有致癌效果[13-15]。最早的Cd中毒事例--二十世紀(jì)60年代日本發(fā)生的“骨痛病事件”,就是由于當(dāng)?shù)劂U鋅冶煉廠排放的含Cd廢水污染稻田,居民長(zhǎng)期食用含Cd稻米和含Cd水而造成Cd中毒[16]。近幾年來,“鎘米”事件頻頻見報(bào),土壤Cd污染已經(jīng)成為危害食品安全和人體健康的一個(gè)嚴(yán)重問題,Cd污染治理刻不容緩,如何安全高效地修復(fù)Cd污染成為了一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。
目前國(guó)內(nèi)外的土壤Cd污染修復(fù)技術(shù)主要基于去除化、穩(wěn)定化和固定化三種策略,按類型大致可分為物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)和聯(lián)合修復(fù),其最終目的都是最大程度地降低Cd污染對(duì)地下水、植物和土壤的危害。
物理修復(fù)是指通過各種物理過程將土壤中的重金屬固定或去除的技術(shù),傳統(tǒng)物理修復(fù)包括換土法、深耕翻土法、電動(dòng)力修復(fù)法、玻璃化技術(shù)等。
換土法是利用其他未被Cd污染地點(diǎn)的健康土壤覆蓋或替換已被污染的土壤,使得土壤Cd含量大大降低,達(dá)到快速修復(fù)污染地區(qū)生態(tài)環(huán)境的目的,常用于重度污染的土壤。在某化工廠污染場(chǎng)地修復(fù)工程中,由于土壤受有機(jī)物和重金屬Cd等混合污染,最終選擇采用換土法進(jìn)行修復(fù)處理。經(jīng)驗(yàn)收監(jiān)測(cè),修復(fù)后整個(gè)場(chǎng)地土壤達(dá)到《展覽會(huì)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》A 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[17]。換土法修復(fù)速度快,在早期的土壤修復(fù)中比較常見,但因修復(fù)效率受換土深度及換用新土的質(zhì)量直接影響,且由于花費(fèi)較大,污染土壤的接收與處理也存在許多限制,因而一般只應(yīng)用于大型礦山或者污染較嚴(yán)重的小面積耕地。
深耕翻土法是把表層污染的土壤深翻到更深層,降低表層土壤的Cd含量,從而減少植物對(duì)Cd的吸收,有助于土壤肥效,常用于污染程度較輕的土壤。王科等[18]研究發(fā)現(xiàn),深翻土壤結(jié)合有機(jī)肥施用,使得輕度污染農(nóng)田土壤中Cd含量下降至0.192mg/kg,達(dá)到土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(G B 15618-2018)。
玻璃化技術(shù)是把重金屬污染土壤置于1 600℃~2000℃的高溫環(huán)境,熔化的土壤冷卻后形成化學(xué)惰性、非擴(kuò)散的致密玻璃狀物質(zhì),從而將Cd固定在玻璃體內(nèi)。王貝貝等[19]采用微波技術(shù)對(duì)土壤中Cd進(jìn)行玻璃化固定處理,結(jié)果表明,當(dāng)使用539W 的微波輻照污染土壤5 min后,Cd的固定率可達(dá)95%以上。由于玻璃化技術(shù)形成的惰性玻璃類物質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,很難被降解,這使得玻璃化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)土壤重金屬Cd的永久固定,適用于含水量較低、Cd污染較淺的土壤。在后續(xù)處理方面,玻璃化的土壤被回填于硬化路面或停車場(chǎng)以下,利用硬化地面層作為阻隔層,隔絕Cd與人的直接接觸。由于玻璃化技術(shù)工程量較大,修復(fù)周期多在6~24 個(gè)月,修復(fù)過程需要較高溫度,加熱需消耗大量能量,使得該技術(shù)目前的修復(fù)成本較高,約為500~8000$/m3,故玻璃化一般用于重度污染土壤的修復(fù)。
