重金屬污染土壤處理范文

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篇1

關(guān)鍵詞:高濃度;有機(jī)污染;土壤;處理技術(shù)

1引言

隨著我國工業(yè)化和城市化發(fā)展及《斯德哥爾摩國際公約》的履約進(jìn)程,近幾年出現(xiàn)了一大批關(guān)閉搬遷或待關(guān)閉搬遷的化工有機(jī)農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè),留下大量污染場地。據(jù)不完全統(tǒng)計,2006~2012年,全國共有近10萬個工業(yè)搬遷場地[1]。僅上海化工龍頭上海華誼的旗下就有300多家企業(yè)關(guān)停和搬遷[2]。中科院南京土壤研究所[3]對南京郊區(qū)某鋼鐵企業(yè)附近土壤進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果表明,所有土壤中15種優(yōu)先控制PAHs均有檢出,南京某大型礦業(yè)企業(yè)[4]周邊農(nóng)業(yè)土壤中PAHs檢出率為100%。尤其是機(jī)氯農(nóng)藥禁用已達(dá)20余年,至今在許多土壤中依然能檢測到不同含量的DDT[5]。土壤受到污染后,含污染物質(zhì)濃度較高的污染表土容易在風(fēng)力和水力作用下分別進(jìn)入到大氣和水體中,導(dǎo)致大氣污染、地表水和地下水污染,對地表植物和攝取植物的動物和鳥類均有毒害作用[6],造成生態(tài)系統(tǒng)退化等其它次生生態(tài)環(huán)境問題,最終引起人類慢性中毒,干擾內(nèi)分泌系統(tǒng),影響生殖機(jī)能等[7]。土壤污染已成為繼水污染、大氣污染、噪聲污染和固體廢物污染后,受到社會關(guān)注最多的污染問題之一。

2有機(jī)物污染土壤的修復(fù)技術(shù)

有機(jī)化合物污染土壤的修復(fù)技術(shù)主要可以分為物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)和生物修復(fù)技術(shù)三類。

2.1物理修復(fù)技術(shù)

2.1.1熱解吸法

熱解吸法是通過直接或間接熱交換系統(tǒng),將污染物或所含污染物的介質(zhì)加熱到一定溫度(通常被加熱到150~540℃),以使得污染物能夠揮發(fā)出來,從而起到分離的效果??諝?、燃?xì)饣蚨栊詺怏w常被作為被蒸發(fā)成分的傳遞介質(zhì)。目前,熱解吸法主要應(yīng)用于苯類或石油烴化合物等易揮發(fā)污染物的研究[8~11]。影響土壤中有機(jī)物熱解吸處理的主要因素有:土壤處理溫度、總處理時間、不同溫度下相應(yīng)的處理時間及土壤的特征。其中主要的土壤特征為:土壤濕度、顆粒粒徑分布和腐蝕物質(zhì)與土壤的比重[12]。土壤水分的揮發(fā)不僅消耗大量能量,還會影響處理時間,而土壤顆粒的粒徑將會影響有機(jī)物的傳質(zhì)和吸收[13,14]。

2.1.2土壤氣相抽提法

土壤氣相抽提法(Soil Vapor Extraction)最早由美國Terra Vac公司于1984年開發(fā)成功并獲得專利權(quán),逐漸發(fā)展成為20世紀(jì)80年代最常用的土壤有機(jī)物污染的修復(fù)技術(shù)。該技術(shù)是用處于負(fù)壓狀態(tài)的處理裝置將土壤中的有機(jī)化合物從土壤中解析出來,再將解析氣體進(jìn)行吸附處理的一種物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)[15]。賀曉珍等[16]曾以我國南方典型土壤-紅壤為實驗土樣,選用最常見的揮發(fā)性有機(jī)物苯作為污染物,采用一維土柱通風(fēng)模擬SVE過程,研究了通風(fēng)流量、土壤含水率以及間歇操作對苯污染紅壤去污過程的影響。

