北极星环境修复网讯:摘 要:针对土壤环境恶化问题,首先分析了土壤修复中微生物技术的应用, 然后对油污土壤(含油土壤)改良技术进行 深入分析,为保证土壤改良效果,提供技术依据,实现不断提高土壤修复与改良技术水平的根本目标。

关键词:土壤;油污土壤;微生物修复;土壤改良

引言

如今,在工农业生产快速发展的局势下,废水、污染物大量排放,农药和化肥无节制施用,而且石油资源开采过程中产生大量井喷物质,这些都导致土壤环境不断恶化,使土壤环境日益衰退。因此,对土壤进行修复和改良显得尤为重要。就目前来看,可同于土壤修复和改良的先进技术有很多,如生物技术与理化技术。其中,以生物技术效果最为显著,有很多的分析和研究成果。

1 土壤微生物修复

在农田中大量施用化肥和不科学的耕作,导致土壤环境每况愈下,使土壤结构日益恶化,轻则使地力大幅降低,严重时使农作物质量变差。对此,曾有学者提出可采用施加多种有机肥的方式来改良土壤。然而,有机肥养分含量相对较低,施肥效果差, 需要增加投入量才能保证效果,而且不同地区的土壤状况有很大不同,所以这一措施很难推广应用。

在这种情况下,微生物技术随之诞生[1]。 对于微生物技术,它是指将微生物和有机肥的混合物投入到土壤当中。此时,微生物能在土壤中以很快的速度分解,固定空气中呈分子态的氮,同时将其转化成作物可以吸收和利用的铵态氮,并将不溶的磷与钾通过分解形成可溶的磷与钾,进而使植物可以大量吸收,起到改良土壤的作用。另外,作物收获以后,将微生物投入到残茬上,加快残茬分解速度,以此提高土壤肥力,对土壤结构进行改良,实现水土保持目标。

实际工作过程中,这项技术已经实现商业化,表现为可制成多种试剂,如增肥剂、改良剂与微生物肥。微生物还能用于复垦, 这是微生物技术重要组成部分。该方法充分利用微生物具有的接种特点与优势,对待复垦的区域实施综合治理和有效改良。在新建植进行微生物的接种,于对植物营养条件进行改善的同时, 借助微生物自身生命活力,使已经丧失了活性的土壤重新建立起新的微生物系统,提高土壤活性,促进复垦改良,推动整个转化过程,帮助生土不断熟化,增强肥力,最终缩短复垦整个周期。

采用微生物技术还能调整土壤的酸碱性,这也是技术主要功能之一。采用可以在极端环境中正常生长发育的微生物,通过代谢来实现对土壤酸碱性的调节。比如,日们相关科员人员通过 研究发现了可以碱化酸性土壤的特殊微生物,这一微生物可以 在 pH 值为 3 与富含铝的情况下正常生长和繁殖。经试验可知, 这种微生物可以存活在 pH 值只有 3.3 的环境下,在降低酸性的 基础上减小铝离子浓度,使用在酸性土壤中后,可以发挥中和效 果,进而实现增加植物生长空间这一根本目标。采用微生物技术对土壤进行改良的基本工作思路为:先确定微生物群体,土壤环境中,微生物群体由多种微生物组成,包括乳酸菌、酵母菌、放线菌等。在制得浓度满足要求的菌液之后, 加入有机营养物质,如酒糟、秸秆与豆腐渣等,通过混合开始发 酵。在条件允许的情况下,还可使用垃圾、农家肥或秸秆等和菌 也进行混合。完成以上步骤后,挖坑将发酵后的菌液加入,也可直接在地面进行喷洒[2]。

2 油污土壤(含油土壤)改良

在油污土壤的改良工作中,经常会用到表面活性剂。现以淋 洗与洗涤为例,对其实际应用进行分析。淋洗时,通常使用通过 化学合成制得的活性剂,即非离子活性剂或阴离子活性剂。相关 研究表明,在被杂酚油物质污染的土壤中使用非离子活性剂能 有效增强土壤降解;采用 Brij30 时,对柴油有 22.5%左右的解吸 率;采用 Brij35 时,对柴油有 58.0%的解吸率。此外,还发现鼠李 糖脂能有效洗脱多氯联苯;皂角苷可有效去除芘与菲。 活性剂浓度会对淋洗效果造成直接影响。若浓度未能达到 CMC,则活性剂很难起到增溶作用,实际的淋洗作用会变得很差。此时,为保证淋洗效果,必须增加次数,使修复费用大幅提高。

相关研究表明,一半活性剂浓度越大,污染物的去除率越高, 但达到某个限定值后开始趋于平稳,之后继续增加活性剂浓度, 不会起到太大的作用,实际淋洗效果基本保持不变。此外,如果浓度过高,则会在溶液当中产生大量絮凝物,当与污染物接触 后,将形成大量乳状液,导致土壤中的缝隙被堵塞,大幅减慢淋洗液实际流动速度,对最终的淋洗效果造成影响。活性剂一旦吸附于土壤,还会减弱洗脱,吸附主要和初始浓度有关,一般随初始浓度不断增加,吸附作用增强。