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浅析土壤中铅污染治理方法

时间:2024-07-28

朱丽娜

(新疆大学化学化工学院新疆乌鲁木齐830046)

浅析土壤中铅污染治理方法

朱丽娜

(新疆大学化学化工学院新疆乌鲁木齐830046)

土壤中的铅是土壤重金属最常见污染元素之一,铅一旦排入环境,很长时间仍然保持其可用性,很难被降解。本文简要总结目前常用的土壤铅污染的物理修复技术、化学修复技术以及生物修复技术。随着研究的不断深入,摩擦清洗法、基因工程修复将给以后的土壤修复提供一些新的方向。

土壤重金属;铅污染;土壤修复;生物降解;二次污染

1 引言

土壤是人类赖以生存的环境,也是重金属元素在大循环中的重要环节。土壤的重金属污染指由于人类活动,土壤中微量金属元素含量超过背景土壤中的含量值,过量沉积而导致土壤中重金属元素含量过高的现象。土壤重金属污染具有隐蔽性,不可逆性和积累性,因此土壤在修复时难度极大。土壤重金属元素可通过植物吸收,经食物链在人体内积累,从而严重危害人类健康。此外,降水、污水灌溉可使土壤重金属向地下水中迁移,造成地下水重金属污染。

土壤重金属污染防治应坚持预防为主,防治结合的原则。目前,国内外研究铅污染土壤的修复技术主要分为物理方法、化学方法以及生物方法。

2 土壤铅污染治理方法

2.1物理方法

物理方法修复土壤铅污染主要是对土壤运用客土、换土、隔离、以及电化学等方法进行处理,从而减轻土壤铅的污染。

客土法即采用将表层土深翻至深层土,加入新鲜土,降低铅污染土壤与植物的接触浓度,从而降低植物毒性。换土法则是将被铅污染的土壤进行固定或移除,或用未被铅污染的土壤代替。隔离法是在受到污染土壤周围修建隔离墙体,把污染土中的污染物控制在一定的范围之内。由于成本等方面的原因,该方法仅适用于铅污染严重、污染面积较小的场地。吸附固定法是在铅污染比较轻的土壤中,加入具有吸附和固定有效态的铅离子的材料,降低铅的生物有效性。王林等发现杂化材料与磷酸盐进行复配,可纯化修复镉铅土壤污染。这种修复方法费用不高,经济效果较好,但不能彻底的消除铅对土壤的污染。电化学法是外加一直流电场,使铅污染的土壤中的铅离子在电场作用下,发生氧化还原等化学反应,使得正负离子迁移或富集于阴/阳极,达到回收、去除铅元素的目的。上述这些物理方法能取得比较好的治理效果,但是由于耗费了大量的劳动力和资源,而且修复后的含铅土壤的处理也很难处理,不适合广泛推广。

2.2化学方法

化学修复法是指在受污染的土壤里面加入化学试剂,使之发生化学反应,从而降低铅离子在土壤中的有效性和迁移性,达到降低有毒铅离子的含量。主要有化学固定法、螯合剂处理法、淋洗液洗脱法、氧化还原法、pH控制法等几种方法。

化学固定法是采用固定剂与土壤中铅发生化学反应,使其生物有效性降低,同时降低其迁移性,达到降低土壤铅污染的目的。王利等发现HA对低污染土壤中的TCLP浸提态铅和镉有固定作用,通过适当处理可有效修复污染土壤。

螯合剂法是用来促进植物对铅的超富集吸收作用,也被称为螯合诱导修复技术。使用时常用的两类螯合剂为小分子有机酸类螯合剂和氨基多羧酸类螯合剂。本方法的优点铅通过螯合后可更快速迁移,能快速降低土壤中铅含量,但同时也存在着一定的风险。如果使用不当会对植物产生危害,污染地下水,造成二次污染。淋洗液洗脱法是选取土壤淋洗液,对铅污染土壤进行淋洗,使铅形成离子或络合物,由固相转移至液相,再将淋滤液进行收集再处理。氧化还原法就是在重金属污染土壤中添氧化还原法是通过还原剂与土壤中铅发生氧化还原反应,使土壤中铅变为低价态铅,降低土壤中铅的活性和毒性。

生物修复技术是上世纪90年代兴起的一种治理土壤污染的新技术,指的是利用生物的某些特定性能来抑制减少和改良土壤污染的方法,其中包括植物修复技术、动物修复技术、微生物修复技术以及基因工程和细胞工程技术等。这些方法在修复土壤污染时具有二次污染小,成本低,操作简单,效果显著的特点等特点。其中植物修复技术是利用某些植物对重金属有吸收积累的功效来减少土壤中铅金属含量的方法,该方法具有简单又经济,且符合生态发展的要求,具有广泛的发展前景。其主要有植物提取、植物挥发、植物钝化三种手段。动物修复技术主要指的是蚯蚓在一些铅矿山土壤污染的治理中,通过放养大量的蚯蚓,利用蚯蚓吸收土壤中的有毒物质后在体内分解,这种蚯蚓改良土壤的成本低,没有二次污染,不愧为一种很好的改良土壤方法。

3 结语

随着城市化和工业化进程的加快,土壤铅污染问题日渐突出,因此如何修复土壤铅的污染显得尤为重要。生物修复技术是一项前言的修复技术,但要找到合适的动植物以及微生物也是一个难题。因此要想真正避免土壤污染,就得从根源上减少污染来源,把污染浓度控制在自然修复范围之内。如何走一条可持续发展的土壤污染修复研究的探索道路还任重而道远。

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朱丽娜(1985—),女,汉族,新疆吐鲁番,硕士研究生,化学工程与技术专业,主要从事土壤重金属污染及土壤修复研究工作。

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