2.1.3土壤淋洗法

淋洗技術(shù)是通過水或含有某些能夠促進(jìn)土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移的化合物(或沖洗助劑)的水溶液滲入或注入到被污染的土壤中,然后再將這些含有污染物的水溶液從土壤中抽提出來并送到污水處理廠進(jìn)行再處理的過程。Villa等[17]研究了非離子型表面活性劑海衛(wèi)X-100(Triton X-100)對土壤DDT和DDE的淋洗效果。田齊東[18]等研究了3種表面活性劑對有機(jī)氯農(nóng)藥污染場地土壤的增效洗脫修復(fù)的效果。Occulti等[19]使用從大豆中提取的卵磷脂作為表面活性劑,研究其對土壤中多氯聯(lián)苯(PCB)的淋洗效果,并與Triton X-100作為淋洗劑的淋洗效果做比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)大豆卵磷脂不僅其生物毒性較低,并且能在較少地脫除土壤中組分的同時,有效地清除土壤中的多氯聯(lián)苯。除表面活性劑外,有機(jī)溶劑也用來清除土壤中的有機(jī)污染物。如甲醇、2-丙醇被用來清除土壤中的DDT、DDD、DDE以及毒殺芬,當(dāng)溶劑/土壤比為1∶6時,農(nóng)藥去除率達(dá)到99%以上[20]。

2.2化學(xué)修復(fù)技術(shù)

2.2.1氧化還原法

對于氯代有機(jī)化合物而言,通常加入還原劑(如零價鐵)使土壤中的氯代有機(jī)化合物進(jìn)行脫氯反應(yīng)。Gillham等[21]對金屬鐵屑修復(fù)地下水進(jìn)行了研究,結(jié)果表明金屬鐵能夠有效的還原氯代有機(jī)化合物。該方法適用的氯代化合物種類和濃度范圍廣,反應(yīng)條件溫和,操作簡單,金屬鐵還原劑價格便宜。目前認(rèn)為金屬鐵對有機(jī)氯化合物的還原脫氯有4種可能的反應(yīng)途徑:氫解、還原消除、加氫還原、吸附作用[22]。Arnold等[13]的研究發(fā)現(xiàn),氯代烯烴的反應(yīng)性隨鹵化度的增加而顯著降低,說明FeO對有機(jī)氯化物的轉(zhuǎn)化是與脫氯還原反應(yīng)在金屬鐵表面的吸附過程同時進(jìn)行的。除了可以使用零價鐵作為還原劑進(jìn)行脫氯反應(yīng),還可以使用氧化劑將有機(jī)氯化合物氧化如H2O2。

2.2.2光催化氧化法

光催化氧化法是在光的作用下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),光化學(xué)反應(yīng)需要分子吸收特定波長的電磁輻射,受激產(chǎn)生分子激發(fā)態(tài),發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成新的物質(zhì)或變成引發(fā)熱反應(yīng)的中間化學(xué)產(chǎn)物,是一項新興的土壤氧化修復(fù)技術(shù),它有不需要另加化學(xué)試劑、可在低壓下進(jìn)行,對溫度要求不高,而且不產(chǎn)生光環(huán)產(chǎn)物,催化劑成本較低等許多優(yōu)點,可應(yīng)用于對揮發(fā)性有機(jī)物及農(nóng)藥等污染物的處理[23,24]。常用的光催化劑包括二氧化鈦(TiO2)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO2)、二氧化鋯(ZrO2)、硫化鎘(CdS)等多種氧化物硫化物半導(dǎo)體,其中二氧化鈦因其氧化能力強(qiáng),化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定無毒,成為世界上最常用的納米光觸媒材料。

2.2.3電化學(xué)修復(fù)法

電化學(xué)修復(fù)法是利用插入土壤的2個電極在污染土壤兩端加上低壓直流電場,在低強(qiáng)度電流作用下,水溶的或吸附在土壤顆粒表層的污染物根據(jù)各自所帶電荷的不同而向不同電極方向運動。對于與土壤結(jié)合緊密的污染物,電解所致的陽極酸化可打破其與土壤的結(jié)合鍵。此時,大量的水以電滲流方式在土壤中流動,土壤毛隙孔中的液體被帶到陽極附近,這樣溶解于土壤溶液中的污染物遷移至土壤表層而得以去除[25]。有研究表明,電化學(xué)法對污染物的轉(zhuǎn)移和去除主要取決于以下幾個因素:電極反應(yīng)、pH值、土壤表面化學(xué)、水系統(tǒng)平衡化學(xué)、污染物的電化學(xué)特征和土壤基質(zhì)的水文特征。而污染物去除的關(guān)鍵在于陽極反應(yīng)形成的酸面的轉(zhuǎn)移[14]。

