陳永軍（江蘇測潤環(huán)境工程有限公司，江蘇　南京　210000）

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重金屬污染土壤修復技術及其修復實踐探討

陳永軍（江蘇測潤環(huán)境工程有限公司，江蘇南京210000）

隨著近年來工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，大量有害金屬物質開始進入到環(huán)境中，土壤重金屬污染問題越來越嚴重，甚至已經(jīng)嚴重影響了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民健康安全。基于此，本文從重金屬污染土壤修復的角度切入，針對其土壤修復技術及修復實踐展開了探討，供大家參考。

重金屬污染；土壤修復技術；修復實踐

近年來我國重金屬污染事件頻繁發(fā)生，對廣大群眾的身體健康造成了嚴重影響，當前土壤重金屬污染及防治問題已經(jīng)成為人們極為關注的問題之一。隨著政府對重金屬污染重視程度的不斷增加，很多這方面的學者開始利用示范工程針對重金屬-植物-土壤生態(tài)系統(tǒng)進行相關研究，獲得了很多理論成果?？梢?，加強對重金屬污染土壤修復技術的研究，具有非常重要的現(xiàn)實意義，同時理論研究意義也十分深遠。

1　土壤重金屬污染來源

我國土壤重金屬污染來源主要有城市垃圾、污水灌溉、工業(yè)廢渣、大氣沉降等方面，其中污水中工業(yè)廢水占有加大比例，工業(yè)廢水的成分比較復雜，特別是采礦、冶煉及化工等工業(yè)廢水中含有大量難以降解的重金屬，成為我國土壤重金屬污染的主要來源。

1.1大氣污染

冶煉、電力及化工等工業(yè)在生產(chǎn)、運輸過程中，煤炭、石油等燃料在燃燒過程中，大量重金屬元素進入到大氣中，由于沉降造成了公路、鐵路兩側土壤重金屬含量超標嚴重。大量工程實驗證明，土壤重金屬污染和Hg元素的累積存在密切關系。大氣重金屬污染物利用土壤吸附性作用、植物介質吸收等相關方式進入到了土壤之中。

1.2污水灌溉

隨著城市化進程的快速推進，當前工業(yè)化發(fā)展速度明顯加快，水資源短缺問題這一階段也逐漸顯露出來，大量未經(jīng)處理的工業(yè)廢水被排入河流中，造成污水灌溉問題的出現(xiàn)。當前我國全年污水量高達630多億噸，污水灌溉抄表引發(fā)了土壤重金屬污染問題，由于灌溉造成的土壤重金屬污染對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了嚴重的不利影響。

1.3采礦、冶煉

當前工業(yè)礦區(qū)重金屬污染情況嚴重，采礦、冶煉中的廢渣、廢水排放以及重金屬廢棄物排放造成了不同程度的污染，污染范圍還會以廢棄堆為中心逐漸向周圍擴散。

2　土壤重金屬污染修復技術

2.1生物修復

生物修復技術主要利用植物、微生物從突然中將重金屬移走，或者轉化成無害的狀態(tài)。

2.1.1植物修復

植物修復是指充分利用一些具有對重金屬具有超累積能力的植物，將其種植在污染土壤中，待這些植物成熟以后對其進行妥善處理，利用植物將這些重金屬移除土壤中，達到修讀污染土壤的目的。植物鈍化、植物揮發(fā)及植物提取是三種主要方法，其中，植物鈍化是指充分利用植物根系分泌物使重金屬活性得到降低，減少重金屬生物毒性，避免重金屬進入到食物鏈中，對人體健康造成威脅；植物揮發(fā)是指利用植物度重金屬進行吸收，并轉化成揮發(fā)的而狀態(tài)；植物提取是指充分利用一些植物將重金屬從土壤中吸收出來，并將其轉移到植物地面部分，進而對其進行收割和處理，以達到降低土壤重金屬含量的目的。