電動(dòng)修復(fù)的原理是在土壤液相系統(tǒng)中插入電極,施加低壓直流電場(chǎng),使土壤中的Cd在電場(chǎng)、電化學(xué)等的復(fù)合作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng),遷移并富集于陰極區(qū),從而將Cd從土壤中去除,達(dá)到修復(fù)污染土壤的目的[20]。張大鑫等[21]采用石墨電板電動(dòng)修復(fù)鉛鋅尾礦附近土壤,48 h之內(nèi)總Cd去除率達(dá)到73%。趙書寧等[22]采用電動(dòng)修復(fù)處理復(fù)合重金屬污染的高嶺土,設(shè)置1 V/cm的電壓梯度,使用自來水作陽極液,pH=5的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液作陰極液,并在靠近陰極處設(shè)置活性炭滲透反應(yīng)墻,電動(dòng)修復(fù)96h后Cd的平均去除率高達(dá)99.43%。電動(dòng)修復(fù)是一種原位修復(fù)技術(shù),具有操作簡(jiǎn)單、環(huán)境影響小、修復(fù)效率高等優(yōu)點(diǎn),在處理小面積的Cd污染和突發(fā)Cd泄漏事故等方面有較好的應(yīng)用前景,但由于土壤系統(tǒng)組分復(fù)雜,經(jīng)常出現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相悖的現(xiàn)象,使得這一方法的商業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用受到了限制。
化學(xué)修復(fù)是一種有效的原位修復(fù)技術(shù),主要包括淋濾法和化學(xué)固定技術(shù)兩大類。
化學(xué)淋洗是指淋洗液在外力推動(dòng)作用下流過重金屬污染土壤,與土壤中的重金屬發(fā)生解吸、螯合、溶解等作用,從而提高土壤中重金屬元素的移動(dòng)性,使重金屬?gòu)耐寥乐羞w移出來,之后對(duì)含有重金屬的淋洗液進(jìn)行處理的工藝過程,因此也稱洗土法。常用作淋洗液的化學(xué)助劑大致可分為強(qiáng)酸、鹽溶液、人工合成螯合劑三類。2011年5月在甘肅白銀市開工實(shí)施的農(nóng)田重金屬污染土壤修復(fù)示范工程中,被確定為試點(diǎn)的民勤村65畝受Cd等重金屬嚴(yán)重污染的農(nóng)田采用化學(xué)淋洗、化學(xué)固定、土壤改良等方式進(jìn)行治理修復(fù),經(jīng)過為期一年半的修復(fù),農(nóng)田土壤中的重金屬含量去除率達(dá)到了國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。相比于物理修復(fù)方法,淋洗法工藝簡(jiǎn)單,目前的修復(fù)成本一般在170$/m3左右,更重要的是技術(shù)人員不用與污染土壤直接接觸,對(duì)長(zhǎng)期進(jìn)行該項(xiàng)工作的人員的危害更小,有利于技術(shù)的大規(guī)模推廣,適合于砂礫、沙、細(xì)沙及類似土壤的污染修復(fù)。雖然土壤淋洗技術(shù)有諸多優(yōu)點(diǎn),但對(duì)于實(shí)際應(yīng)用依然存在問題:一是淋洗技術(shù)去除土壤中的重金屬需要大量的水,為節(jié)約修復(fù)成本,所以一般的土壤修復(fù)工程多靠近水源;二是含Cd的淋洗液廢水的處理,如果廢水處理不好,還會(huì)對(duì)土壤和環(huán)境造成二次污染。
化學(xué)固定穩(wěn)定化技術(shù)是向土壤中投入固定劑、改良劑、穩(wěn)定劑等化學(xué)試劑,使土壤中Cd與化學(xué)試劑發(fā)生吸附、沉淀、絡(luò)合、離子交換、氧化還原等反應(yīng),從而降低Cd的移動(dòng)性和生物有效性。目前,化學(xué)固定技術(shù)被廣泛使用,而土壤Cd的修復(fù)效率也隨著施用化學(xué)試劑的種類不同而有所變化。高松[23]介紹了武漢某化工廠場(chǎng)地污染土壤修復(fù)實(shí)例,修復(fù)前土壤Cd含量超出《展覽會(huì)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》B 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(22mg/kg)54倍,使用兩種固化穩(wěn)定化藥劑進(jìn)行修復(fù)后,土壤Cd含量達(dá)到《展覽會(huì)用地土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(H J 350-2007)B 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)?;瘜W(xué)固定修復(fù)的成本較低,所需時(shí)間較短,技術(shù)也相對(duì)成熟,在近年來的土壤污染修復(fù)工程中得到大量運(yùn)用。但是在其修復(fù)過程中,由于化學(xué)試劑的加入,土壤pH 容易升高,這可能會(huì)對(duì)土壤生態(tài)帶來負(fù)面影響,且土壤中的Cd只是改變了賦存狀態(tài),并沒有被真正去除,當(dāng)改良過的土壤環(huán)境發(fā)生變化時(shí),已經(jīng)固定化的Cd離子極有可能會(huì)解離出來,導(dǎo)致二次污染。歐美國(guó)家在二十世紀(jì)90年代開展的無機(jī)鹽固定穩(wěn)定化修復(fù)工程,目前都出現(xiàn)了不同程度的重金屬離子浸出濃度逐年升高的情況[24-25]。