2.2.4微波分解法

微波是指頻率在300MHz~300GHz之間的電磁波,對應(yīng)的波長范圍為1mm~1m[26,27],其中最常用的工業(yè)微波頻率主要為2450MHz[28]和915MHz[29]。微波能夠使介電材料[30,31]發(fā)熱,且具有選擇性加熱的特點,可以只對污染物進(jìn)行加熱,提高了能量的利用率,節(jié)約了成本。Abramovitch[32]小組使用微波修復(fù)技術(shù)分別對六氯苯、五氯酚、多氯聯(lián)苯污染土壤的異位修復(fù)進(jìn)行模擬研究。研究發(fā)現(xiàn),在最佳條件下,六氯苯的去除率達(dá)到96%。Abramovitch[33,34]小組選取石墨纖維、金屬棒作等吸波材料,對污染土壤的原位修復(fù)技術(shù)進(jìn)行模擬研究,實驗結(jié)果表明多環(huán)芳烴的去除率為100%。王世強(qiáng)等[35]研究了微波法對土壤中氯丹降解的影響,結(jié)果表明,微波法對氯丹去除率能達(dá)到89%。Yuan等[36]使用微波修復(fù)技術(shù)對六氯苯污染土壤進(jìn)行修復(fù)研究,實驗表明,在酸性條件下,六氯苯的最高去除率為956%。Liu等[37,38]使用微波修復(fù)技術(shù)對多氯聯(lián)苯污染土壤進(jìn)行修復(fù)研究,實驗結(jié)果表明,選取活性炭作為吸波材料,多氯聯(lián)苯的去除率達(dá)到95%以上。

2.3生物修復(fù)技術(shù)

2.3.1植物修復(fù)技術(shù)

植物去除土壤中的氯代有機(jī)化合物的機(jī)理復(fù)雜,既可通過吸收并轉(zhuǎn)移至木質(zhì)素中濃縮固化,也可將其降解[39]??偟膩碚f,植物主要通過3種機(jī)制去除環(huán)境中的氯代有機(jī)化合物,即植物直接吸收氯代有機(jī)化合物、植物直接釋放分泌物和酶去除氯代有機(jī)化合物和植物增強(qiáng)區(qū)微生物礦化氯代有機(jī)化合物的作用[40,41]。氯代有機(jī)化合物被植物吸收以后,要么被植物分解,要么通過木質(zhì)化作用使其轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水,或轉(zhuǎn)化成無毒性作用的中間代謝產(chǎn)物(如:木質(zhì)素等)儲存在植物細(xì)胞內(nèi),達(dá)到去除環(huán)境中氯代有機(jī)化合物的作用。環(huán)境中大多數(shù)的含氯溶劑和短鏈的脂肪族化合物都是通過此途徑去除的[14]。植物根系釋放到土壤中的酶可直接降解有關(guān)化合物,植物死亡后釋放到環(huán)境中的酶還可以繼續(xù)發(fā)揮分解作用。

2.3.2微生物修復(fù)法

微生物修復(fù)法是指利用天然存在的或所培養(yǎng)的功能微生物群,在適宜環(huán)境條件下,促進(jìn)或強(qiáng)化微生物代謝功能從而達(dá)到降低有毒污染物活性或降解成無毒物質(zhì)的生物修復(fù)技術(shù)[42]。實驗證明,環(huán)境中農(nóng)藥的清除主要靠細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物的作用。如DDT可被芽孢桿菌屬、棒桿菌屬、諾卡氏菌屬等降解;五氯硝基苯可被鏈霉菌屬、諾卡氏菌屬等降解;敵百蟲可被曲霉、青霉等降解。殘留于土壤內(nèi)的農(nóng)藥,經(jīng)過種種復(fù)雜的轉(zhuǎn)化、分解,最終將農(nóng)藥分解為二氧化碳和水[43]。處在土壤中不同深度的微生物其降解機(jī)理不同,在表層土壤中由于氧氣充足,常常發(fā)生氯代有機(jī)化合物的好氧生物降解,而在一定深度的土壤中往往處于缺氧狀態(tài),氯代有機(jī)化合物主要進(jìn)行厭氧脫氯反應(yīng)。同時,在植物根系附近的微生物也能發(fā)生植物微生物聯(lián)合體系對有機(jī)氯農(nóng)藥的轉(zhuǎn)化[40]。