2.1.2微生物修復

所謂微生物修復是指利用微生物吸附重金屬，并將其轉化成低毒產(chǎn)物，降低污染程度。微生物不能直接對重金屬進行講解，但是卻可以對重金屬的化學、物理性質進行改變，進而影響其遷移及轉化。具體來說，微生物修復重金屬污染土壤主要包括生物吸附、胞外沉淀以及生物累積等機理。因為細胞表面帶有電荷，而土壤中微生物可以對金屬離子進行吸附，通過吸附金屬離子將重金屬離子富集在細胞中，重金屬離子和微生物會發(fā)生氧化還原反應，進一步降低重金屬生物毒性。

2.2化學修復技術

化學修復主要包括化學淋洗和化學穩(wěn)定固化兩方面內容，其中，化學穩(wěn)定固化是指將一些重金屬固化劑加入土壤中，對土壤金屬及理化性質進行改變，利用沉淀、吸附等作用來降低重金屬生物有效性。而化學淋洗是指在外壓或者重力的影響下，將化學溶劑加入到污染土壤匯總，完成固相與液相之間的轉換，再將溶解有重金屬的溶液抽提出來，對溶液中重金屬進行處理。隨著可持續(xù)發(fā)展理論應用逐漸深入，對材料復合效應、材料環(huán)境友好性方面的研究越來越多，當前重金屬穩(wěn)定固化修復材料主要有磷酸鹽、粘土礦物及無機礦物等。

3　重金屬污染土壤修復實踐

Madejon等進行了為期6奶奶的大田試驗，利用風化褐煤、生物固體堆肥及糖酸鹽等對大田進行改良，從實驗中發(fā)現(xiàn)，一些改良劑處理可以明顯降低土壤中重金屬含量，從而降低土壤重金屬污染的風險。礦區(qū)土壤可以利用植物修復、原位化學固定技術相結合的方式，促進礦區(qū)植被恢復，有效降低土壤重金屬徑流損失和淋溶損失。加拿大Sudbury市在礦山開發(fā)及冶煉過程中受到了嚴重污染，其30km2的土壤均受到了重金屬的嚴重污染，利用添加生石灰、有機肥的方式，使得該地區(qū)的植被得到了良好的恢復，與常規(guī)技術相比植物修復的治理成本較低，據(jù)相關報道指出，針對一塊重金屬污染土地進行為期5年的治理，利用植物植物修復技術其成本大約為25萬美元，常規(guī)治理費用卻需要66萬美元。

近年來很多發(fā)達國家紛紛開始針對礦區(qū)污染土地植物修復展開了研究工作，當前在工程應用上也獲得了一定成效，一些植物修復技術開始得到了實際應用，并進入到了產(chǎn)業(yè)化推廣應用的階段。2000年歐洲、北美植物修讀技術已經(jīng)在市場中占到4億美元的份額，2005年，進美國的植物修復技術就已經(jīng)在市場中占到了25億美元的份額。相信在不久的將來，植物修復技術將會成為一個擁有巨大增長潛力的環(huán)保產(chǎn)業(yè)。

我國近年來發(fā)生了多起重大金屬污染事件，對我國人民群眾的生命健康帶來了嚴重的威脅，土壤重金屬污染和農(nóng)產(chǎn)品安全直接相關，因此，展開有關土壤重金屬污染修復技術的相關研究，對于保證農(nóng)產(chǎn)品質量安全、保證人民群眾的生命健康具有非常重要的意義。面對重金屬污染問題的復雜性和嚴重性，當前取得的修復成果與我們的期望值還相差甚遠，因此，未來的工作中我們必須繼續(xù)對低成本的、實用的技術進行開發(fā)，并將其應用到大田生產(chǎn)實踐中去。

4　結語

土壤重金屬污染修復是當前國內外環(huán)境治理方面的研究熱點。近年來，植物修復、微生物修復及化學穩(wěn)定固化修復等方面研究已經(jīng)取得了一定進展，但是從實際應用來看，尚處于局部應用試驗階段。從總體上來看，因為重金屬污染土壤的種類較多，單一修復技術都存在一定局限性，因此，有必要將生物修復技術和化學修復技術結合起來，各種技術的組合可以從空間、時間上達到優(yōu)勢互補的作用，對土壤重金屬污染修復起到最大的效果。

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2016-6-20

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2095-2066（2016）19-0022-02