生物修復(fù)是指利用一些生物所具有的特性功能使土壤中的污染物得以清除或降解,轉(zhuǎn)化為無毒或低毒形態(tài)的過程?,F(xiàn)有生物修復(fù)技術(shù)一般分為植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)和微生物修復(fù)三大類。
2.3.1 植物修復(fù)
植物修復(fù)技術(shù)是指利用植物系統(tǒng)及根際微生物群落修復(fù)和消除土壤中的重金屬Cd污染。植物修復(fù)技術(shù)一般可分成四種類型[26]:植物提取、植物揮發(fā)、植物穩(wěn)定、根系過濾。其中應(yīng)用于土壤Cd修復(fù)的技術(shù)主要為植物提取、植物穩(wěn)定。
(1)植物提取。植物提取的方法最早是由Chaney[27]提出的,該方法利用一些對(duì)重金屬具有較強(qiáng)吸收、富集能力的植物根系從土壤中吸取重金屬,并將其轉(zhuǎn)運(yùn)、貯存到植物的地上器官,再將其富集了重金屬的地上部分收割以達(dá)到去除土壤重金屬的目的。現(xiàn)在通常提到的植物修復(fù)主要是指植物提取。1977年B rooks[28]首先提出了超富集植物的概念,定義為能超量吸收重金屬并將其運(yùn)移到地上部分,在地上部分能夠較普通作物累積某種重金屬10倍以上的植物。目前國(guó)內(nèi)外發(fā)現(xiàn)的Cd超富集植物超過30種,主要集中分布在菊科和十字花科。
(2)植物穩(wěn)定。植物穩(wěn)定指利用植物根際吸收和植物根系分泌物、酶等物質(zhì)與重金屬結(jié)合,降低土壤中重金屬遷移性和生物有效性,從而有效降低重金屬被淋溶到地下水并進(jìn)一步污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn),其中包括了重金屬的分解、沉淀、螯合、氧化還原等多種物理化學(xué)過程。植物穩(wěn)定技術(shù)目前主要用于礦區(qū)污染土壤的修復(fù),但是由于在這一過程中,土壤的重金屬含量并不減少,只是將重金屬固定在植物根部或根際土壤中,而且重金屬的生物有效性會(huì)隨環(huán)境條件的變化而發(fā)生變化,因此植物穩(wěn)定技術(shù)需要后續(xù)開展修復(fù)土壤的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。
植物修復(fù)技術(shù)所需修復(fù)成本低,操作方法簡(jiǎn)單,修復(fù)過程中不僅對(duì)土壤的擾動(dòng)極小,還能提高土壤酶活性和微生物群數(shù)量,修復(fù)土壤生態(tài),更兼具防風(fēng)固沙、減少水土流失、凈化空氣和水體、美化地表環(huán)境等功能。但植物修復(fù)往往周期較長(zhǎng),且大多數(shù)富集植物只能耐受或吸收一到兩種重金屬元素,但對(duì)其他重金屬有可能表現(xiàn)為敏感,導(dǎo)致植物體生長(zhǎng)發(fā)育遲緩,株形矮小,生物量降低。而在實(shí)際應(yīng)用中,待修復(fù)的污染土壤往往含有多種重金屬,使得植物修復(fù)技術(shù)的修復(fù)效果不如人意。
2.3.2 動(dòng)物修復(fù)
動(dòng)物修復(fù)是利用土壤中的無脊椎動(dòng)物(如蚯蚓、線蟲等)能吸收土壤中的重金屬這一特性吸收、降解、轉(zhuǎn)移土壤中的Cd,以達(dá)到降低土壤中重金屬Cd濃度或抑制Cd生物毒性的目的。動(dòng)物修復(fù)在國(guó)外研究較為系統(tǒng),國(guó)內(nèi)研究則相對(duì)較少。用動(dòng)物修復(fù)Cd污染是生物修復(fù)法中最不常見的方法,而且能夠耐受和富集Cd的動(dòng)物也是少之又少,目前以研究蚯蚓居多,因蚯蚓較容易開展大規(guī)模養(yǎng)殖,并可將農(nóng)業(yè)固體廢棄物如秸稈作為飼料,在實(shí)現(xiàn)農(nóng)牧垃圾資源化利用的同時(shí),也實(shí)現(xiàn)了對(duì)土壤重金屬污染修復(fù),但蚯蚓對(duì)Cd的耐受和富集能力是有限度的,在蚯蚓的耐受范圍內(nèi),當(dāng)蚯蚓吸收的Cd積累到一定程度可通過糞便和身體分泌物排出;若蚯蚓吸收的Cd超過了其耐受范圍,就會(huì)直接毒害蚯蚓,使其代謝紊亂,甚至死亡。