3有機(jī)氯污染土壤修復(fù)技術(shù)比較和展望

分離濃縮技術(shù)中熱解吸法、土壤氣相抽提法和淋洗法雖然作用原理不同,但都是一種將污染物從土壤中分離,然后對分離收集的污染物再處理的方法,上述方法對土壤的孔隙率有一定的要求,并且收集到的污染物需進(jìn)行二次處理,增加了污染土壤的修復(fù)成本。植物修復(fù)法和轉(zhuǎn)化分解技術(shù)中的生物修復(fù)法雖然處理成本低,可適用于大面積的土壤修復(fù),但對污染土壤的修復(fù)環(huán)境要求高,在季節(jié)變化大的北方地區(qū)很難得到推廣,同時高濃度、高毒性的有機(jī)物會殺死修復(fù)中使用的植物或微生物,限制了這兩種方法的推廣和應(yīng)用?;瘜W(xué)修復(fù)法是一種傳統(tǒng)的修復(fù)方法,適用性較強(qiáng),但藥劑費用高,對于大規(guī)模的土壤污染,化學(xué)修復(fù)法在具體操作上存在一定的困難。電化學(xué)法操作簡單,對現(xiàn)有景觀、建筑影響較小,但修復(fù)時間長,并主要適用于粘土含量高的污染土壤修復(fù),同時容易造成土壤pH值的變化。光催化氧化法、微波分解與放射性分解法是近十幾年來研究的新技術(shù),其處理效率高,不易造成二次污染,但仍處于實驗室研究階段。

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,城市改擴(kuò)建步伐的不斷加快,近幾年來我國將關(guān)閉搬遷一大批工業(yè)和農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè),這些污染場地污染物種類多、毒性大、濃度高,采用單一處理技術(shù)很難滿足處理要求,因此協(xié)同兩種或以上修復(fù)技術(shù),形成聯(lián)合修復(fù)技術(shù),不僅可以提高單一污染土壤的修復(fù)速率與效率,而且可以克服單項修復(fù)技術(shù)的局限性,實現(xiàn)對多種污染物的復(fù)合/混合污染土壤修復(fù),這已成為土壤修復(fù)技術(shù)中的重要研究趨勢。

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篇2

關(guān)鍵詞:土壤污染、生物修復(fù)、研究進(jìn)展

前言

土壤重金屬污染是指由于人類活動將金屬加入到土壤中,致使土壤中重金屬明顯高于原生含量、并造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。加之重金屬離子難移動性,長期滯留性和不可分解性的特點,對土壤生態(tài)環(huán)境造成了極大破壞,同時食物通過食物鏈最終進(jìn)入人體,嚴(yán)重危害人體健康,已成為不可忽視的環(huán)境問題。隨著我國人民生活水平的提高,生態(tài)環(huán)境保護(hù)日趨受到重視,國家對污染土壤治理和修復(fù)的人力,物力的投入逐年增加,土壤污染物的去除以及修復(fù)問題,已成為土壤環(huán)境研究領(lǐng)域的重要課題。而生物修復(fù)技術(shù)是近20年發(fā)展起來的一項用于污染土壤治理的新技術(shù),同傳統(tǒng)處理技術(shù)相比具有明顯優(yōu)勢,例如其處理成本低,只為焚燒法的1/2-1/3,處理效果好,生化處理后污染物殘留量可達(dá)到很低水平;對環(huán)境影響小,無二次污染,最終產(chǎn)物CO2、H2O和脂肪酸對人體無害,可以就地處理,避免了集輸過程的二次污染,節(jié)省了處理費用,因而該技術(shù)成為最有發(fā)展?jié)摿褪袌銮熬暗男迯?fù)技術(shù)。

1.污染土壤生物修復(fù)的基本原理和特點

土壤生物修復(fù)的基本原理是利用土壤中天然的微生物資源或人為投加目的菌株,甚至用構(gòu)建的特異降解功能菌投加到各污染土壤中,將滯留的污染物快速降解和轉(zhuǎn)化成無害的物質(zhì),使土壤恢復(fù)其天然功能。由于自然的生物修復(fù)過程一般較慢,難于實際應(yīng)用,因而生物修復(fù)技術(shù)是工程化在人為促進(jìn)條件下的生物修復(fù),利用微生物的降解作用,去除土壤中石油烴類及各種有毒有害的有機(jī)污染物,降解過程可以通過改變土壤理化條件(溫度、濕度、pH值、通氣及營養(yǎng)添加等)來完成,也可接種經(jīng)特殊馴化與構(gòu)建的工程微生物提高降解速率。

