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seea-lesson1-土壤污染防治概論

@杜铭秋

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“大地医生”为受污染土壤“治病”

易蓉2013-06-04 新民晚报

“大地医生”为受污染土壤“治病” 上海交大科研团队“以废治废”研发土壤与地下水一体化修复技术

  本报讯(记者 易蓉)近来,愈演愈烈的“镉大米”事件再次引发人们对土壤重金属超标问题的担忧。记者今天从上海交通大学获悉,交大环境科学与工程学院曹心德教授科研团队“以废治废”研发土壤与地下水一体化修复技术,不仅能让土壤“恢复健康”,还能在重金属与农作物之间形成无形的“墙”,有效防止农作物从土壤中吸收镉、铅等重金属元素。

[土壤受污]
  据曹心德教授介绍,土壤污染包括无机物污染和有机物污染,像镉、铅、砷等重金属污染属于无机物污染,在整个土壤污染中重金属污染比例占65%。目前全国受污染土壤面积约占耕地面积1/5,总面积超过2000万公顷,农田污染修复规模高达50万亿元。此外,随着城市产业结构调整、城市功能转型发展,大量工业用地转为商业居住和公共用地,一些遗留污染场地也会给城市环境和居民健康造成潜在危害,被称作“棕色地块”。“像这样的城市污染地块,全国至少有30万块,修复成本高达300多亿元。”曹心德说。

  以镉污染为例,除了采矿、冶炼行业排放的废渣、废水以及各类工厂排放的废气外,土壤中的镉也会来自大量使用的农业化肥,特别是磷肥也会促使土壤镉超标。重金属进入土壤后,其污染具有长期性、隐蔽性、不均匀性等,很难去除。

[有效修复]
 曹心德团队研发的土壤与地下水一体化修复技术,通过原位化学钝化、超累积植物吸收及地下水修复三组技术为土壤“治病”,并形成良性循环使农作物的生长、灌溉环境得到改善。曹教授解释说,向污染土壤中添加基于固体废物制备的碳、硅、磷材料,通过吸附、沉淀、络合、离子交换等一系列反应,使重金属转变为较稳定的形态,降低可迁移性和生物可利用性,可以一定程度地修复污染土壤。同时种植“吃”重金属的植物,可有效“吃掉”农田里的镉、砷、铜、铅等重金属污染物。此外,将受重金属污染的地下水抽提到地表,再洒向已添加稳定化剂的土壤,经土壤“滞留”和植物“过滤”,修复后的地下水再回到地下水层。

  曹心德教授举例:在铅污染土壤中添加1-2%磷基材料,经过40天的修复,污染地下水中铅的去除率可高达91%,同时土壤氯化钙CaCl2提取态铅和重金属毒性浸出测试TCLP提取态铅与对照组相比,分别下降60.5%和62.8%。

[以废治废]
  曹心德教授提出“以废治废”的理念,用于土壤中污染物稳定化修复的含碳、硅、磷基材料,由农作物秸秆、蓝藻、木屑、稻壳、牛粪等生物质废弃物或矿物尾料制备。

  经过制备的生物炭经农业机械设备输入土壤,就会像“吸盘”一样,将土壤中的铅、镉等重金属钝化封锁,同时吸附莠去津等除草剂,实现对重金属和有机污染物的双重吸附,防止农作物吸收。生物炭作为绿色资源,本身不会破坏土壤原有的结构,还可以阻隔重金属、有机污染物的迁移,同时增加土壤持水量,提高土壤中的阳离子交换能力,丰富土壤中的氮磷等营养元素,提高作物产量。

  据曹心德教授预测,综合运用固废基稳定化材料以及土壤与地下水一体化修复技术,可使目前修复土地的费用降低至少一半,随着人们环保理念和土壤保护意识的增强,土地修复技术将大有作为。

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