2.3.3 微生物修復(fù)
微生物修復(fù)是指微生物通過進(jìn)行固定、移動(dòng)或轉(zhuǎn)化作用,改變重金屬在環(huán)境中的遷移特性和形態(tài),并實(shí)現(xiàn)重金屬污染土壤的修復(fù)。微生物修復(fù)重金屬的方式主要是通過對(duì)重金屬的溶解、轉(zhuǎn)化和固定來實(shí)現(xiàn)的。微生物因其繁殖快、代謝強(qiáng)、分布廣、適應(yīng)性強(qiáng)、容易培養(yǎng)等特點(diǎn),在污染土壤修復(fù)中有著較為特殊的地位。據(jù)報(bào)道,菌根真菌、假單胞菌、光合細(xì)菌、芽孢桿菌、酵母菌等微生物較普遍地用于土壤重金屬的修復(fù)[29]。江西上饒永平銅礦南部排土場(chǎng)的受重金屬污染場(chǎng)地修復(fù)試驗(yàn)區(qū)項(xiàng)目中,項(xiàng)目方在土壤中加入脫硫彎曲胞菌并合理種植蒼耳、苧麻、狗牙根等多種植物,經(jīng)過為期兩年的修復(fù)后,經(jīng)中山大學(xué)采樣測(cè)定,土壤情況得到有效改善[30]。
微生物修復(fù)作為一種生態(tài)友好型的修復(fù)方法,具有費(fèi)用低、效果好、易于管理與操作等優(yōu)點(diǎn),但篩選過程中隨機(jī)性較高,獲得所需菌種概率低,修復(fù)周期也較長(zhǎng),故大多數(shù)微生物修復(fù)技術(shù)仍局限在實(shí)驗(yàn)室水平,少有微生物重金屬修復(fù)技術(shù)單獨(dú)運(yùn)用的實(shí)例報(bào)道。
由于土壤的性質(zhì)、污染狀況復(fù)雜多樣以及修復(fù)需求的不同,傳統(tǒng)的土壤修復(fù)技術(shù)都有一定的不足,為解決這一難題,研究人員提出兩種或兩種以上修復(fù)技術(shù)協(xié)同修復(fù)的構(gòu)想,因而產(chǎn)生了一系列的聯(lián)合修復(fù)體系,如生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)、生化聯(lián)合修復(fù)技術(shù)等。自聯(lián)合修復(fù)技術(shù)提出后,大量的資金及人員投入,使得每年發(fā)表的相關(guān)的論文及專利技術(shù)申請(qǐng)數(shù)量穩(wěn)步上升,土壤修復(fù)技術(shù)體系也在快速發(fā)展成熟,目前各種聯(lián)合修復(fù)技術(shù)已經(jīng)大量運(yùn)用于實(shí)際修復(fù)中。
(1)植物化學(xué)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。由于重金屬在土壤中以殘?jiān)鼞B(tài)為主,造成其有效態(tài)含量低,遷移能力差,植物體難以吸收,限制了植物修復(fù)重金屬污染土壤的效率。通過在土壤中添加化學(xué)藥劑,如活化劑、鈍化劑等,提高植物體的修復(fù)效率。在廣西環(huán)江縣大環(huán)江流域土壤重金屬污染治理工程中,中科院地理所環(huán)境修復(fù)中心對(duì)總面積為85公頃的重金屬污染土壤進(jìn)行植物化學(xué)聯(lián)合修復(fù)。在休耕期通過施用活化劑讓土壤中的重金屬有效態(tài)含量提高,提高蜈蚣草和東南景天的吸收量;而在耕作期施用鈍化劑使重金屬的有效態(tài)含量降低,讓重金屬盡可能少地被農(nóng)作物吸收。活化劑與鈍化劑每年間隔使用,在修復(fù)土壤中重金屬的同時(shí),讓當(dāng)?shù)剞r(nóng)民能逐步恢復(fù)生產(chǎn)。在進(jìn)行了為期7年(2005~2012年)的修復(fù)后,經(jīng)過第三方監(jiān)理機(jī)構(gòu)對(duì)5 000多個(gè)樣點(diǎn)、3萬多樣次的重金屬分析和跟蹤監(jiān)測(cè),證實(shí)該項(xiàng)目修復(fù)技術(shù)實(shí)施的區(qū)域抽檢的農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量均低于相關(guān)限量標(biāo)準(zhǔn),項(xiàng)目取得顯著成效。
