关于土壤污染修复的研究探析 摘要:现阶段,我国土壤遭受污染的现象越来越严重,由于土壤污染所产生的农产品生态安全问题已经成为目前最受人们关注的话题土壤的污染会大大加快环境的污染速度,由于土壤中存在的化学品会利用大气或者水进行传递,所以,会对地球上一切生物的生存及生命安全造成一定的不利影响尽管这一过程具有较大的隐蔽性,但人类的生命安全确实已经受到了土壤污染的危害关键词:土壤污染;物理修复;生物修复引言土壤是人类和动植物生活生产的重要物质基础之一,也是微生物活动及进行物质分解的重要场所,为粮食生产安全、健康宜居环境提供了有力保障在当前经济飞速发展的时代,伴随工业废水、废气、废渣随意排放,农业化肥、农药大量施用以及矿产资源开发过程中环保措施不完善等行为,大量优质土地资源已被污染土壤污染具有地域性、长期性、滞后性、隐蔽性等特点,大量进入土壤的有害物质不能第一时间被发现,部分有害物质通过降雨淋溶进入地下水,污染水生生物环境和饮用水水源;还有一部分污染物通过作物根系吸收进入作物体内,进而通过生物循环系统进入人体,严重危害人身健康1 我国土壤污染的现状经过相关的调研数据分析,我国的土壤污染已经达到16.1%。
现阶段,耕地是我国农作物生长的基本环境条件,而土壤污染是较为普遍存在的问题,南方要比北方的情况更加严重其中西南和中南是我国土壤污染最为严重的地区,并且污染的范围还在逐步扩大,这对于我国农作物的产量以及培育优良的农作物有很不利的影响我国土壤污染修复技术的特点是成本高、种类多、难度大等,并且污染的情况不同采用的技术也不同若污染土壤中的污染物进入周边水域后,有害物质将会污染整个水域并且还会顺着水的流动不断扩大,不仅对水中的植物和动物的生存产生严重威胁还大大降低了水资源的可利用量2 土壤修复技术2.1 物理修复方法物理修复方法是最常使用的一种修复方法,主要是利用必要的工程措施如客土覆盖回填或直接将污染土壤置换为安全的非污染土壤此外,众多田间农艺措施也被引入污染土地修复工作中,如土壤翻耕、堆肥、轮作等,极大地改善了污染土壤质量,提升了土地地力水平通过多年的研究,部分学者在此基础上提出了一种较为新颖的土壤物理修复方法———土体有机重构技术该技术通过工程措施将被污染土壤以适合的填充材料置换,在污损土壤置换时,更多考虑新构成土壤pH值、土壤结构和土壤养分的适宜性,达到污染土壤修复效果胡一利用土体有机重构技术对陕西华阴白龙涧荒石滩土地耕作层进行整治,创造了极大的经济效益。
庞喆以土体有机重构为核心,对韩城下峪口黄河滩地进行整治利用,在增大耕地面积的同时,提升了耕地质量,改善了黄河湿地生态2.2 生物修复方法生物修复方法是新形势下较为推崇的一种修复方法,主要包含植物修复和微生物修复生物修复方法具有安全性高、绿色健康等优点,在“山水林田湖生命共同体”理念下具有较好的推广前景众多学者围绕污染土壤生物修复开展了大量研究工作陈楸健等研究了芦苇对镉砷复合污染土壤的修复效果,研究表明,芦苇显著降低了土壤中镉的生态毒性,但对砷修复效果尚不明确陈凡亮等利用平菇菌株进行了多环芳烃污染土壤修复研究,结果表明,平菇菌株可显著促进多环芳烃污染土壤的修复效率,且具有工艺简单、绿色无污染等显著优势卞方圆等系统阐述了利用竹类植物进行土壤重金属污染物修复的研究进展,并对其修复潜力进行了展望蔡永刚等通过盆栽试验,研究了施加蚯蚓粪和牛粪对白菜生长和镉、铜吸附的影响,研究表明:镉、铜复合污染物浓度低时,施加牛粪对白菜的增产效果较为显著;镉、铜复合污染物浓度高时,施加蚯蚓粪对白菜的增产效果更为显著,对镉、铜复合污染物的吸附效果更佳张博凡等研究了菌糠强化微生物对石油污染土壤的修复效果,结果表明,菌糠固定化微生物对石油烃去除率达到最大值。
