土壤修復(fù)工程的科技開(kāi)發(fā)和項(xiàng)目施工,必須堅(jiān)持把基礎(chǔ)科學(xué)和綜合理論和方法結(jié)合在一起去真正解決我們面臨的新技術(shù)市場(chǎng)。主要包括以下幾個(gè)方面:
土壤環(huán)境的多介質(zhì)、多界面、多組分以及非均一性和復(fù)雜多變的特點(diǎn),決定了土壤環(huán)境污染具有區(qū)別于大氣環(huán)境污染和水環(huán)境污染的特點(diǎn)。當(dāng)土壤環(huán)境中所含的污染物數(shù)量超過(guò)土壤自凈能力或當(dāng)污染物在土壤環(huán)境中的積累量超過(guò)土壤環(huán)境基準(zhǔn)或土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)時(shí),即為土壤環(huán)境污染。
土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)(污染物濃度):
①化學(xué)污染物。包括無(wú)機(jī)污染物和有機(jī)污染物。前者如汞、鎘、鉛、砷等重金屬,過(guò)量的氮、磷植物營(yíng)養(yǎng)元素以及氧化物和硫化物等;后者如各種化學(xué)農(nóng)藥、石油及其裂解產(chǎn)物,以及其他各類有機(jī)合成產(chǎn)物等。
②物理污染物。指來(lái)自工廠、礦山的固體廢棄物如尾礦、廢石、粉煤灰和工業(yè)垃圾等。
③生物污染物。指帶有各種病菌的城市垃圾和由衛(wèi)生設(shè)施(包括醫(yī)院)排出的廢水、廢物以及廄肥等。
④放射性污染物。主要存在于核原料開(kāi)采地區(qū),以90鍶和137銫等在土壤中生存期長(zhǎng)的放射性元素為主。
通過(guò)對(duì)污染土壤(經(jīng)過(guò)處理或輕度、中度污染土壤)的改良措施和植物品種選擇,恢復(fù)植被景觀。
(1)施用化學(xué)物質(zhì)。對(duì)于重金屬輕度污染的土壤,使用化學(xué)改良劑可使重金屬轉(zhuǎn)為難溶性物質(zhì),減少植物對(duì)它們的吸收。酸性土壤施用石灰,可提高土壤pH值,使鎘、鋅,銅、汞等形成氫氧化物沉淀,從而降低它們?cè)谕寥乐械臐舛?,減少對(duì)植物的危害。對(duì)于硝態(tài)氮積累過(guò)多并已流入地下水體的土壤,一則大幅度減少氮肥施用量,二則施用配施脲酶抑制劑、硝化抑制劑等化學(xué)抑制劑,以控制硝酸鹽與亞硝酸鹽的大量累積。
(2)增施有機(jī)肥料。增施有機(jī)肥料可增加土壤有機(jī)質(zhì)與養(yǎng)分含量,既能改善土壤理化性質(zhì)特別是土壤膠體性質(zhì),又能增大土壤環(huán)境容量,提高土壤凈化能力。受到重金屬與農(nóng)藥污染的土壤,增施有機(jī)肥料可增加土壤膠體對(duì)其的吸附能力,同時(shí)土壤腐殖質(zhì)可絡(luò)合污染物質(zhì),顯著提高土壤鈍化污染物的能力,從而減弱其對(duì)植物的毒害。
(3)調(diào)控土壤氧化還原條件。調(diào)節(jié)土壤氧化還原狀況在很大程度上影響重金屬變價(jià)元素在土壤中的行為,能使某些重金屬污染物轉(zhuǎn)化為難溶態(tài)沉淀物,控制其遷移與轉(zhuǎn)化,從而降低污染物危害程度。調(diào)節(jié)土壤氧化還原電位即Eh值,主要通過(guò)調(diào)節(jié)土壤水、氣比例來(lái)實(shí)現(xiàn)。在生產(chǎn)實(shí)踐中往往通過(guò)土壤水分管理與耕作措施來(lái)實(shí)施,如水田淹灌,Eh可降至160mv時(shí),許多重金屬都可生成難溶性的硫化物而降低其毒性。
(4)植被品種篩選:一般篩選的原則是速生能力好,適應(yīng)性強(qiáng),根系發(fā)達(dá),抗逆性好。土壤污染物質(zhì)可以通過(guò)生物降解或植物吸收而被凈化。蚯蚓是一種能提高土壤自凈能力的環(huán)境動(dòng)物,利用它還能處理城市垃圾與工業(yè)廢棄物以及農(nóng)藥、重金屬等有害物質(zhì)。因此,蚯蚓被人們譽(yù)為“生態(tài)學(xué)的大力士”與“環(huán)境凈化器”等。
積極推廣使用農(nóng)藥污染的微生物降解菌劑,以減少農(nóng)藥殘留量。利用植物吸收去除污染、吸收重金屬能力強(qiáng)的植物,如羊齒類鐵角蕨屬植物對(duì)土壤重金屬有較強(qiáng)的吸收聚集能力,對(duì)鎘的吸收率可達(dá)到10%,連續(xù)種植多年則能有效降低土壤含鎘量。