土壤重金属污染的修复方法有哪些( 二 ) _重金属

【土壤重金属污染的修复方法有哪些】

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随着工业的发展和城市环境建设的加快，污水处理不断加强。中国有80多家污水处理厂，预计污泥产量超过400万吨。由于污泥含有较高的有机质和氮磷养分，土壤成为污泥处理的主要场所。一般来说，污泥中的铬、铅、铜、锌、砷容易超标。燕山石化污泥在北京褐土上施用一年后，汞和镉的浓度分别达到0.94毫克/千克和0.22毫克/千克。许多研究指出，施用污泥可以不同程度地增加土壤中重金属的含量。增加幅度与污泥中重金属含量、污泥施用量和土壤管理有关。
固体废物也可以通过风传播，土壤中重金属的含量随着离污染源距离的增加而降低。比如大冶冶炼厂每年排放数千吨粉尘，造成大冶县农田污染。直径20公里以内土壤中的铬、锌、铅、镉含量远高于背景值。
城市土壤重金属污染的修复方法
受重金属污染的土壤可根据污染情况采用物理工程措施、化学修复措施、农业措施、生物措施或几种措施的组合进行处理。
(1)物理工程措施
主要包括除土、换土、深耕等措施。通过除土、换土、深耕、与污染土壤混合等方式，可以降低土壤中重金属的含量，降低重金属对土壤-植物系统的毒性，使农产品达到食品卫生标准。深耕、翻耕用于轻度污染土壤，客土、换土用于重度污染地区。工程措施是控制土壤重金属污染的经典措施，具有彻底、稳定的优点，但实施量大、投资成本高，会破坏土壤结构，造成土壤肥力下降，交换的污染土壤应堆放或处理。
(2)化学修复措施
化学修复是在土壤中加入改良剂，通过吸附、氧化还原、拮抗或沉淀等方式降低重金属的生物有效性。该技术的关键是选择经济有效的改性剂。常用的改性剂包括石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐、硅酸盐和促进还原的有机物质。不同的改性剂对重金属有不同的作用机制[15] 。石灰或碳酸钙的应用主要是增加土壤的酸碱度，促进土壤中镉、铜、汞、锌等元素的氢氧化物或碳酸盐结合盐沉淀的形成。例如，当土壤的酸碱度> 6.5时，汞会形成氢氧化物或碳酸盐沉淀。廖岷等人发现，在低石灰水平下，土壤有机质的羟基和羧基以OH-反映，促进了土壤可变电荷和有机重金属的增加。有机物还能促进重金属以硫化物的形式沉淀，有机物中的腐殖酸能与重金属离子形成络合物或螯合物，降低其活性。
(3)生物修复
生物修复是一种利用生物技术处理污染土壤的新方法，它利用生物、植物和微生物来减少和净化土壤中的重金属或降低重金属的毒性。由于其良好的效果和易操作性，越来越受到人们的重视，成为污染土壤修复研究的热点。
①植物修复技术
植物提取，主要利用超累植物对重金属的吸收，结合土壤改良技术，将污染物从地下转移到地上部分，然后收获地上部分进行集中处理，以降低土壤中的重金属含量。目前已经发现400多种植物可以过量积累各种重金属，有些过量积累的植物可以同时积累各种重金属。例如，重金属富集的铁线蕨和苋科植物对土壤中重金属的吸收效率达到100%[16-19] 。TommyLandberg等人在1995年发现，不同土壤中的一些柳属无性系对镉离子有很强的吸收能力。在使用硫酸盐和磷酸盐作为肥料的条件下，一些栽培品种的大花蕙兰茎秆对重金属有较强的富集能力，因此用超积累植物处理轻度污染地区是一种理想的方法。蒋先军等人发现印度芥菜对铜、锌、铅等中度污染土壤有较好的修复效果。刘运国等人研究了10种超积累植物对镉污染土壤的修复效果，发现土壤中镉的最低降幅为0.354毫克/升
植物挥发与植物有关，通过植物的吸收、积累和挥发来减少土壤污染物。目前该领域研究最多的元素是汞和硒。细菌在汞污染场所生存和繁殖，甲基汞和离子汞可以转化为毒性小得多的元素汞，通过酶的作用挥发到大气中。许多植物可以从污染土壤中吸收硒，并将其转化为挥发性状态，从而降低硒对土壤生态系统的毒性。

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植物钝化是通过植物和根际微生物的分泌物螯合或沉淀土壤中的有毒金属，以降低其生物有效性，防止其进入地下水和食物链，从而降低污染环境和人体健康的风险。植物还可以通过保护污染土壤免受侵蚀和减少土壤渗漏来防止重金属污染物的淋溶，并通过根系积累和沉淀或根系表面吸附来加强污染物的固化。此外，根际微生物改变根际环境的酸碱度和氧化还原电位，改变污染物的化学形态，固定土壤中的重金属。