隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量鎘的使用,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中污灌、施肥等行為的加劇,受污染環(huán)境中的鎘含量也逐年上升,據(jù)統(tǒng)計(jì),每年在世界范圍內(nèi)進(jìn)入土壤的鎘總量為2.2萬t。
重金屬鎘在土壤中以水溶態(tài)和難溶態(tài)的形式存在.水溶性鎘主要以離子態(tài)或絡(luò)合態(tài)存在,如鎘2+、鎘C1+、鎘SO4等;難溶性鎘以交換態(tài)(粘土交換及腐殖質(zhì)交換)、化學(xué)沉淀態(tài)及難溶性螯合態(tài)存在于土壤顆粒中,如鎘S、鎘CO3等。
一、鎘的來源土壤中鎘的來源方式主要是自然過程、采礦、冶煉、污灌、施肥、大氣沉降等,自然過程對土壤中鎘的輸入主要通過巖石風(fēng)化和火山活動等地質(zhì)和環(huán)境地球化學(xué)過程.每年來自農(nóng)業(yè)和動物廢物鎘的含量為0.22萬t、城市污水和廢水等0.438萬t、礦物灰0.72萬t、肥料和殺蟲劑0.02萬t、工廠廢棄物0.12萬t、大氣沉降物0.5萬t等。
二、修復(fù)技術(shù)目前,對于重金屬污染土壤的治理主要包穩(wěn)定固化法、括工程措施、化學(xué)化、生物修復(fù)措施等方面,對于鎘污染土壤的治理也是使用這些方法,在實(shí)際應(yīng)用中,一般會根據(jù)土壤中鎘污染濃度、存在形態(tài)以及土壤特性等情況選擇合適的方法進(jìn)行修復(fù),以達(dá)到較高的修復(fù)效率。
(1)穩(wěn)定固化法利用藥劑治理,由科創(chuàng)重金屬博士公司聯(lián)合各大知名大學(xué)及國外大學(xué)研發(fā)的一種藥劑,該藥劑能有效對污染物質(zhì)的重金屬吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用,能有效降低重金屬的生物有效性,使重金屬顆粒礦化,失去與外界反應(yīng)的條件,從而降低土壤重金屬濃度。該技術(shù)也廣泛使用在污泥回用,工業(yè)廢渣等重金屬污染領(lǐng)域。這種方法最大的優(yōu)點(diǎn)就是按照需要進(jìn)行治理的不同污染程度來配置藥劑的功效,對癥下藥從而達(dá)到符合國家標(biāo)準(zhǔn)的治理目標(biāo)。不會造成環(huán)境的二次污染,處理效率高,簡單易操作等。不足就是治理費(fèi)用是按照需要治理的污染物含金屬的數(shù)量及治理工程的大小來定??赡軆r(jià)格要比較稍高。
重金屬穩(wěn)化劑治理鎘污染土壤前后對比:
重金屬穩(wěn)化劑的治理原理圖:
(2)工程措施工程措施包括客土法、換土法、深耕翻土法、電動力修復(fù)法等,工程措施具有穩(wěn)定、見效快的優(yōu)點(diǎn),但存在工程量大、投資費(fèi)用高、二次污染隱患等缺點(diǎn),不適宜大面積污染土壤的治理,因此,其不是一種理想修復(fù)土壤鎘污染的方法。
(3)化學(xué)治理措施化學(xué)治理措施包括淋溶法、施用改良劑等方法,這些方法能夠在短期內(nèi)降低土壤中重金屬的毒性和生物有效性,但此方法因人為向土壤中施加化學(xué)藥劑,易造成二次污染,且該方法是一種原位修復(fù)方法,重金屬鎘仍存留在土壤中,容易再度活化危害植物,其潛在威脅并未消除。此外,就修復(fù)后土壤的長期有效性和生態(tài)系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性來說,還缺乏深入細(xì)致的研究。
(4)植物修復(fù):植物修復(fù)的概念和類型植物修復(fù)是指利用植物轉(zhuǎn)移、容納或轉(zhuǎn)化環(huán)境介質(zhì)中有毒有害污染物,使其對環(huán)境無害,使污染環(huán)境得到修復(fù)與治理。它是一項(xiàng)新興的污染環(huán)境治理技術(shù),屬于生物修復(fù)的范疇。廣義上的植物修復(fù)技術(shù)是指利用植物吸收、提取、分解、轉(zhuǎn)化或固定土壤、沉積物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物的技術(shù)的總稱。而狹義上的植物修復(fù)技術(shù)是指將某種特定的植物種植在重金屬污染的土壤上,該種植物對土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力,將植物收獲并進(jìn)行妥善處理(如灰化回收)后即可將該種重金屬移出土體,達(dá)到污染治理與生態(tài)修復(fù)的目的。與傳統(tǒng)的修復(fù)方法相比,植物修復(fù)具有綠色、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢。植物去除土壤中重金屬的機(jī)理主要依靠植物萃取作用、根系過濾作用、植物揮發(fā)作用和植物固定化作用。
鎘污染土壤植物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與不足與傳統(tǒng)的化學(xué)修復(fù)、物理和工程修復(fù)相比,植物修復(fù)技術(shù)有一些顯著的優(yōu)點(diǎn):植物修復(fù)技術(shù)是一種原位修復(fù)技術(shù),對土壤擾動小,可永久解決土壤污染問題,并可大面積修復(fù)受污染土壤。另外,在污染土壤上種植植物對環(huán)境有綠化和美化作用,并利于生態(tài)系統(tǒng)的保持,易于被人們接受,目前已有學(xué)者開始研究用觀賞性植物進(jìn)行修復(fù)。此外,與其他修復(fù)技術(shù)相比,植物修復(fù)技術(shù)成本較低。植物修復(fù)技術(shù)目前仍處在實(shí)驗(yàn)階段,對于污染環(huán)境治理的具體應(yīng)用而言,還存在一些局限性。植物修復(fù)技術(shù)目前受其局限性制約,無法大面積應(yīng)用于實(shí)地修復(fù)。
綜合上面的幾種土壤鎘污染的治理方法,比較有效的是穩(wěn)定固化的方法還是不錯的。工程投入不需要很大、操作上相對要比較簡單、主要的是治理效果能符合國家要求的標(biāo)準(zhǔn)、不會造成環(huán)境的二次污染、也是目前比較受關(guān)注的治理方法。使用穩(wěn)定固化法治理這里引薦科創(chuàng)重金屬博士,實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)比較豐富,有一定的可信度。