王一帆 欒倩 蔡鍔

摘要 隨著我國工業(yè)化和城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，土壤重金屬污染問題日益嚴(yán)重，已嚴(yán)重威脅到人類健康、環(huán)境安全。以土壤重金屬污染修復(fù)方法為要點(diǎn)，介紹不同種修復(fù)方法，根據(jù)常見穩(wěn)定固化材料的不同分類，詳述不同種穩(wěn)定固化材料的原理與效果，討論不同種修復(fù)方法的優(yōu)勢與不足，并進(jìn)行對(duì)比分析，以期為重金屬污染土壤修復(fù)實(shí)施提供參考。

關(guān)鍵詞 重金屬污染；物理修復(fù)；化學(xué)修復(fù)；生物修復(fù)

中圖分類號(hào) X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）22-0012-06

Abstract With the advancement of industrialization and urbanization in China，soil heavy metal pollution was a severe problem，which posed a serious threat to human health and environmental safety.The article was focused on the method of remediation of heavy metal pollution in soil， different types of repair methods were introduced. According to the classification of common stable and solidified materials， the principles and effects of stable and solidified materials were described in details. The advantages and disadvantages of different types of repair methods were discussed and compared to provide reference for the implementation of heavy metal contaminated soil restoration.

Key words Heavy metal pollution；Physical remediation；Chemical remediation；Biological remediation

重金屬一般指密度超過4.5 g/cm3的金屬，如金、銀、銅、鉛等[1-2]。由于人為活動(dòng)使得金屬元素在土壤中過量沉積而含量過高的現(xiàn)象，統(tǒng)稱為土壤重金屬污染。土壤作為生態(tài)系統(tǒng)組成不可或缺的一部分，是不可替代的環(huán)境因子，也是糧食安全與人類健康的基礎(chǔ)[3-4]，雖然在工業(yè)化暴發(fā)以來土壤重金屬污染現(xiàn)象一直被社會(huì)持續(xù)關(guān)注，但直到如今，土壤重金屬污染問題仍然沒有得到重視。土壤重金屬濃度過高會(huì)對(duì)植物、動(dòng)物、土壤中微生物甚至人類產(chǎn)生不利影響，重金屬對(duì)植物的影響大多體現(xiàn)在抑制植物細(xì)胞生理生化過程，如過量的鎘會(huì)抑制原葉綠素酸酯還原酶活性，造成植物光合作用失常甚至死亡[5]，積累在植物體內(nèi)的重金屬還可能通過食物鏈進(jìn)入人體進(jìn)而損壞人體神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)等[6]，如人體內(nèi)積累過量的鎘對(duì)腎臟會(huì)造成巨大傷害[7]。土壤中重金屬本身不能被降解或分解，是環(huán)境長期、潛在的污染物[8]。其來源一般認(rèn)為有人為和自然2種[9]，以人為來源為主，其中，自然來源主要為成土母質(zhì)和大氣沉降、火山噴發(fā)等[10-11]，人為來源主要為礦山開采、煤燃燒、金屬冶煉、汽車尾氣排放[12-13]。而據(jù)上一次全國土壤污染調(diào)查公報(bào)，全國土壤總超標(biāo)率為16.1%，輕微污染比例最高為11.2%，污染類型以無機(jī)型為主，主要污染物為鎘、鎳、銅、砷等，占全部點(diǎn)位數(shù)的82.8%，土壤污染狀況總體不容樂觀[4]，因此，針對(duì)土壤重金屬污染的修復(fù)工作勢在必行，探究穩(wěn)定高效的修復(fù)方法意義重大。

1 常見修復(fù)方法

目前，在實(shí)踐中常見重金屬污染土壤修復(fù)方法包括物理、化學(xué)、生物方法和聯(lián)合修復(fù)法，各種修復(fù)方法修復(fù)的思路一般有2種：一是去除、降低土壤中的重金屬的量；二是降低重金屬在土壤中的遷移性。物理法主要包括客土法、深翻法、電動(dòng)修復(fù)、熱解吸等方法，化學(xué)法主要包括土壤淋洗、穩(wěn)定固化法，生物修復(fù)法主要有植物修復(fù)及動(dòng)物修復(fù)、微生物修復(fù)，而聯(lián)合修復(fù)法主要有物理化學(xué)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)、生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。而不同修復(fù)方法適用不同污染場合且每種方法各有優(yōu)劣。為此，從概念、原理、效果及其適用性等方面綜述土壤重金屬污染修復(fù)的不同技術(shù)，以期為以后的土壤修復(fù)工作提供一定借鑒。

