王 坤
(山西藥科職業學院,山西 太原 030012)
近些年來,我國土壤重金屬污染事件層出不窮,其不但會為威脅到農產品的質量,且還會危及到人們的身體健康,在嚴重的情況之下,還會使得社會陷入到不穩定的局面之中。
2000年,農業部環境監測系統發布了我國基本農田保護區、商品糧基地、污灌區、工礦區、大中城市郊區的農畜產品監測結果,我國諸多城市郊區土壤與農產品中重金屬污染情況堪憂。土壤重金屬污染危害大、周期長等的特征,農田土壤重金屬行為的過程、風險與修復技術方面的研究已經發展成為時下最熱門的話題。
經過估算得知,全世界范圍之內每年排放到環境之中的鎳(Ni)含量約為1.0×106t、銅(Cu)含量約為3.4×106t、鉛(Pb)含量約為5×106t、汞(Hg)含量約為1500t與鎘(Cd)含量約為1.0×106t。依據生態環境部門針對30萬hm2基本農田保護區的土壤實施監測,其結果為土壤之中重金屬超標率為12.1%。
(1)依照農田重金屬污染程度來進行分析,耕地重金屬污染基本上是輕度污染。雖然耕地土壤污染總點位超標率為19.4%,然而這些超標點位土壤基本上都是輕微和輕度污染,這占據了總超標點位的85.1%,那么中度與重度的土壤點位超標率則分別是9.2%、5.7%。
(2)依照污染的重金屬元素來進行分析,5類健康風險元素的超標率分別是Cd(7.0%)、As(2.7%)、Hg(1.6%)、Pb(1.5%)以及Cr(1.1%);這三類生態風險元素之中,超標率分別是Ni(4.8%)、Cu(2.1%)以及Zn(0.9%),考慮到主要是以食物鏈的形式來監測到農田土壤之中重金屬污染對于人體健康風險,那么農田土壤污染的風險元素主要為以上以Cd為主5類健康風險元素。
通過電動修復處在電流和電場感應之下土壤層之中的重金屬離子、無機離子,其運用電遷移與電滲透的方式來輸送電極,且集中在同一個范圍之內來予以處置。依據研究成果得知,土壤層之中鉛的去除率可以實現59.2%,那么土壤組分、污染金屬類型、土壤pH與土壤緩沖性能都會導致影響到最終的修復成效。該修復技術適宜運用在低滲入的黏土與淤泥土之中,其起到制約污染物活動范圍的作用。依據試驗,土壤之中Pb2+、Cr3+等等重金屬離子的去除率可以實現90%之上。該修復技術可以實施原位治理修復,所產生的二次污染不多,可以縮短整個修復周期,可見這也是給成本低廉、可運行的防治修復技術之一。
化學修復,實際上就是在土壤層之中添加一系列通過改良之后的試劑或者是化學藥品,來針對重金屬進行一系列的氧化還原、吸收、沉降與拮抗效應,以此來達到減小重金屬濃度的目的。
在萃取EDTA的階段之中,來添加各類還原劑,像是連二亞硫酸鈉、檸檬酸草酸鈉還原劑,可以直接性的加大EDTA萃取As、Cu、Pb、Zn的能力,處在較大范圍的pH之中,融合EDTA與連二亞硫酸鈉來予以使用,可以實現同步去除As、Cu、Pb與Zn。因為該方式僅僅只能改善土壤層之中的重金屬的存在,重金屬污染物依舊殘留在土壤層之中,相應的還是會影響到植物的生產。該方式雖然相對簡單易行,然而修復成效不盡如人意。
生物修復,實際上就是通過生物(動物、植物等)來實現防治并修復污染土壤的方式。現今,植物修復技術在我國已經取得了可觀的研究成果,依照結果得知,在500多種超富集植物之中,達到可以耐受復合重金屬對于單一重金屬抗性的僅僅只有一小部分。
Zn的超富集植物為香根草、狼把草等;Cr的超富集植物為李氏禾;Ni的超富集植物為車前草;Pb的超富集植物為苧麻;As的超富集植物為大夜講邊口草、蜈蚣草;Cd的超富集植物為串葉松香草。
微生物修復,是通過微生物自身的氧化還原性質,來減小土壤之中重金屬污染的程度。微生物植物修復技術所牽扯到真菌、放線菌與細菌。微生物代謝產物具備毒性小與可降解的特征。運用微生物來修復土壤重金屬機理主要涵蓋氧化還原反應、沉淀、生物吸附、吸收轉運、表面生物大分子與細胞代謝等等。
總而言之,運用多種修復技術的聯合修復方式,依舊是日后重金屬復合污染土壤修復研究的關鍵所在。重金屬修復在土壤機理、修復方式的安全性研究和今后處理安全性之上的研究甚少,相應的土壤重金屬的研究趨勢集中在土壤重金屬的源解析和治理修復技術之上。