論土壤中重金屬銅污染的處理研究

李躍科

（貴州省六盤水市六枝特區(qū)環(huán)境保護(hù)局 貴州六盤水 553400）

隨著我工業(yè)化迅速發(fā)展，采礦、冶金以及鎘處理等工業(yè)的發(fā)展，受前期環(huán)境保護(hù)觀念落后的影響，當(dāng)前大多數(shù)工業(yè)園區(qū)附近的耕地都不同程度的受到了重金屬的污染。嚴(yán)重危害了植物、動(dòng)物和土壤微生物，并威脅到生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和人類的安全。

1 土壤銅污染的危害性

1.1 危害植物生長(zhǎng)

土壤中少量的銅能促進(jìn)植物的生長(zhǎng),但過(guò)量的銅就會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生毒害作用，如果當(dāng)土壤中的銅濃度達(dá)到一定的極限值后，植物的生長(zhǎng)發(fā)育將會(huì)受阻，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐芍参锼劳觥?/p>

1.2 抑制土壤微生物

土壤微生物的存在在土壤生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與養(yǎng)分轉(zhuǎn)化過(guò)程中一直起著十分重要的作用。土壤被銅所污染后，當(dāng)土壤中銅等重金屬的濃度超過(guò)一定限度時(shí)，土壤微生物數(shù)量和種群結(jié)構(gòu)將會(huì)被強(qiáng)制改變，輕則引起微生物的生長(zhǎng)代謝受到抑制，重則甚至?xí)鹜寥牢⑸锏乃劳觥?/p>

1.3 降低土壤中酶的活性

土壤中酶的活性是衡量土壤質(zhì)量，但當(dāng)土壤受到銅污染后，銅將會(huì)通過(guò)破壞酶的活性位點(diǎn)和空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤中酶的活性下降；抑制微生物的生長(zhǎng)、繁殖，減少土壤微生物體內(nèi)酶的合成和分泌，最終使土壤中酶的活性降低。此外銅污染還會(huì)對(duì)土壤過(guò)氧化氫酶和磷酸酶活性產(chǎn)生不同程度的抑制作用。

1.4 影響土壤對(duì)有機(jī)物吸附作用

良好的吸附作用可以改良土壤的環(huán)境，但受污染的土壤吸附能力將會(huì)降低，將會(huì)影響土壤的質(zhì)量。銅的污染存在不僅影響土壤對(duì)有機(jī)物的吸附作用，受銅具有比較強(qiáng)的絡(luò)合能力的影響，還會(huì)增加土壤對(duì)有機(jī)污染物的吸附。

2 土壤中重金屬銅的來(lái)源

2.1 土壤重金屬污染的一個(gè)來(lái)源是自然界本身的變化形成的。由于自然界的風(fēng)雨變換，巖石受到了風(fēng)化的反應(yīng)。一些抗風(fēng)能力弱的巖石如碳酸鹽類巖石就會(huì)較明顯的影響到土壤中的重金屬含量。

2.2 大氣中也存在著一定的重金屬，諸如火山爆發(fā)、森林火災(zāi)、風(fēng)力揚(yáng)塵這些自然狀況發(fā)生的都會(huì)出現(xiàn)重金屬物質(zhì)懸浮在空氣中，在降塵之后進(jìn)入土壤，從而造成土壤重金屬污染。一旦這些污染物被植物、水體吸收，還會(huì)進(jìn)一步影響到更大的范圍。

2.3 自然界的土質(zhì)污染也是土壤重金屬污染的一個(gè)主要源頭，由于巖漿以及重金屬本身的質(zhì)變作用，部分含有大量重金屬物質(zhì)的工業(yè)礦床會(huì)隨著地下水、土壤層本身的發(fā)育變化而發(fā)生性質(zhì)改變，一些被搬運(yùn)的突然和巖石物質(zhì)會(huì)含有大量的重金屬物質(zhì)。

3 重金屬銅污染土壤修復(fù)技術(shù)

3.1 物理修復(fù)技術(shù)

主要分為電熱修復(fù)、土壤淋洗、電動(dòng)修復(fù)等。針對(duì)面積小且污染重的土壤進(jìn)行修復(fù),適應(yīng)性廣，也是一種治本的措施,但在操作中可能發(fā)生二次污染破壞土壤結(jié)構(gòu)并導(dǎo)致肥力下降。