1.1 物理法

1.1.1 客土法?？屯练ㄊ侵笍漠惖匾苼砦词芪廴镜耐寥栏采w或代替原生土壤的一種方法[14]。由于表層高濃度污染土壤被移除或覆蓋，因而土壤重金屬總濃度得到稀釋[15]。侯李云[16]研究不同客土比例和厚度對(duì)砷污染土壤的修復(fù)效果，發(fā)現(xiàn)15 cm厚度、20%客土比例可大幅降低土壤中砷的含量。李榮華等[17]采用客土回填法對(duì)某冶煉廠附近污染土壤進(jìn)行修復(fù)研究，結(jié)果顯示修復(fù)后土壤中 Cd、Pb、Cu、Ni、Hg、As的含量分別為0.122、16.8、27.2、40.3、0.08、10.7 mg/kg，已達(dá)到國家土壤二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，表明該修復(fù)措施具有良好的修復(fù)效果?？屯练ㄐ迯?fù)速度快，效率高，但由于花費(fèi)較大，在實(shí)際中一般只應(yīng)用于大型礦山或者小面積污染較為嚴(yán)重的耕地。

1.1.2 深翻法。深翻法是指利用機(jī)械或人工對(duì)污染土壤進(jìn)行深翻及混勻，使得土壤表層污染物混勻至深層土壤達(dá)到稀釋，降低重金屬污染物對(duì)植物的毒害[18]。適用于深層土壤重金屬濃度不高或土壤重金屬背景值較低的污染土壤[19]。王科等[20]研究發(fā)現(xiàn)深翻土壤并施用有機(jī)肥，使得輕度污染土壤中Cd含量下降了54.5%。深翻法收效迅速，同時(shí)能提高土壤蓄水保肥能力，但深翻法同時(shí)也使重金屬污染物得以向下擴(kuò)散，且污染物仍在土壤中[21]。

1.1.3 電動(dòng)修復(fù)。電動(dòng)修復(fù)是指在受污染的土壤兩端插入電極，并施加一定的直流電，重金屬在電流作用下向電極方向移動(dòng)并由溶液在電極附近導(dǎo)出，完成土壤清潔的一種修復(fù)方法[22]。有研究表明，重金屬主要通過電遷移、電泳、電滲析的作用下遷移出土壤[23]。熊鋇等[24]研究發(fā)現(xiàn)在陽極pH為7、陰極pH為5、電壓梯度為1 V/cm時(shí)，沙土中鎳的最高去除率達(dá)到99.9%。蔡宗平等[25]研究電極材料對(duì)電動(dòng)修復(fù)效率的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電場強(qiáng)度為1 V/cm，采用石墨電極修復(fù)48 h總鉛的去除效率為77%，不銹鋼電極和鈦電極的修復(fù)效率分別為64%和54%，相較于其他電極材料石墨電極具有更高的修復(fù)效率。丁玲[26]研究小分子有機(jī)酸對(duì)電動(dòng)修復(fù)的增強(qiáng)效果影響，發(fā)現(xiàn)添加酒石酸的處理中，弱酸提取態(tài)Cd的平均去除效率最高可達(dá)67.07%，在添加草酸的處理中弱酸提取態(tài)的Cd平均去除效率最高達(dá)41.08%。Arbai等[27]使用醋酸作為清洗劑，在1.076 V的低電壓下銅的去除率為66%～93%、鋅的去除率為64%～84%。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)具有修復(fù)時(shí)間短、修復(fù)徹底、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，但電動(dòng)修復(fù)能耗大，成本高，且只適合低滲透的土壤[28]。

