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环保工程中重金属污染土壤修复思考李鑫

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第12期作者：李鑫

[导读] 摘要：近几年我国在发展经济之余强调要注意生态环境保护，为改善各地的土壤污染情况，我国有关部门投入了大量资金和精力，虽然已经取得一定成果，但在土壤重金属污染修复方面的技术仍存在不足。

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        摘要：近几年我国在发展经济之余强调要注意生态环境保护，为改善各地的土壤污染情况，我国有关部门投入了大量资金和精力，虽然已经取得一定成果，但在土壤重金属污染修复方面的技术仍存在不足。本文分析造成土壤重金属污染的因素，并结合我国在土壤重金属污染治理过程中存在的问题，给出重金属污染土壤的治理建议。
        关键词：环保工程；重金属；污染土壤；修复
        1 造成土壤重金属污染的原因及修复技术
        1.1 农业种植
        为提高农作物产量，使用肥料是必不可少的。部分农户在使用化肥和农药时不注意其中的重金属含量，导致农业用地和周边地区的土壤大范围的受到重金属污染，且使用重金属含量超标的土壤种植农作也会使农作物当中的重金属含量超标，最终对消费者的身体安全造成威胁。同时，化肥的生产原料多样且复杂，大部分的化肥属于工业产品，其中的Cd、Hg、As、Pb、Cr等都会导致重金属残留在土壤中，因此，人们在使用化肥时不控制用量或非法滥用会导致土壤中残留大量重金属，最终对产出的农产品质量和安全性造成影响。除此之外，种植农作物时使用的灌溉水源水质也会对土壤中重金属含量产生影响，长期使用重金属含量超标的灌溉水，导致重金属在土壤中残留和富集，最终导致人畜食用后诱发各类疾病。例如，农民在种植过程中使用了大量除草剂，使种植区内及周边大范围的土壤中都含有大量重金属，且最终种植出的蔬果也由于重金属超标不符合进入市场的标准，造成了经济损失。为避免以上情况出现，有关部门应注意引导农民减少化肥的使用，鼓励农民用农家肥代替化肥，对于农作物的病虫害防治也可以生物和物理防治方法为主，避免由于化肥的不当使用造成土壤重金属污染[2]。
        1.2 工业生产
        现阶段，社会经济蓬勃发展，很多地区迎来了新的发展机遇，并作为我国发展经济的重点关注地区，工业化进程始终处于领先速度。尤其是在我国部分重点工业城市，特殊的地质条件及矿产资源开发企业的不合理开发往往会引起周边大面积的土壤重金属污染情况加剧。例如，农民种植出的农作物经检测发现大量重金属残留，但该农民并未在种植过程中使用化肥，后经调查发现，该农民的农产品种植地位于矿区下游，矿山开采废水排经处理后排入地表水体，该地表水水体被当地农民作为灌溉用水，经过长期灌溉富集，导致其农作物种植区域及周围土壤当中Hg、Cu、Pb等重金属超标，造成了难以挽回的损失。2.3 城市垃圾
        随着人们的生活质量改善和城市化发展进程加快，城市中的生活垃圾越来越多，若不妥善处理会对环境和土壤造成危害，城市重金属污染的主要来源为电池，电池中含有多种重金属材料。在科技时代背景下，电子产品随处可见，淘汰的速度也日新月异，不断产生的电子固体废物直接丢弃在自然环境当中，最终残留在土壤中，提高重金属含量。为避免城市垃圾对土壤造成重金属污染，有关部门可以制定严格的垃圾处理条例和垃圾分类措施，将责任落实到个人，坚决杜绝将不同种类的垃圾混合处理，同时不定期对当地土壤环境进行检测，根据实际情况调整相应的工作计划。
        1.3交通污染
        在造成土壤重金属污染的因素中，汽车尾气是主要的一种，以往的汽油中普遍添加四乙基铅，汽车在使用时会排放出大量的铅化合物，最终沉降在土壤里，大幅度提升土壤中铅的含量，虽然我国对此类汽油早已禁止使用，但目前道路两侧仍旧存在残留的铅。同时汽车在使用过程中，轮胎会产生磨损，轮胎中的添加剂Zn也会提高道路两侧土壤中锌的含量，且越靠近道路，重金属污染程度越高。重金属具有迁移率低的特点，表层土壤中重金属含量会高于地下，受到锌污染的土壤道路两侧树叶会变为黄色或红色，我国大部分地区的道路两侧有农作物种植，若污染面积较大，则道路两侧的农作物中重金属会随作物进入人体，对人的智力和骨骼产生影响。为避免此类现象产生，区相关工作人员可以定期对道路两侧的土壤使用客土法展开修复治理，将土壤中的重金属含量控制在可接受范围内，避免对人类生命健康产生过大影响。

