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4种农田重金属污染修复技术介绍

北极星环保网  来源:中国生态修复网    2017/9/5 13:49:23  我要投稿  

北极星环保网讯:近年来,我国重金属污染呈现出加剧态势,土壤重金属污染对生态环境、食品安全和人体健康构成严重威胁。2014年4月18日,环境保护部和国土资源部发布的调查公报显示,全国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。由于农田重金属污染具有形成的复杂性、长期的累积性、发生的隐蔽性、毒性的缓效性、诊断的特殊性和恢复的长期性,导致重金属污染已经成为人体健康的“隐形杀手”。我国科研人员在农田重金属污染防治领域做了大量工作,采取了很多卓有成效的措施。

在加强农田重金属污染控制上,可以采取多种措施。如,加强源头污染管控与治理、增加耕地土壤自身对重金属的承载能力、提高土壤pH值、加快土壤环境保护立法、加强耕地重金属污染修复治理重大技术研究、制定耕地重金属污染修复评价技术标准、建立农田重金属污染修复生态补偿机制等。

那么,关于农田土壤重金属污染的修复技术,主要有哪些呢?

污染土壤修复的技术原理可概括为:(1)以降低污染风险为目的,即通过改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式,降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性;(2)以削减污染总量为目的,即通过处理将有害物质从土壤中去除,以降低土壤中有害物质的总浓度。

基于上述基本原理,人们提出物理、化学、生物和农艺调控等多种修复类型。与工业场地重金属污染相比,农田土壤重金属污染面积巨大,但主要以中轻度污染为主,其修复技术与方式的选择需要首先考虑农业生产方式和类型,其次兼顾有效性、经济性和推广性。

目前,可用于农田重金属污染修复技术主要包括如下四种:工程措施;农艺调控措施;钝化修复技术;植物修复技术。

1. 工程措施

利用物理的方法进行污染土壤的修复,主要包括客土法、翻耕混匀法、去表土法、表层洁净土壤覆盖法等。客土法(换土法)指重污染土壤则多采用客土或换土的方式,但换出的土壤应进行妥善处理;稀释法(翻耕混匀)指在污染土壤中加入大量未被污染的土壤来降低重金属含量;去表土法指将受到重金属污染的表层土壤清除,然后进行翻耕;深耕翻土法(旋耕法)指污染程度轻、土层厚、面积小的污染场地可采用深耕翻土的方法。

客土法对重金属污染重、面积小的农田,特别是设施农业局部大棚土壤重金属污染具有非常明显的修复效果,不受外界条件限制,治理效果彻底;翻耕混匀法治理效果不明显;去表土法和表层洁净土壤覆盖法效果较好,但仍然需要注意下层重金属污染。

农田重金属污染工程治理技术由于涉及工程量大,费用高,只适宜用于小面积的、污染严重的土壤修复;对于大面积农田重金属污染修复不仅需要大量的人力、物力,成本高,而且容易引起农田肥力减弱,耕层破坏。日本富山县水稻田镉污染采用客土法治理,整项工程耗资407亿日元(约合3.4亿美元),覆盖神通河盆地863公顷农田(约30万人民币/亩),花费治理时间33年。

2. 农艺调控措施

主要指采取农艺方法,如水分管理、施肥调控、低累积品种替换、调节土壤pH值、调整种植结构等措施来控制农田重金属污染,直接或间接达到修复农田重金属污染的目的。研究表明:水稻全生育期淹水,可显著降低土壤镉有效态,降低稻米中镉的吸收累积。

农艺调控措施具有操作简单、费用较低、技术较成熟,缺点是修复效果有限,仅适应于农田重金属轻微和轻度污染的修复;其中,种植结构调整有可能导致农民难以接受及影响粮食数量安全。

为了降低土壤砷的毒性,一般修复措施可采用水田改旱地种植模式。但在镉砷复合污染下,水田改旱地会增加镉的生物有效性。所以镉砷污染农田治理需要统筹考虑,以免在降低镉污染的同时,却增加了砷污染。

延伸阅读:

土壤重金属污染的4种植物修复技术

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