2.污染土壤生物修復(fù)技術(shù)的種類

目前,微生物修復(fù)技術(shù)方法主要有3種:原位修復(fù)技術(shù)、異位修復(fù)技術(shù)和原位-異位修復(fù)技術(shù)。

2.1 原位修復(fù)技術(shù):

原位修復(fù)技術(shù)是在不破壞土壤基本結(jié)構(gòu)的情況下的微生物修復(fù)技術(shù)。有投菌法、生物培養(yǎng)法和生物通氣法等,主要用于被有機(jī)污染物污染的土壤修復(fù)。投菌法是直接向受到污染的土壤中接入外源污染物降解菌,同時投加微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì),通過微生物對污染物的降解和代謝達(dá)到去除污染物的目的。生物培養(yǎng)法是定期向土壤中投加過氧化氫和營養(yǎng)物,過氧化氫則在代謝過程中作為電子受體,以滿足土壤微生物代謝,將污染物徹底分解為CO2和H2O。生物通氣法是一種加壓氧化的生物降解方法,它是在污染的土壤上打上幾眼深井,安裝鼓風(fēng)機(jī)和抽真空機(jī),將空氣強(qiáng)行排入土壤中,然后抽出,土壤中的揮發(fā)性有機(jī)物也隨之去除。在通入空氣時,加入一定量的氨氣,可為土壤中的降解菌提供所需要的氮源,提高微生物的活性,增加去除效率。

2.2 異位修復(fù)技術(shù):

異位修復(fù)處理污染土壤時,需要對污染的土壤進(jìn)行大范圍的擾動,主要技術(shù)包括預(yù)制床技術(shù)、生物反應(yīng)器技術(shù)、厭氧處理和常規(guī)的堆肥法。預(yù)制床技術(shù)是在平臺上鋪上砂子和石子,再鋪上15-30cm厚的污染土壤,加入營養(yǎng)液和水,必要時加入表面活性劑,定期翻動充氧,以滿足土壤微生物對氧的需要,處理過程中流出的滲濾液,即時回灌于土層,以徹底清除污染物。生物反應(yīng)器技術(shù)是把污染的土壤移到生物反應(yīng)器,加水混合成泥漿,調(diào)節(jié)適宣的pH值,同時加入一定量的營養(yǎng)物質(zhì)和表面活性劑,底部鼓入空氣充氧,滿足微生物所需氧氣的同時,使微生物與污染物充分接觸,加速污染物的降解,降解完成后,過濾脫水這種方法處理效果好、速度快,但僅僅適宜于小范圍的污染治理。厭氧處理技術(shù)適于高濃度有機(jī)污染的土壤處理,但處理條件難于控制。常規(guī)堆肥法是傳統(tǒng)堆肥和生物治理技術(shù)的結(jié)合,向土壤中摻入枯枝落葉或糞肥,加入石灰調(diào)節(jié)pH值,人工充氧,依靠其自然存在的微生物使有機(jī)物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化,是一種有機(jī)物高溫降解的固相過程。上述方法要想獲得高的污染去除效率,關(guān)鍵是菌種的馴化和篩選。由于幾乎每一種有機(jī)污染物或重金屬都能找到多種有益的降解微生物。因此,尋找高效污染物降解菌是生物修復(fù)技術(shù)研究的熱點。

3.影響污染土壤生物修復(fù)的主要因子

3.1 污染物的性質(zhì):

重金屬污染物在土壤中常以多種形態(tài)貯存,不同的化學(xué)形態(tài)對植物的有效性不同。某種生物可能對某種單一重金屬具有較強(qiáng)的修復(fù)作用。此外,重金屬污染的方式(單一污染或復(fù)合污染),污染物濃度的高低也是影響修復(fù)效果的重要因素。有機(jī)污染物的結(jié)構(gòu)不同,其在土壤中的降解差異也較大。

3.2 環(huán)境因子:

了解和掌握土壤的水分、營養(yǎng)等供給狀況,擬訂合適的施肥、灌水、通氣等管理方案,補(bǔ)充微生物和植物在對污染物修復(fù)過程中的養(yǎng)分和水分消耗,可提高生物修復(fù)的效率。一般來說土壤鹽度、酸堿度和氧化還原條件與重金屬化學(xué)形態(tài)、生物可利用性及生物活性有密切關(guān)系,也是影響生物對重金屬污染土壤修復(fù)效率的重要環(huán)境條件。

3.3 生物體本身:

