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2.2农业化学调控法
农业化学调控是通过调节土壤pH、有机质、土壤阳离子代换量(CEC)、CaCO3、拮抗因子、耕作方式等因素,改变土壤重金属活性,降低其生物有效性,减少从土壤向作物的转移。例如,Zn与Cd具有相似的化学性质和地球化学行为,研究证明Zn对Cd具有拮抗作用。此外,在Cd污染土壤中添加草炭使得有效态、无机结合态和残留态Cd所占比例均降低,有机结合态比例增加;根茬连续还田也可以显著地影响镉污染农田土壤中镉赋存形态和生物有效性。此类方法是一种原位修复技术,仅改变了Cd的赋存状态且容易再度活化,不宜作为治理重金属污染治理的长久之策。
2.3生物修复技术
生物修复技术示意图
超富集植物种类
生物修复技术由于其原位性、土壤扰动小、不产生二次污染等特点而受到广泛认可,其原理是通过某些特定微生物、植物或动物的代谢活动,吸走、降解土壤中的污染物质、或降低重金属生物活性以达到净化土壤的目的。植物修复技术是一种以植物忍耐和超量富集某种污染物的理论为基础,利用自然生长或遗传工程培育的植物及其共存微生物体系,清除污染物的一种环境治理技术,主要由植物稳定技术、植物萃取技术、植物挥发技术、根际过滤技术四部分组成。利用土壤中某些微生物的生物活性对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用,把重金属离子转化为低毒产物,从而降低土壤中重金属的毒性。利用土壤中某些动物(如蚯蚓、鼠类等)能吸收重金属的特性,在一定程度上降低污染土壤中重金属含量,达到动物修复重金属污染土壤的目的。
3.矿山重金属土壤污染治理方法的优缺点
工程物理化学法、农业化学调控法、生物修复法各有优缺点,土壤中的重金属污染通过物理和化学的原理对土壤重金属进行治理,具有彻底治理及效果稳定的优点,但是往往操作复杂、成本高,易遗留二次污染等问题。农业化学调控法具有成本低、易实施等优点,也具有修复效果不明显、高风险等缺点。微生物修复技术具有成本低廉、修复彻底等优点,但同时微生物受环境影响较大,加入到修复现场中的微生物可能会与土著菌株竞争或难以适应环境从而导致作用结果与实验结果有较大出入。在实际修复中我们要根据重金属污染的程度和范围现场合理选择修复技术。
4.展望
近年来,我国金属矿业迅速发展,所造成的重金属污染日益加剧,今后重金属污染土壤治理研究趋势,不仅仅是提高单个方法的处理技术,而且还必须将物理法、化学法和生物法联合使用,扬长避短,得到一个最优化的处理效果。重金属污染土壤修复技术的进一步研究与应用,必将对中国矿业工业的发展与环境保护的实施产生深远的影响。
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