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        1.4 其它修复方式
        残留在土壤中的重金属有较强的生物隐蔽性，通过微生物降解的方式进行修复治理效果微乎其微，且耗时长，土壤受重金属污染会随时间推移加剧，因此治理工作宜选择高效迅速的方法。
        1.4.1 物理修复
        土壤重金属污染的物理修复方法顾名思义是采取物理手段展开工作。常用的方法有换土、翻耕等，随着科技的发展，电动修复以及热解吸技术也是受欢迎的治理方式。以部分公路两侧的重金属污染土壤修复工作为例，工作人员为控制土壤中重金属污染的扩散，使用客土法进行治理，经检测修复后的土壤能够达到二级标准，修复效果良好。但使用客土法修复土壤需要注意，此方法仅适合小面积受到重金属污染的土壤修复使用。面对大面积重金属污染的土壤修复，部分地区采取的方式以电动修复为主，即使用电解池的原理，促使土壤中的重金属产生定向移动，聚集在电极附近，最终集中处理达到修复土壤的效果。
        1.4.2化学修复
        化学修复技术是指根据土壤受重金属污染的情况选择修复剂添加到污染区域中，使化学修复剂与重金属产生反应，达到降低重金属生物活性，甚至去除重金属的修复效果。化学修复技术有许多类型，当前应用较多的有土壤淋洗、原位化学氧化修复等。其中，土壤淋洗是指通过离子交换的原理将受重金属污染土壤中的重金属离子吸附出来，待土壤进行水洗后放回原位，达到修复效果。此方法适用大范围污染的地区，但对于渗透条件不佳的土质效果较差。而原位化学氧化修复技术则是适用多种化学试剂与土壤中的重金属发生反应，直接消除重金属，此方法的局限性在于，化学反应难以控制反应中产生的有毒气体，容易对周边环境造成二次污染。
        1.4. 3 生物修复
        与化学和物理土壤修复技术相比，生物修复技术具有高效、安全、低成本以及绿色的特点。生物修复技术指利用生物的生命代谢功能清除土壤中的重金属。以往的重金属污染土壤修复工作主要是使用细菌、藻类等减少重金属，总而言之是利用微生物吸附。但当前我国采用的生物修复技术日益精进，随着研究的深入，越来越多可以降解重金属的微生物被发现，对环境保护工作具有重要的现实意义。
        例如，农产品种植区使用蚯蚓对土壤进行修复，蚯蚓对于重金属的耐受性比较高，能够通过吞食减少重金属积累，该种植区为配合蚯蚓的使用，还种植了油菜和向日葵配合吸附土壤中的镉等污染物，经一段时间的修复工作后再次检测土壤重金属含量，发觉其中的重金属成分逐渐减少，达到了理想的修复治理效果[3]。
        1.4.4 基因工程
        将筛选与培育出的超累积植物和微生物基因导入生物量大、生长速度快、适应性强植物中的目标已实现，所以当下我国的土壤重金属污染修复工作可以将此技术投入应用。
        2 结束语
        综上所述，为了提高土壤修复技术同时保障我国土地资源能够再生利用，实现可持续发展，修复工作需要从物理、化学、生物三个方向展开，在找到土壤重金属污染原因的前提下进行合理的治理修复，为土壤环境提供保障。
        参考文献
        [1] 陈卫平, 杨阳, 谢天,等. 中国农田土壤重金属污染防治挑战与对策[J]. 土壤学报, 2018(2):261-272.
        [2] 李宏昌. 我国土壤重金属污染现状与治理方法[J]. 科技经济导刊, 2018, v.26;No.633(07):110.
        [3] 张聪, 张弦. 土壤重金属污染修复技术研究进展[J]. 环境与发展, 2018.