(2)動(dòng)植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。土壤中無脊椎動(dòng)物的活動(dòng)不僅可以改善土壤結(jié)構(gòu),增加土壤肥力,提高植物的生物量,還可以通過取食、排泄等生命活動(dòng)調(diào)節(jié)土壤pH 值,提高重金屬有效態(tài)含量,從而大幅提高植物修復(fù)效率。在浙江溫嶺市固廢拆解污染土壤修復(fù)與控制項(xiàng)目中,項(xiàng)目方在土壤中以大約20000條/m2的密度投放了一種專門用于修復(fù)土壤的特殊蚯蚓,同時(shí)大量種植莧菜等植物,二者相互促進(jìn),同時(shí)分解、吸收土壤里超標(biāo)的重金屬。修復(fù)之前污染土壤中主要重金屬Cd的最大濃度為11.5 mg/kg,經(jīng)過為期2年(2009.12~2012.12)的修復(fù),土壤Cd濃度≤0.3mg/kg(低于《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)限值),成功達(dá)到修復(fù)預(yù)期目標(biāo)。
聯(lián)合修復(fù)技術(shù)形式、種類多種多樣,不同種修復(fù)方式或者同種修復(fù)方式間都能形成聯(lián)合修復(fù),比如植物聯(lián)合修復(fù):多種木本、草本的富集或超富集植物同時(shí)進(jìn)行污染土壤的修復(fù),充分利用生態(tài)位,使修復(fù)效率最大化;或者進(jìn)行植物輪作,充分利用四季的氣候特點(diǎn),在不影響植物生物量的前提下大大提高植物對(duì)重金屬的提取總量[31]。
土壤Cd污染的治理修復(fù)是當(dāng)前環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。我國(guó)土壤污染現(xiàn)有土壤修復(fù)技術(shù)多種多樣,各種修復(fù)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)與適用范圍各不相同,只有根據(jù)土壤的不同污染狀況,不局限于固有修復(fù)模式,合理靈活搭配修復(fù)技術(shù),彼此取長(zhǎng)補(bǔ)短,因地制宜地展開重金屬修復(fù),才能實(shí)現(xiàn)更好的修復(fù)效果。因此,今后需進(jìn)一步研究現(xiàn)有治理技術(shù)修復(fù)過程中的影響因素和作用機(jī)理,并對(duì)高效Cd污染修復(fù)技術(shù)的開發(fā)和實(shí)踐利用進(jìn)行深入研究和拓展。
生物修復(fù)技術(shù)是一門綠色環(huán)保、社會(huì)效益良好、發(fā)展?jié)摿薮蟮男屡d技術(shù),加上國(guó)家相關(guān)政策的傾向,其已成為未來重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)之一。然而,由于該項(xiàng)技術(shù)起步時(shí)間較晚,在基礎(chǔ)理論、修復(fù)機(jī)理及技術(shù)工藝方面還需進(jìn)行大量研究。因此,以下兩個(gè)方面需要加強(qiáng)研究與發(fā)展:①建立超富集物種數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)當(dāng)前已發(fā)現(xiàn)的具有超富集能力的植物、動(dòng)物、微生物等進(jìn)行篩選歸類,并對(duì)其基因組進(jìn)行測(cè)序,通過生物信息學(xué)技術(shù)將其重金屬吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)可能相關(guān)的基因篩選出來歸檔入案,從而建立起超富集物種數(shù)據(jù)庫(kù),為未來其他技術(shù)的研究與開發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐。②超累積植物的篩選、培育與改良?,F(xiàn)有超累積植物大多生長(zhǎng)緩慢,生物量低,氣候環(huán)境適應(yīng)性差,對(duì)重金屬的富集較單一。因此,通過使用生物學(xué)與基因工程技術(shù),把篩選、培育出的超累積植物和微生物基因?qū)肷锪看蟆⑸L(zhǎng)速度快、適應(yīng)性強(qiáng)的植物,從而制造出吸收能力強(qiáng),能同時(shí)吸收多種重金屬元素且生物量大的植物,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)本地超富集植物的篩選,培育本地高生物量、高富集、生長(zhǎng)速度快、抗逆性強(qiáng)的植物。
土壤重金屬污染防治,防重于治,絕不能再走先污染再治理的老路。面對(duì)嚴(yán)峻的土壤污染形勢(shì),關(guān)鍵要對(duì)未被污染的土壤做好源頭控制,防患未然,加強(qiáng)土壤保護(hù)和合理耕作,健全相關(guān)的土壤監(jiān)測(cè)評(píng)定制度和土壤重金屬污染分級(jí)管理制度,讓土壤污染不惡化、不蔓延,才能從根本上解決土壤污染問題。