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鎘污染土壤的修復

鎘污染土壤的修復

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【摘要】:
一、物理/化學修復技術:  客土、換土、去表土、深耕翻土法:成本高,且不能從根本上清除重金屬,存在占用土地、滲漏和二次污染等問題。此類方法適合于小面積污染土壤的治理?! 〔AЩ夹g:將重金屬污染土壤置于高溫高壓的環境下,待其冷卻后形成堅硬的玻璃體物質。此類物質結構穩定,很難被降解,可以實現對土壤重金屬的永久固定。玻璃化技術最早用于處理核廢料,處理土壤的話,處理完就不是土壤了。電動修復:向重金屬污染
一、物理/化學修復技術:
  客土、換土、去表土、深耕翻土法:成本高,且不能從根本上清除重金屬,存在占用土地、滲漏和二次污染等問題。此類方法適合于小面積污染土壤的治理。
  玻璃化技術:將重金屬污染土壤置于高溫高壓的環境下,待其冷卻后形成堅硬的玻璃體物質。此類物質結構穩定,很難被降解,可以實現對土壤重金屬的永久固定。玻璃化技術最早用于處理核廢料,處理土壤的話,處理完就不是土壤了。電動修復:向重金屬污染土壤中通直流電,使重金屬離子在電場作用下進行定向遷移,在電極附近富集,再進行適當的物理或化學處理。 
  土壤淋洗:用淋洗劑去除土壤中重金屬污染物,可用于大面積、重度污染土壤的治理,尤其在砂質土中效果較好。土壤淋洗需添加昂貴的淋洗液,且淋洗液對地下水也有污染風險;另一方面,淋洗液在淋洗土壤重金屬的同時也將植物必需的 Ca 和 Mg 等營養元素淋洗出根際,造成植物營養元素的缺失。土壤淋洗后淋洗液也需要處理。
  固化/穩定化:固化是通過添加藥劑將土壤中的有毒重金屬包被起來,形成相對穩定性的形態,限制土壤重金屬的釋放;穩定化是在土壤中添加穩定化藥劑,通過對重金屬的吸附、沉淀(共沉淀)、絡合作用來降低重金屬在土壤中的遷移性和生物有效性。
  離子拮抗技術:土壤中某些重金屬離子間存在拮抗作用,當土壤中某種重金屬元素濃度過高時,可以向土壤中加入少量對作物危害較輕的拮抗性重金屬元素,進而減少該重金屬對作物的毒害作用,達到降低重金屬生物毒性的目的。向 Cd 污染土壤中加入適量的Zn,可以減少植物對 Cd 的吸收積累[1]。
二、生物修復技術植物修復技術:
 ?、僦参锾崛。豪贸e累植物吸收污染土壤中的重金屬并在地上部積累,收割植物地上部分從而達到去除污染物的目的。雜交狼尾草( Pennisetum americanum (L.)Leek × P. purpureum Schumach)和熱研 11 號黑籽雀稗( Paspalum atratum cv. Reyan No. 11)都對提取Cd有較好的作用。 ②植物固定:利用植物根系固定土壤重金屬的過程 重金屬被根系吸收積累或者吸附在根系表面,也可通過根系分泌物在根際中被固定。串葉松香草(Silphium perfoliatum Linn)可用于固定 Cd。
  微生物修復技術:土壤中一些微生物對重金屬具有吸附、沉淀、氧化、還原等作用,因此可以通過工程菌培養、微生物投放來降低污染土壤中重金屬的活性和毒性。例如,香蒲( Typha latifolia)根際中分離出的一些菌株能鈍化固定土壤中的Cd,降低它們在土壤中的可交換態含量。
    農業生態修復技術因地制宜地調整一些耕作管理制度,向土壤中添加物質改變其物理化學性質,在污染土壤中種植不進入食物鏈的植物等,從而改變土壤重金屬的活性,降低其生物有效性,減少重金屬從土壤向作物的轉移。這是一種較為綜合、且溫和的方法。一個案例:湖南農業大學和中科院生態環境研究中心等單位承擔了國家水體污染控制與治理科技重大專項“湘江水環境重金屬污染整治關鍵技術研究與綜合示范” 的一個子課題研究,負責湘江流域重金屬面源污染控制技術的工作。據他們說,在其中的一個施用硅鈣肥和石灰的 3.33 hm2 水稻的示范工作中, 2011-2012 年稻谷增產49.8%~51.4%;水稻糙米 Cd 含量降低 56.6%~63.8%;示范區排水 Cd 濃度降低 54.7% (數據尚未發表)。在湘江流域重金屬污染土壤添加生物炭的示范工作中,生物炭添加顯著地降低了 Cd 在水稻、根系、莖葉、稻殼和籽粒中的含量,水稻籽粒 Cd含量降低 26%~71% 。
 
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