2.3 生物炭修复方法生物炭是一种由有机物在缺氧环境下经过高温加热而制备的高含碳固态物,具有较大的比表面积、较高的阳离子交换容量和发达的孔隙率,对污染土壤修复具有显著的效果,尤其对重金属污染物修复效果最佳大量学者通过生物炭添加试验,证明了其对土壤修复效果的强化影响孙彤等研究了改性生物炭对土壤Cd污染钝化效果的影响,结果表明,添加改性生物炭后土壤有效态Cd含量的降幅达到12.0%~30.2%胡术刚等研究了稻壳生物炭对水体中Cd离子去除能力的影响,结果表明,稻壳生物炭可有效吸附水体中Cd离子,饱和吸附量为19.53mg/g李桂荣等研究了茄子秆生物炭对土壤Cd-Pyrene复合污染修复效果的影响,研究表明,添加生物炭后对土壤中Cd和Pyrene的去除效果分别较对照提高17.71%与14.28%张鹏等利用水稻秸秆和猪粪制备生物炭,研究其对黑麦草修复铀污染效果的影响,结果表明,施加生物炭后黑麦草对土壤铀的富集能力较未施加生物炭时提高47.61%,且水稻秸秆和猪粪按1∶1的比例制备生物炭时修复效果最佳李荭荭等研究了生物炭对水稻土壤Cu污染吸附效果的影响,结果表明,施加生物炭后,水稻土壤pH值和有机碳含量显著增加,土壤中Cu含量有效降低,且随着生物炭施加量的提高,水稻根系、谷壳和糙米中Cu含量均显著降低。
可以看出,生物炭有利于土壤有机质和土壤养分含量的提升,是一种无污染的优质土壤污染修复材料3 土壤污染修复的主要研究趋势3.1 复合污染土壤的溶剂淋洗、萃取一微生物修复第一,按照相关标准严格筛选萃取剂;第二,不但要对土壤的基本类型对有机污染物和无机污染物萃取后的最终效果进行研究,同时还需要对土壤的理化性质对有机和无机污染物的萃取效果做出研究;第三,针对不同种类的萃取剂对不同类型的污染物污染的土壤类别的修复成效进行研究,同时还要对污染物从土壤中转向萃取液的基本过程进行研究3.2 引进微生物与土著微生物共存条件与固定化方法第一,将先进的微生物的退化原因与同土著下微生物的竞争机制进入到此项研究中;第二,对生态环境因子与同土著微生物的稳定性生存条件进行有效掌控;第三,对固化条件下微生物的生理学特征与形态学特征进行深入性研究,并对固定化介质中污染物与微生物进行扩散和相互作用的过程进行详细阐明,并为其建立完善的生物膜反应动力学模型4 结束语随着时代的发展,我国逐渐认识到土壤污染引发的巨大危害,并针对性地提出了启动土壤污染防治工作的计划《土壤污染防治行动计划》作为土壤污染修复工作的指引性政策文件,为我国土壤污染修复工作提出了明确要求和实施路径。
本文对物理修复方法、生物修复方法及生物炭修复方法等方面的研究进行了综述,以期为土壤污染防治和修复工作提供借鉴参考文献:[1]石杰,闫志强.土壤修复工程中的环境污染防治与管理[J].环境与发展,2020(9):32~34.[2]孙彤,李可,付宇童等.改性生物炭对弱碱性Cd污染土壤钝化修复效应和土壤环境质量的影响[J].环境科学学报,2020(7):2571~2580.[3]刘三强,汪峰.农田土壤重金属污染下农业生产与生态环境修复[J].农村科学实验,2020(27):20~21.[4]邱玲玲.关于污染场地土壤环境管理与修复对策探讨[J].环境与发展,2020(7):228~229.[5]严俊,季梦兰,林华,等.污染农田土壤修复产业发展面临的问题及建议[J].中国环保产业,2016(7):26-29. -全文完-。