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News據不完全統計(jì),目前中國(guó)有近1000萬hm2的耕地存在不同程度的污染,每年(nián)受重金屬污染的糧食達1200萬t。中國(guó)大(dà)多數城(chéng)市近郊農田都(dōu)受到了不同程度的重金屬污染。
農田土(tǔ)壤重金屬污染物主要包括Cd、Pb、Cu、Hg、Cr、Zn、Ni及類金屬As等,主要通過大(dà)氣沉降、污水灌溉、施用固體(tǐ)廢棄物等農用物資的方式進入農田。例如(rú):汽車和摩托車中的尾氣含有的重金屬以氣溶膠的形式進入大(dà)氣,并經過自(zì)然沉降和降水進入土(tǔ)壤;工業廢水中的未處理(lǐ)掉的重金屬經地下水進入土(tǔ)壤;工業固定廢棄物中的重金屬以及農用物資中的未被利用的重金屬則經日(rì)曬雨(yǔ)淋向四周的土(tǔ)壤擴散;未經處理(lǐ)的重金屬污染物通過幹濕沉降進入土(tǔ)壤,對土(tǔ)壤造成污染等。
農田土(tǔ)壤重金屬修複技術(shù)主要包括工程措施、農藝調控措施、物理(lǐ)化學修複以及生(shēng)物修複技術(shù)。
工藝措施修複技術(shù)主要包括:客土(tǔ)法、翻耕混勻法和工程去(qù)除法。客土(tǔ)法對于重金屬污染嚴重且污染面積小的農田能有效減少重金屬對環境的影(yǐng)響;但(dàn)對污染面積較大(dà)的農田,工程治理(lǐ)工作(zuò)量大(dà)、費用高、對周邊地質會産生(shēng)一定影(yǐng)響,因此不适用于污染面積較大(dà)的農田。翻耕混勻法适用于污染程度較低的農田,重金屬污染程度太高,會導緻翻耕混勻後的濃度降低程度不明顯,從(cóng)而起不到重金屬修複作(zuò)用。工程去(qù)除法效果好,但(dàn)需注意下層土(tǔ)壤的重金屬污染。總體(tǐ)而言,使用工程措施修複農田土(tǔ)壤的重金屬污染屬治标不治本,需大(dà)量人(rén)力、物力,且易引起耕地的二次傷害,可(kě)用于突發污染事(shì)件(jiàn)處置,不提倡廣泛使用。
農藝調控措施包括調節土(tǔ)壤pH值、調節土(tǔ)壤含水量等。農藝調控措施具有成本低、不影(yǐng)響土(tǔ)壤生(shēng)産功能等特點,但(dàn)隻适用于污染程度較輕的區域。土(tǔ)壤環境的改變極有可(kě)能使重金屬重新釋放(fàng)。相(xiàng)對而言,農藝調控措施修複技術(shù)較成熟,成本較低,且對土(tǔ)壤環境影(yǐng)響較小,推薦在重金屬污染程度較輕的農田應用。
化學修複技術(shù)主要包括電動修複、淋洗、化學固化/穩定化等方法。電動修複操作(zuò)簡單,處理(lǐ)效率高,但(dàn)容易導緻土(tǔ)壤理(lǐ)化性質改變。淋洗技術(shù)可(kě)以完全去(qù)除土(tǔ)壤中的重金屬,但(dàn)對于地質黏重、滲透性較差的土(tǔ)壤修複效果較差,而且淋洗劑價格昂貴,對土(tǔ)壤易造成二次傷害。化學固化/穩定化修複技術(shù)雖然簡單易行,但(dàn)這種方法隻是改變了重金屬的存在形式,重金屬仍然殘留在土(tǔ)壤中,同樣在土(tǔ)壤環境發生(shēng)改變時可(kě)能重新釋放(fàng)至土(tǔ)壤中。化學修複技術(shù)中除化學固化/穩定化技術(shù)成本較低外,其它修複技術(shù)的修複成本較高。
生(shēng)物修複是指利用特定的生(shēng)物,吸收、轉化、清除或降解環境污染物,主要包括植物修複、動物修複及微生(shēng)物修複。植物修複又分(fēn)爲植物穩定、植物揮發和植物提取。動物修複指利用能夠吸收土(tǔ)壤中重金屬的低等動物來(lái)進行富集的方法。微生(shēng)物修複指利用活性微生(shēng)物對重金屬吸附或轉化爲低毒産物,用于修複的菌種主要有細菌、真菌和放(fàng)線菌。
在實際修複工作(zuò)中,需要根據農田土(tǔ)壤的污染情況,選擇特定的修複技術(shù),更需要研究改進植物提取、農藝調控措施、化學固化/穩定化等技術(shù),并探索這些技術(shù)在實際修複中的聯合應用,獲得(de)最佳的修複效果及适用性。