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重金属污染土壤的修复技术

文章来源:【德轩环保科技】 | 发布日期:2021/10/09 14:40:08
  重金属污染土壤问题已经引发全球关注,其对社会的可持续发展与生态环境建设都有较大影响。对此,为了切实保障生态系统的稳定,维护农业产业的正常发展,需要加强对污染土壤的修复工作,这也是防控重金属污染的前提。常见的重金属污染土壤修复技术有物化技术、工程技术、矿物技术以及生物技术等。
1.物化修复技术
   物理修复手段众多,一般分为电动修复、电热修复、土壤淋洗等,能够实现对土壤中重金属物质的定向收集、分离吸附和液相回收,逐渐降低重金属物质的含量。物理修复是当前应对重金属土地污染问题的主流措施,相对其他修复技术,物理技术多为原位修复,可以控制运输成本,但技术含量较高,并且只能用于小规模土壤处理,具有局限性[3]。化学修复技术则弥补了这一缺陷,应用性较高,其原理是将化学药物喷洒在土壤中,使其与重金属物质相互发生氧化还原反应,随之吸纳,对土壤进行防治,增加对重金属污染的抵抗性。在采用化学药物降解重金属的过程中发现,拮抗技术的效果最佳,清洁力度较高,并且得到了广泛应用。拮抗技术主要使用吸附、修复能力较高的药物来整治土壤,具有便捷性和应用性的特点,但无法从源头上制止金属污染。
2.工程技術与矿物技术
工程修复技术涵盖了多种修复手段,如对土壤进行变换运作(把污染土壤拉走,换入新的干净土壤)、客土作业(向污染土壤中加入大量的干净土壤,覆盖在表层或混匀,使污染物浓度降低或减少污染物与植物根系的接触)、深耕翻土(深翻土壤,聚集在表层的污染物分散到土壤深层,达到稀释和自处理的目的),这些修复手段适用于轻度污染或重度污染的土壤。修复方法是使用未受污染的土壤来代替部分污染土壤,稀释原有重金属物质的含量,提高土壤环境容量。矿物修复技术是利用天然矿物质来降低土壤中的金属物质,不仅可以再次利用废弃矿物,还可以最大限度地保护环境,如对于膨润土和凹凸棒石等粘土矿物,能够利用吸附作用而降低金属含量。
3.生物技术
此技术利用了生物的消减能力来控制污染物的含量,操作便捷,修复效果明显。生物技术具有的多样性修复手段可以代替传统修复手段。一是动物修复技术,这是基础性、天然性技术,将蚯蚓、老鼠等生物放入土中进行吸附,然后再进行浇灌,驱赶吸附了污染物质的生物。二是植物技术,利用植物来吸收物质,植被在吸收污染物后可以通过自身降解功能化解污染物质,能够彻底清除重金属物质。三是微生物技术,由微生物的氧化还原、吸附沉淀功能来降解一些分子结构复杂的无机物。土壤中的微生物活性较高,它们大多带有自由电荷,新陈代谢快,当周围环境存在重金属物质时,它们会运用自带的耐重金属细菌来吸附这些元素,从而溶解金属离子,使其发生反应。微生物修复具有较好的降解作用,且对自然环境无二次危害。此外,植被修复也是常用的修复手段,植物提取法是利用吸附能力较好的植物吸收并转移土壤中的重金属,使其集中到收割部位;植物挥发法可以利用植物的生理活动来转变重金属的结构形态,使其挥发;植物固化法可以通过根系来过滤、钝化、固定金属元素,降低土壤中的活性物质;植物促进法一般用于本身不具有吸收作用的植物,但其根系产生的分泌物如氨基酸、糖类等可以促进根系周围微生物的生化反应,如小花南芥对铅锌复合污染的治理。在农业生态修复方面,可以通过种植多样的植物来提高土壤含水量以及其他有机物。结合土壤污染情况制定匹配的轮作制度,改变土壤活性,控制药物使用,保障作物生长安全。





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