cx煤礦區(qū)土壤重金屬污染及其防治(編輯修改稿)
2025-07-25 08:01 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 將其轉(zhuǎn)移并存貯至植物根部可收割部位和地上莖葉部位,經(jīng)收割后進(jìn)行集中處理。植物提取又可以分為2 種類(lèi)型：一種是持續(xù)植物提取,它是利用超積累植物來(lái)吸收土壤重金屬并降低其含量的方法。另一種是誘導(dǎo)植物提取,它是利用鰲合劑來(lái)促進(jìn)普通植物吸收土壤重金屬的方法。從土壤中可提取的污染物包括:鉛、鋅、鎘、銅、鉬、鎳等重金屬以及90Sr、137Cs、239Pu、238U、234U 等放射性核素。目前已發(fā)現(xiàn)有500 多種植物可以超積累各種重金屬,廣泛分布于植物界的45 個(gè)科,如印度芥菜和向日葵可大量積聚Pb、As、Hg、Cr、U、Ce、Zn 等重金屬。香蒲植物、綠肥植物天葉紫花苕子對(duì)Pb 具有超耐性,羊齒類(lèi)鐵角蕨屬植物對(duì)Cd 有超耐性。黃頜蛇草對(duì)土壤中Hg 的去除率可達(dá)到41 %[27] 。3. 2. 2 植物揮發(fā)植物揮發(fā)是利用植物去除環(huán)境中的一些揮發(fā)性污染物,即植物將污染物吸收到體內(nèi)后又將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)逸出土體后再回收處理。目前研究較多的是Hg 和Se。將細(xì)菌體內(nèi)的汞還原酶基因轉(zhuǎn)入擬南芥屬植物中,所得到的轉(zhuǎn)基因植物比對(duì)照植物的耐汞能力提高了10 倍,并可將從土壤中吸收的汞還原為Hg 揮發(fā)掉[28 ] 。許多植物可從污染土壤中吸收毒性大的化合態(tài)硒并將其轉(zhuǎn)化為基本無(wú)毒的二甲基硒( (CH3) 2Se) 揮發(fā)掉,從而降低硒對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的毒性[29] 。由于植物揮發(fā)技術(shù)只適用于揮發(fā)性污染物,所以應(yīng)用范圍很小,并且將污染物轉(zhuǎn)移到大氣中對(duì)人類(lèi)和生物仍有一定的風(fēng)險(xiǎn),因此其應(yīng)用受到一定程度的限制。3. 2. 3 植物穩(wěn)定植物穩(wěn)定是指利用植物根系的吸收能力和巨大的表面積去除被污染土壤中的重金屬,以降低其生物有效性,防止其進(jìn)入地下水和食物鏈,從而減少其對(duì)環(huán)境的污染。利用植物穩(wěn)定重金屬污染土壤最有應(yīng)用前景的是Pb 和Cr。植物還可以通過(guò)改變根際環(huán)境(如pH ,氧化還原電位) 來(lái)改變污染物的化學(xué)形態(tài)。例如Cr6 + 具有較高的毒性,而通過(guò)轉(zhuǎn)化形成的Cr3 +溶解性很低,基本沒(méi)有毒性[30] 。目前,該技術(shù)在礦區(qū)大量使用,如廢棄礦山的復(fù)墾工程,各種尾礦庫(kù)的植被重建等。值得注意的是,植物穩(wěn)定也并沒(méi)有將重金屬?gòu)耐寥乐袕氐浊宄?當(dāng)土壤環(huán)境發(fā)生變化時(shí)仍可能重新活化并恢復(fù)毒性。 生物學(xué)方法生物學(xué)方法主要是利用特殊植物和微生物來(lái)去除土壤中的重金屬或降低重金屬的毒性。一些具有特定生理機(jī)制的植物可對(duì)重金屬吸附富集或與重金屬結(jié)合生成不具生物活性的化合物，從而去除重金屬或降低重金屬的毒性[31]。對(duì)于重金屬污染的土壤，可采取種植非食用植物或抗污染且能富集重金屬的植物的方法去除土壤中的重金屬[32]。收獲植物時(shí)連根拔起也可以達(dá)到去除重金屬的目的。利用微生物對(duì)某些重金屬的吸收、沉積、氧化和還原等作用，減小植物攝取，從而降低重金屬的毒性[33]。目前環(huán)境科學(xué)研究中最活躍的領(lǐng)域之一就是運(yùn)用遺傳基因工程等生物技術(shù)來(lái)培育對(duì)重金屬具有降毒能力的微生物，借此消除重金屬對(duì)土壤的污染。4 煤礦區(qū)土壤重金屬修復(fù)存在問(wèn)題和今后發(fā)展方向礦區(qū)特別是尾礦庫(kù)的土壤受到重金屬污染,其修復(fù)問(wèn)題已非常迫切。物理化學(xué)技術(shù)修復(fù)重金屬污染土壤,不僅費(fèi)用貴,難以應(yīng)用于大規(guī)模污染土壤的改良,而且常常導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞、生物活性下降和肥力退化等。利用超積累植物修復(fù)解決礦山重金屬污染土壤是一條高效、經(jīng)濟(jì)和綠色的治理途徑,今后應(yīng)加強(qiáng)適應(yīng)于不同礦山超累積植物的篩選與培育研究。在礦區(qū)重金屬土壤污染的治理實(shí)踐中,針對(duì)礦山的具體情況,加強(qiáng)污染土壤植物修復(fù)與物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)相結(jié)合的綜合技術(shù)研究。到目前為止,國(guó)內(nèi)外已有一些較好的研究成果。如何將已有的研究成果通過(guò)篩選、提煉優(yōu)化后用于礦山污染土壤的實(shí)際修復(fù)中是迫切需要解決的問(wèn)題。5 展望解決土壤重金屬元素的污染應(yīng)加強(qiáng)重金屬元素土壤生態(tài)化學(xué)行為和修復(fù)技術(shù)的研究, 特別是應(yīng)用前景大的植物技術(shù)和微生物技術(shù), 尋求多種修復(fù)技術(shù)的綜合運(yùn)用。運(yùn)用基因重組技術(shù)培育超高量累積植物處理污染土壤是值得探討的有效途徑之一。同時(shí)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)力度, 避免含重金屬元素的廢水進(jìn)入環(huán)境, 注意重金屬尾礦的處置防止重金屬淋溶進(jìn)入土壤環(huán)境, 從源頭上消除重金屬元素對(duì)土壤的污染, 積極推進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)和綠色食品的發(fā)展進(jìn)程。參看文獻(xiàn):[1] 李永庚,蔣高明. 礦山廢棄地生態(tài)重建研究進(jìn)展[J ] . 生態(tài)學(xué)報(bào),2004 ,24 (1) :95 100.[2] 張東為,崔建國(guó). 金屬礦山尾礦廢棄地植物修復(fù)措施探討[J ] . 中國(guó)水土保持,2006 (3) :40 41.[3] 胡振琪,凌海明. 金屬礦山污染土地修復(fù)技術(shù)及實(shí)例研究[J ] . 金屬礦山,2003 (6) :53 56.[4] TEIXEIRA E C。Ortiz L S。Alves M F C C Distribution of selected heavy metals in fluvial sediments of the coal mining region of Baixo Jacui, RS, Brazil 2001。2223.
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