微生物的種類和活性直接影響修復(fù)的效果。由于微生物的生物體很小,吸收的金屬量較少,難以后續(xù)處理,限制了利用微生物進(jìn)行大面積現(xiàn)場修復(fù)的應(yīng)用,

植物體由于生物量大且易于后續(xù)處理,利用植物對金屬污染位點進(jìn)行修復(fù)成為解決環(huán)境中重金屬污染問題的一個很有前景的選擇。但由于超積累重金屬植物一般生長緩慢,且對重金屬存在選擇作用,不適于多種重金屬復(fù)合污染土壤的修復(fù)。因此,在選擇修復(fù)技術(shù)時,應(yīng)根據(jù)污染物性質(zhì)、土壤條件、污染程度、預(yù)期修復(fù)目標(biāo)、時間限制、成本及修復(fù)技術(shù)的適用范圍等因素加以綜合考慮。

4.發(fā)展中存在的問題:

生物修復(fù)技術(shù)作為近20年發(fā)展起來的一項用于污染土壤治理的新技術(shù),雖取得很大進(jìn)步和成功,但處于實驗室或模擬實驗階段的研究結(jié)果較多,商業(yè)性應(yīng)用還待開發(fā)。此外,由于生物修復(fù)效果受到如共存的有毒物質(zhì)(Co-toxicants)(如重金屬)對生物降解作用的抑制;電子受體(營養(yǎng)物)釋放的物理性障礙;物理因子(如低溫)引起的低反應(yīng)速率;污染物的生物不可利用性;污染物被轉(zhuǎn)化成有毒的代謝產(chǎn)物;污染物分布的不均一性;缺乏具有降解污染物生物化學(xué)能力的微生物等因素制約。因此,目前經(jīng)生物修復(fù)處理的污染土壤,其污染物含量還不能完全達(dá)到指標(biāo)的濃度要求。

5.應(yīng)用前景及建議:

隨著生物技術(shù)和基因工程技術(shù)的發(fā)展,土壤生物修復(fù)技術(shù)研究與應(yīng)用將不斷深入并走向成熟,特別是微生物修復(fù)技術(shù)、植物生物修復(fù)技術(shù)和菌根技術(shù)的綜合運用將為有毒、難降解、有機(jī)物污染土壤的修復(fù)帶來希望。為此,建議今后在生物修復(fù)技術(shù)的研究和開發(fā)方面加強(qiáng)做好以下幾項工作:

(1)進(jìn)一步深入研究植物超積累重金屬的機(jī)理,超積累效率與土壤中重金屬元素的價態(tài)、形態(tài)及環(huán)境因素的關(guān)系。

(2)加強(qiáng)微生物分解污染物的代謝過程、植物-微生物共存體系的研究以及植物-微生物聯(lián)合修復(fù)對污染物的修復(fù)作用與植物種類具有密切關(guān)系。

(3)應(yīng)用現(xiàn)代分子生物學(xué)與基因工程技術(shù),使超積累植物的生物學(xué)性狀(個體大小、生物量、生長速率、生長周期等)進(jìn)一步改善與提高,培養(yǎng)篩選專一或廣譜性的微生物種群(類),并構(gòu)建高效降解污染物的微生物基因工程菌,提高植物與微生物對污染土壤生物修復(fù)的效率。

(4)創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境,協(xié)調(diào)土著微生物和外來微生物的關(guān)系,使微生物的修復(fù)效果達(dá)到最佳,并充分發(fā)揮生物修復(fù)與其他修復(fù)技術(shù)(如化學(xué)修復(fù))的聯(lián)合修復(fù)作用。

(5)盡快建立生物修復(fù)過程中污染物的生態(tài)化學(xué)過程量化數(shù)學(xué)模型、生態(tài)風(fēng)險及安全評價、監(jiān)測和管理指標(biāo)體系。

結(jié)論

綜上所述,我們不難發(fā)現(xiàn)由于土壤重金屬來源復(fù)雜,土壤中重金屬不同形態(tài)、不同重金屬之間及與其它污染物的相互作用產(chǎn)生各種復(fù)合污染物的復(fù)雜性增加了對土壤重金屬治理和修復(fù)難度,且重金屬對動植物和人體的危害具有長期性、潛在性和不可逆性,同時進(jìn)一步惡化了土壤條件,嚴(yán)重制約了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的加速發(fā)展,所以要更好的防治土壤重金屬污染還需要廣大科研工作者不懈的努力,研發(fā)出更好的效率更高的修復(fù)治理技術(shù),同時我們還不應(yīng)該忘記必須加強(qiáng)企業(yè)自身的環(huán)保意識,提高企業(yè)自我約束能力,始終將防治污染積極治理作為企業(yè)工作的頭等大事來抓,把企業(yè)對環(huán)境的污染程度降到最低限度,形成全社會都來重視土壤污染問題的良好環(huán)保氛圍,逐步改善我們的土壤生態(tài)環(huán)境。

