張強
摘 要:隨著我國生態建設和環境保護進程的逐漸加速,對土壤污染修復技術的研究受到社會各界的高度關注。作為人類賴以生存的主要自然資源, 土壤雖然具有一定的凈化能力,但若其所承載的污染物含量超過自身環境容量,將會誘發嚴重的環境和健康危險。所以,本文將對幾種典型的土壤污染修復技術進行簡要介紹,希望對生態可持續發展具有推動作用。
關鍵詞:土壤污染;修復技術;污染問題
引言:隨著經濟的發展和社會的進步,現代化工業的蓬勃發展導致土壤污染問題愈發嚴重,重金屬污染、石油污染、化肥污染、農藥污染對土壤造成的損傷早已超越自然的自我修復能力。因此,近幾年的專家學者不斷增加對土壤污染修復技術的研究力度,但由于各種修復技術各有所長,各有所短。所以,研究人員應當探究土壤綜合修復技術的進一步使用,提高土壤修復效率。
一、物理修復
物理修復是最為經典的一種土壤污染治理方法,其起源于20世紀80年代,最初有焚燒法、換土法以及隔離法等,該修復方式在早期對人力要素,設備要素以及溫度要素的要求較高,不僅需要為之投入大量的成本,而且對于土壤污染問題的解決只是治標不治本。之所以會產生這種現象,在于物理修復的本質是對污染物進行轉移,卻未曾對污染物進行更深層次的處理,導致土壤污染的治理不全面。所以,上述的修復方法僅在突發緊急事件的處理中得以推廣。但是,隨著科技的發展進步,以電修復法、土壤氣相抽提法及 CSP 法、熱解析法等為代表的新型物理修復手段登上歷史舞臺,讓人們看到了物理修復手段的潛在可能。
其中,電修復法主要需要操作人員將電極插到污染水域或被污染的土壤區域,這樣一來,就會在直流電的作用下產生直流電場,導致土壤中的離子和顆粒物質發生定向的電滲析、電泳運動以及電遷移,達到修復土壤的效果。而熱解析法主要是通過對土壤加熱,對土壤中具有揮發性的物質進行全面處理,修復土壤中的有機物質。土壤氣相抽提法主要應用于受石油污染的土壤的修復工作,能夠除掉土壤中的部分揮發性石油成份。最后,CSP 法主要是應用了煤和焦炭的吸附作用,通過適度的攪拌利用煤和焦炭吸附烴基污染物。每一種物理修復技術的創新都是對傳統土壤修復技術的一次提升。其中,電修復法對現場生態環境的破壞性更小且具有更高的經濟效益,在治理滲透系數較低的地質土壤中,應用更為頻繁。但是,熱解析法的具體應用則需要相關人員高度慎重,一方面,其會對土壤中的有機質和結構水會產生不同程度的破壞,另一方面則是有一定概率會由于有害整體的揮發而造成二次污染。土壤氣相抽提法的污染物處理范圍更廣、且能夠在一定程度上對污染物進行回收利用,生態價值更優。
二、生物修復
生物修復是近些年興起的一種土壤修復技術,其不僅能夠大幅度降低土壤中有毒有害物質的濃度,同時能夠通過自然界生物的代謝活動來逐漸恢復土壤的健康狀態。具體來說,現階段應用比較廣泛的生物修復技術主要包括以下幾種:
(一)微生物修復
在自然界中,部分微生物對土壤中的污染物具有吸收或氧化還原的作用,能夠在一定程度上降解土壤中的重金屬以及部分有機物,修復被污染的土壤。在使用微生物土壤修復技術的過程中,相關人員務必要對影響土壤修復的因素進行客觀分析,有溫度、水分以及酸堿值等,以此為基準, 確定微生物對生物分子的耐受力。畢竟,微生物土壤修復技術手段完全依賴土壤定居微生物來展開,一旦周邊環境條件超過微生物的耐受范圍,則該項技術不具備實用價值。
(二)植物修復
植物修復技術手段最初是針對土壤中重金屬污染治理提出的。在自然界中存在部分能夠富集重金屬的植物,通過對這部分植物提取、揮發、穩定以及降解原理的應用能夠實現對重金屬污染土壤的修復。具體來說,所謂植物提取也就是借助植物自身的生長作用對土壤中污染物進行吸收,通過植物獨特的運輸機理由地下部分轉移到植物體內,而這種情況下只需要種植相關植物并對其進行收割,就可以達到凈化土壤的目的。而植物的揮發基地主要體現在植物的根系可以分泌一些特殊物質,這些物質能夠促使土壤中的污染物呈現揮發態,而植物將發揮態的污染物吸收到體內,并釋放無污染的氣態物質。植物穩定機理重點指植物所在土壤中污染物的流動性會在某種生化過程中下降。最后,植物降解機理主要依靠其根系分泌物和根據微生物的聯合作用來實現,能夠處理比較復雜的有機物,從而達到緩解土壤污染的效果??陀^來說,在現階段的污染土壤修復工作中,植物提取修復技術的應用范圍最廣、效率最高、前景最為明朗;而植物揮發修復技術在揮發性氣體的轉移方面存在較多不確定性因素,可能會引發負面效應,應謹慎使用;植物穩定修復技術僅僅是對污染物有固定作用,無法保證土壤不會恢復毒性,所以在實際應用中需要相關聯結合實際情況進行理性選擇。
(三)動物修復
土壤中的部分小生物同樣具有修復污染土壤的作用,但具體分為直接作用和間接作用。其中,直接作用主要是土壤中動物群直接對污染物進行吸收轉化和分解,而間接作用則是動物改善土壤的理化性質,提升其自凈能力,進而起到修復土壤的效果。具體來說,污染土壤動物修復技術的使用既可以通過飼喂動物群,借助生物的生化變異來獲知土壤污染信息, 也可以直接在土壤中飼養蚯蚓和線蟲等生物,間接改善土質。
三、化學修復
化學修復主要是借助吸附、溶解、氧化還原、拮抗、絡合、螯合或沉淀等化學機理對土壤進行修復,側重對土壤中污染物進行遷移性的降低。在實際修復工作中,經常用到的化學方法主要包括固化法、穩定法、萃取法等。其中,固化方法主要是將固化劑按一定的比例和重金屬污染土壤混合,將污染物固封在固化物中,避免其對土壤產生不良影響,其本質原理同樣是控制污染物在土壤中的遷移。而穩定法主要是針對不易溶解、遷移能力小以及毒性小的污染物治理而提出的,通過化學物質的添加改變這部分污染物的化學形態,進而達到凈化土地的目的。最后,萃取法主要是在依據相似相溶原理的基礎上對土壤中的污染物加以萃取,主要用于受石油污染土壤的修復。每一種化學修復手段都具有各自的適用范圍,所以相關人員必須結合土壤修復的實際要求對其進行合理選擇。比如說,萃取法的應用限定范圍只是受石油污染的土壤,而固化法在污染嚴重但面積較小的土壤更能夠發揮價值優勢。
四、結束語
綜上所述,土壤修復影響著人民的生存與發展,對于城市生態建設和地方經濟發展也具有長遠意義。由此,相關研究人員必須不斷優化土壤污染修復技術,揚長避短,打造物理、化學和生物的聯合的修復工藝,提高生態穩定性。
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