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6.1. 物理修复
物理修复(经典和传统方法)包括客土、换土、翻土及去表土法,电化学法,淋洗法,热处理法 [39] [40] 。客土是在Zn污染土壤上,加入未污染的新土;换土是将Zn污染的土壤移去,换上未污染的新土;翻土是将Zn污染土壤翻至下层;去表土是将Zn污染的表土移去。深耕翻土常用于轻度污染的土壤,而客土和换土多用于重污染区。通过这些措施,可以降低土壤中Zn的含量,减少过量的Zn对土壤-植物系统产生毒害,从而使农产品达到食品卫生标准。物理工程措施治理效果最为显著、稳定,是一种治本措施,而且适应性广,但投资大,存在二次污染和肥力降低问题,适于小面积的重度污染土壤的治理。董亚辉等 [28] 研究发现,贵州六盘水市某Pb、Zn矿废弃地客土覆盖区,Zn的含量明显降低,Zn污染达二级标准。
6.2. 化学修复
化学修复是通过对土壤中的重金属Zn进行吸附、溶解、沉淀、氧化还原、络合螯合等来降低土壤中重金属Zn迁移性或生物有效性的方法。常用的重金属污染土壤化学修复技术主要包括固化法、稳定化法、淋洗法、改良法。
固化法是指通过向土壤中添加固化剂,在固化剂的作用下形成渗透性较低的固体混合物,将重金属Zn封存在固化物中,从而降低重金属Zn元素在土壤中的迁移性。
稳定化法是指向土壤中投加稳定剂,通过氧化还原等化学反应,将重金属污染物转化为状态稳定、毒性小或不易溶解的化合物,从而降低重金属元素的生物可利用性 [38] 。
淋洗法是指用清水淋洗液或含有一定配位体的化学助剂冲淋受重金属Zn污染的土壤,改变其理化性质,增加重金属的水溶性,再将含有重金属的溶液抽提出来再处理。方一丰等 [41] 发现,聚天冬氨酸(PASP)对Cd、Zn有较好的提取率,均超过50%。
改良法是向土壤中投加改良剂(石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐、硅酸盐等),以增加土壤有机质、阳离子交换量和粘粒含量,以及改变pH、Eh和电导率等理化性质,使土壤中的Zn发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制和拮抗等作用,以降低Zn的生物有效性。华珞等 [42] 研究发现,不同的Zn、Cd含量的污染土壤上施加有机质,能使玉米茎中的Zn和Cd含量明显降低,生物量明显增加。纳明亮等 [43] 研究发现,在添加不同的Cu、Cd外源含量的污染土壤上施加石灰,能使土壤有效Zn降低了64%,在添加量250 mg∙kg−1和500 mg∙kg−1时,小白菜中Zn含量分别降低了82.4%和87.6%。
6.3. 生物修复
生物修复是利用生物技术治理污染土壤的一种新方法。利用生物削减、净化土壤中的重金属锌或降低重金属Zn毒性。通常用的生物措施为植物修复,是一种利用自然生长或遗传培育植物修复重金属污染土壤的技术。重金属Zn污染土壤的植物修复技术常用为植物提取,即利用重金属超积累植物从土壤中吸取金属污染物,随后收割地上部并进行集中处理,连续种植该植物,达到降低或去除土壤重金属污染的目的。目前已发现有400多种超积累重金属植物,积累Zn可达到1%以上 [44] 。国外已发现的锌超积累植物已达18种 [45] [46] ,其中最典型的Zn超积累植物为天蓝遏蓝菜,其地上部Zn含量达51,600 mg∙kg−1 [47] 。胡宇等 [48] 研究发现,毕节Pb、Zn矿区优势植物中淡黄香青自然条件下地上部分对Pb和Zn的富集量分别达1304.5 mg∙kg−1和2468.1 mg∙kg−1,对Pb、Zn的吸收能力较强,在重金属Pb、Zn污染土壤修复方面具有潜在的应用价值。
生物措施的优点是实施较简便、投资较少和对环境拢动少,缺点是治理效率低(如超积累植物通常都矮小、生物量低、生长缓慢且周期长),不能治理重污染土壤(因高耐重金属植物不易寻找)和被植物摄取的重金属因大多集中在根部而易重返土壤等。
6.4. 农艺修复
目前专一通过农艺措施进行重金属锌修复的研究比较少,通常采用的农艺修复措施有以下两种:①改变耕作制度,对于某些中轻度污染土壤,可通过改变水分,调节Eh以减少污染的危害。② 选种抗污染农作物品种 [49] 。
用农艺措施来治理重金属锌污染土壤具有可与常规农事操作结合起来进行、费用较低、实施较方便等优点,但存在有些方法周期长和效果慢等缺点。农艺措施适合于中、轻度污染土壤的治理。投资小,无副作用。但治理效果较差,周期长。
来源:百度文库《贵州土壤重金属锌污染及修复研究进展》