3.2 化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)是指將天然礦物、有機(jī)質(zhì)、固化劑以及化學(xué)試劑等物質(zhì)加入土壤,改變其Eh、PH值等理化性質(zhì),并通過(guò)氧化還原、吸附、沉淀、抑制、絡(luò)合螯合及拮抗等作用降低重金屬本身的生物有效性。

3.3 生物修復(fù)

隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)環(huán)境要求度越來(lái)越高，目前生物修復(fù)措施已更多的被人們所認(rèn)可并推崇，生物修復(fù)也是當(dāng)前對(duì)土壤造成后期影響最有效的措施，這也將是今后土壤污染治理的主要方向，目前主要方法就是利用生物去削減、凈化重金屬或降低土壤中銅的毒性。但要注意的是對(duì)重金屬富集能力較強(qiáng)的植物往往是植株矮小，生長(zhǎng)速度慢，且容易受到生長(zhǎng)環(huán)境的限制，但是與常規(guī)的填埋法比起來(lái)仍然有很大的優(yōu)勢(shì)，

4 重金屬銅污染土壤的治理途徑

4.1 換土或深度覆蓋

對(duì)于小面積污染嚴(yán)重的土壤治理,如何無(wú)法將污染土壤部分或全部換掉，徹底進(jìn)行整治的話，可以采用在被污染的土壤上厚厚覆蓋一層非污染土壤，進(jìn)行深度覆蓋的方法進(jìn)行了治理，但不管理采用覆土和換土的方法，其厚度都應(yīng)大于耕層土壤的厚度。但這兩種方法的缺點(diǎn)是都需要耗費(fèi)大量的人力與財(cái)力,并且在換土過(guò)程中,如果方法不慎還會(huì)存在著占用土地、滲漏、污染環(huán)境等不良因素的影響.

4.2 采用電極清除法

借助金屬性的特性，可能利用在水分飽和的污染土壤中插入一些電極，然后通一低強(qiáng)度的直流電，促使土壤中的金屬離子在電場(chǎng)的作用下定向移動(dòng)，然后在電極附近富集并進(jìn)行科學(xué)處理，從而達(dá)到清除重金屬的目的。在選擇電極時(shí)，特別注意的是電極的采用最好是石墨，因?yàn)槿绻褂媒饘匐姌O受到腐蝕后，會(huì)對(duì)土壤造成二次的污染。而且在使用過(guò)程中要嚴(yán)格控制電極的多少、間距及深度，而且在電流強(qiáng)度的控制上，以可以科學(xué)回收多種重金屬元素為目的。

4.3 清水沖洗及物質(zhì)間的化學(xué)反應(yīng)作用

對(duì)重金屬污染嚴(yán)重的土壤，特別是農(nóng)業(yè)種植區(qū)，要堅(jiān)持用清水沖洗重金屬污染的土壤，從而促使土壤中的重金屬隨水遷移至較深的根外層，從而減少作物根區(qū)重金屬的離子濃度。在沖洗過(guò)程中為防止二次污染，要積極利用含有一定配位體的化合物，沖淋土壤，通過(guò)化合物的作用，土壤中的重金屬形成具有穩(wěn)定絡(luò)合常數(shù)的絡(luò)合物，或者在處理過(guò)程中要用帶有陰離子的溶液,如碳酸鹽、磷酸鹽沖洗土壤,促使土壤中的重金屬形成化合物沉淀，從而減少土壤中的銅的濃度。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所言，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在土壤銅污染領(lǐng)域研究上雖然取得了不菲成績(jī)，也取得了很多重要成果。但仍然不能滿足當(dāng)前重金屬對(duì)土壤污染治理工作緊迫性的需要，還仍然有待更多的學(xué)者強(qiáng)化研究探索的力度，進(jìn)一步深入對(duì)重金屬污染土壤的治理力度。因此我們下一步應(yīng)該加大對(duì)植物的篩選和修復(fù)技術(shù)的研究，從而提高土壤重金屬污染的處理力度。

[1]李錄久.土壤重金屬污染與修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2004,(01).