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汞污染土壤修复方法有哪些

2017-08-25 02:23:36 64 编辑:admin 来源:本站
  20 世纪 50 年代在日本熊本县发现首例甲基汞中毒事件以来,不同研究领域的学者都对汞污染问题给予了高度关注。土壤中汞的来源主要有三个方面 :
  1) 汞的天然释放 , 包括火山与地热活动,土壤、自然水体及植物表面的蒸腾作用,森林火灾和岩石风化等。这种自然因素引起的汞污染通常占汞排放总量的 1/4。
  2) 人为污染 , 主要来自于污水灌溉、汞冶炼厂和汞制剂厂(氯碱工业、电器、仪表)的排放 ;农用耕作中不合理施用含汞的肥料和农药等。
  3) 干湿沉降,大气中含汞废气沉降到土壤,也是土壤汞的一个重要来源。
  Hg 的生物毒性较显著,其重金属离子在质量浓度为 0.01~0.001mg/L 时就会产生毒性。土壤中的汞按化学形态可分为金属汞、无机结合态汞和有机结合态汞。无机汞进入人体后转化为二价汞盐,破坏细胞正常代谢,影响人体机能 ;土壤中的有机汞不仅不能通过微生物降解或降低其毒性,反而会通过甲基化作用转化为毒性更大的甲基汞,对生物造成更大的伤害。土壤重金属污染的控制与修复问题已经引起各级政府和环保工作者的广泛关注。目前,汞污染土壤修复技术主要包括以下几种 :
  (1)客土法。就是将已污染的土壤进行翻土、换土等,将已经污染的土壤深埋,换上新鲜的土壤,从而达到减轻危害的目的。用这种方法修复一亩污染土地就要花费上百万元,而且污染土壤仍然存在,甚至会继续扩大到地下水污染。但是,因为修复方法简单,花费时间少,这种饮鸩止渴的方法目前被广泛应用。
  (2)植物修复法。通过种植对重金属具有超级蓄积能力的植物,从而将土壤中的重金属提取出来。研究表明,杨树对汞有很好的耐性和净化功能 , 旱柳对汞污染有很好的削弱和净化功能 , 加拿大杨每株体内最大汞吸收积累量约为 7000μg。此外,红树植物也可有效地净化土壤中的汞。
  通常,植物修复法的时间至少需要 5 年以上,意味着土壤的荒废时间至少是 5 年,影响到粮食的生产和农民的收入。另外,植物修复的成本较高,每吨土壤达到 200 元左右,每亩土壤的修复费用高达 8~10 万元,每公顷土壤的修复成本达到 1.2~1.5 亿元人民币。当地政府和农民是无法承受的。
  而且,目前发现的超富集植物一般都是野生植物,其种苗繁育存在较大的技术难度,实现大规模种苗就更加困难,所以现今使用的是先大棚育种再移植到修复区的办法,这无疑会进一步增加修复成本和操作难度。
  (3)化学淋洗法。采用化学药剂如表面活性剂、酸洗剂等将土壤中的汞淋洗出来后再进行废水处理。这种方法不仅成本非常高,远高于植物修复法,而且将新的污染物如表面活性剂、酸洗剂等带入土壤,成为新的污染源。土壤的物理结构会受到很大影响。
  (4)微生物淋洗法。通过往土壤中加入对汞具有富集作用的微生物菌群,将汞洗涤出来。这种方式不仅成本高,对于大面积的土壤污染而言由于微生物淋洗液难以收集,实际上很难操作。
  (5)电化学法。在土壤中通过电流作用使得水溶性汞离子富集到阴极表面。目前该技术只是在实验室进行摸索。由于电流作用距离太小,而实际污染的土地面积太大,这种技术在工程上难以实施,且不管其高昂的操作成本难以承受。
  (6)汞离子钝化法。只有具备生物活性的汞离子才能被植物所利用,从而通过食物链蓄积在人体。通过在污染土壤中加入海泡石、钙镁磷肥和石灰等钝化剂,从而使水溶性汞离子转化为氢氧化物而降低其生物活性。但是,通过这种方法钝化后的重金属在微生物作用下以及环境因素发生变化时,将持续不断地恢复其生物活性。因此,汞离子钝化法只是暂时地、短暂地掩盖了汞污染问题。

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