王少斌
(遼寧省生態環境保護科技中心,沈陽110000)
所謂的生物修復方法,就是通過動植物或微生物的生命代謝活動,降低土壤中有害物質的濃度,使得被污染的土壤環境能夠得到部分或者完全的恢復。該種方法具有治理效率高、投資少、可操作性強、對環境干擾少的優點,因此,該方法的修復效果比較好,是土壤污染修復研究的重點。生物修復方法主要包括植物修復技術、動物修復技術和微生物修復技術,具體如下:
1.1.1 植物修復技術
就植物修復技術而言,其是借助植物與微生物共存的體系,將土壤環境中的污染物清除的一種修復技術。該技術主要包括三個方面,即植物提取、植物揮發和植物固化。具體來說,植物提取是指通過金屬超累積植物的作用,將土壤中的金屬污染物提取出來,之后進行集中處理。通過連續種植該種植物,能夠實現土壤重金屬污染降低或者去除的目的;植物揮發,是指植物將污染物吸收到體內,并通過自身的光合或者其他作用,將污染物轉化為氣態物質,釋放到空氣中,從而使得土壤中一些揮發性污染物減少,該種方法能對Hg、Se 等元素進行有效處理;植物固化,是指通過特定植物的根或者植物的分泌物,將重金屬進行固定,使得土壤中的重金屬難以移動,從而減少重金屬的進一步擴散污染,比如植物根系的分泌物可改變土壤根系周圍的環境,改變多價態Hg、Cr、As 的形態和價態,降低其毒性效應[1]。
1.1.2 動物修復技術
動物修復技術就是通過蚯蚓、鼠類等動物來吸收積累污染物,從而達到降低土壤中污染物的效果。試驗結果表明,蚯蚓可在重金屬污染程度不高的土壤環境中存活。在蚯蚓的耐受濃度范圍內,可將土壤中的重金屬污染物進行富集,且富集量隨著金屬的增加而增加。另外,對于Cu、Zn、Pb 和Hg 四種元素來說,蚯蚓對元素的吸收順序為:Zn>Cu>Pb>Hg[2]。
1.1.3 微生物修復技術
微生物修復技術的機理是通過微生物的吸收轉運、細胞代謝、生物吸附、氧化還原反應、沉淀等作用,將土壤中的重金屬污染物進行吸收和積累,從而減少重金屬對土壤的污染程度。近年來,微生物修復技術得到了人們越來越多的關注,且得到了一定的應用。
1.2.1 客土、排土法
客土、排土是重金屬污染修復的一種常見方法。在通常情況下,對輕度污染的土壤采用深耕翻土的方法;在條件允許的情況下,重金屬污染嚴重的地區采用客土、排土法。具體而言,客土法是指將污染的農田向沒有污染的、新的客土中移入,從而使得農田功能得以恢復的一種方法;排土法是指將表面被污染的土層挖去,利用下層沒有污染的土壤進行種植的方法。
1.2.2 淋洗法
就淋洗法而言,其是利用清水或者水溶液(摻有提高重金屬水溶性的某種化學物質),反復淋洗被重金屬污染的土壤,從而使得土壤達到使用要求。該方法能夠在短時間內將土壤中的污染物移除,達到高效治理高濃度污染土壤的目的,并且治理成本相對較低,是現階段常用的一種工程修復方法。
就化學修復方法來說,其是將改良劑投入土壤中,在改良劑的作用下,改變土壤中的有機質和陽離子,以及一些理化性質(電導率、pH 等),使土壤中的重金屬發生氧化還原反應、吸附沉淀作用等,從而使土壤重金屬的生物可利用度降低。
雖然各種物理化學治理方法、工程修復方法能夠有效地解決土壤重金屬污染問題,但生物修復治理方法的修復效果更好,而且不會產生新的污染,因此該方法也是未來發展的重點方向。在現階段,雖然也應用了生物修復技術,但還存在一些缺陷,比如植物對重金屬吸收具有選擇性;微生物菌系對重金屬的普適性不高等[3]。因此,還要對生物修復技術進行深入地研究和完善,從而將該技術的土壤修復作用發揮到最大。
現階段,土壤重金屬污染的處理技術有很多,每種技術都有各自的優點,同時也具有一定的局限性。為了更好地解決土壤重金屬污染問題,可將兩種及兩種以上的技術進行組合,從而實現低能耗、高效率的治理效果。
總而言之,土壤重金屬污染是我國當前的主要環境問題之一,為了保障食品安全和創造美好生活環境,應采取生物修復、工程修復、化學修復等技術,解決土壤重金屬污染問題。同時,還要加強生物修復技術的更新和完善,從而提高修復效果。