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篇3

關(guān)鍵詞有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn);場地選擇;土壤培肥;病蟲草害;防治

有機(jī)農(nóng)業(yè)是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的熱門話題,因其生產(chǎn)出的有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品無污染、口味好、食用安全,現(xiàn)已被越來越多的消費者所認(rèn)識和接受。有條件的農(nóng)戶及農(nóng)場應(yīng)大力開發(fā)有機(jī)農(nóng)業(yè),既可獲取高的效益,又為人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境建設(shè)做出貢獻(xiàn)?,F(xiàn)就有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)淺述如下。

1場地選擇

有機(jī)農(nóng)業(yè)的場地選擇尤為重要,有機(jī)田塊是有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ),選擇并建立一個良好的生產(chǎn)場地是保證有機(jī)食品生產(chǎn)的關(guān)鍵。一個有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場地必須符合如下要求:①周圍沒有明顯的和潛在的污染源;②有清潔的灌溉水源;③土壤的背景狀況良好,沒有嚴(yán)重的化肥、農(nóng)藥、重金屬污染的歷史;④地塊離交通要道有一定的距離,離泥巴路要以沒有明顯的塵土污染為界;⑤與常規(guī)生產(chǎn)要有明顯的隔離帶;⑥新墾地,一要得到國家的許可,二要考慮其可墾性的好壞。

另外,有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系要求從常規(guī)農(nóng)業(yè)向有機(jī)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化通常需要2~3a的時間,其后播種的作物收獲后,才能稱之為有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品。根據(jù)上述要求,所以進(jìn)行有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的場地一般都比較集中,中間不能有插花田塊,這樣便于管理,減少費用。

2土壤培肥

有機(jī)農(nóng)業(yè)與常規(guī)農(nóng)業(yè)培肥的理論有根本性的區(qū)別,常規(guī)農(nóng)業(yè)認(rèn)為以,大量的化肥來維持高產(chǎn)量;而有機(jī)農(nóng)業(yè)認(rèn)為,土壤是有生命的,施肥肯定是培育土壤,土壤肥了,會繁殖大量的微生物,再通過微生物供給作物營養(yǎng)。有機(jī)農(nóng)業(yè)土壤培肥措施主要為以水控肥、增施有機(jī)肥、合理輪作、精耕細(xì)作、種植綠肥等。有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系中常用的肥料有農(nóng)家肥、堆漚肥、礦物肥料、綠肥和生物菌肥等。根據(jù)不同作物所需肥料的要求不同,進(jìn)行合理的配比,適時適量施用,滿足作物生長的需要。以種植有機(jī)蔬菜――越冬青花菜為例,施肥方法如下:育苗,使用配方基質(zhì);穴盤育苗,配方為腐熟的秸稈有機(jī)肥過篩與沙土過篩7∶3配比。苗期看苗追肥,一般在2片真葉后及移栽前3~4d噴施稀水糞或沼液各1次。移栽大田一般要重施基肥,移植前1周,撒施秸稈堆肥45 t/hm2,條施生物菌肥3 750kg/hm2,缺硼的田塊底施礦物硼肥7.5 kg/hm2,或結(jié)球期噴施,用量可適當(dāng)減少。移栽活棵后1個月,追施稀糞水或沼液1次,用量30t/hm2,葉齡12葉及17葉時各澆施稀糞水1次,用量也為30t/hm2;花球膨大期看苗噴施1次200倍的盧博士葉面肥。依照以上的施肥方法,青花菜都可獲得15t/hm2左右的產(chǎn)量。

3病蟲草害的防治

有機(jī)農(nóng)業(yè)是一種完全或者基本不用人工合成的化肥、農(nóng)藥、除草劑、生長調(diào)節(jié)劑的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系,要求在最大的范圍內(nèi)盡可能依靠作物輪作、抗蟲品種和綜合應(yīng)用其他各種非化學(xué)手段控制作物病蟲草害的發(fā)生。