1.1.4 熱解吸技術(shù)。熱解吸技術(shù)是指在真空或通入載氣時(shí)通過直接或間接熱交換，使污染物從土壤中揮發(fā)或分離的過程[29]。該技術(shù)主要利用土壤中污染物的揮發(fā)性將其加熱使其與介質(zhì)分離，而后對(duì)氣體進(jìn)行處理[30]。何依琳等[31]發(fā)現(xiàn)在土壤中添加FeCl3可降低熱解吸所需的溫度和時(shí)間，且能有效提高汞的去除率，當(dāng)c（FeCl3）/c（Hg）、熱解吸溫度、熱解吸時(shí)間分別為150、450 ℃、20 min時(shí)，為熱解吸修復(fù)的最佳條件。熱解吸處理技術(shù)工藝簡單、高效、處理迅速、周期短[32]，但只適用于揮發(fā)/半揮發(fā)性的污染物如有機(jī)物苯等，且費(fèi)用高昂不能處理大面積的污染土壤[33]，并會(huì)對(duì)土壤環(huán)境有一定影響[34]。

1.2 化學(xué)法

1.2.1 土壤淋洗。土壤淋洗是指利用液體或其他流體來淋洗污染土壤而去除污染物的技術(shù)[35]。土壤淋洗主要通過淋洗液或助劑與土壤中污染物結(jié)合，而后解吸、螯合或溶解污染物[36]。如今的研究熱點(diǎn)大多集中在開發(fā)更加高效的淋洗劑，李尤等[37]以鼠李糖脂為主要淋洗劑，研究不同pH下的淋洗效果，結(jié)果表明：在 pH為2時(shí)的淋洗效果最佳， 淋洗劑中Zn、Cd、As的含量分別為397、30、21 mg/kg。隨著研究的不斷深入，不少學(xué)者發(fā)現(xiàn)單一淋洗劑的效果低于復(fù)合淋洗劑。陳尋峰等[38]研究復(fù)合淋洗劑修復(fù)砷污染土壤效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)采用NaOH和EDTA（乙二胺四乙酸）進(jìn)行復(fù)合淋洗時(shí)，砷去除率從66.73%提高到91.83%，砷含量由186 mg/kg降至15.2 mg/kg。薛臘梅等[39]研究外部條件強(qiáng)化淋洗效率，發(fā)現(xiàn)經(jīng)微波強(qiáng)化后EDDS（乙二胺二琥珀酸）淋洗效率顯著提高，且明顯縮短了處理時(shí)間。土壤淋洗修復(fù)效果穩(wěn)定、周期短且操作簡單，適用于高濃度、易滲透的污染土壤，但淋洗技術(shù)對(duì)于土壤質(zhì)地要求嚴(yán)格，而目前市場上高效淋洗劑價(jià)格高昂，且洗脫廢液的處理也有待研究[40]。

1.2.2 穩(wěn)定固化技術(shù)。穩(wěn)定固化技術(shù)（solidification/stabilization）是指使用材料降低表面積、滲透率使其活性下降或使污染物在環(huán)境中難以遷移的非破壞性方法[41]。固定化技術(shù)指將污染物封入惰性材料中，通過減少污染物暴露的淋濾面積達(dá)到限制污染物遷移的目的。穩(wěn)定化則通過形態(tài)轉(zhuǎn)化將污染物轉(zhuǎn)化為不易溶解、遷移能力或毒性更小的形式來實(shí)現(xiàn)無害化，以降低其危害風(fēng)險(xiǎn)[42]。

常見的穩(wěn)定固化材料主要有石灰性材料、水泥基材料、黏土礦物、含磷材料、工業(yè)廢棄物、炭材料、農(nóng)業(yè)廢棄物等，每種穩(wěn)定固化劑均具有一定的適宜使用方式，如石灰性材料較適宜于重金屬Cu、Cd污染的酸性土壤[43]，水泥基材料較適宜于污染程度較重的工業(yè)場地，黏土礦物較多的被使用于污染程度較輕的土壤[44]，含磷材料在修復(fù)Pb污染土壤方面效果突出[45]，炭材料因其強(qiáng)大的吸附性較多的被使用到Cr污染土壤的修復(fù)實(shí)踐中[46]，而農(nóng)業(yè)廢棄物有機(jī)質(zhì)含量較高，具有一定的改良土壤作用，適宜于較貧瘠的土壤[47]，工業(yè)廢棄物等一般堿性較高，適宜于酸性污染土壤[48]。因此，在具體的修復(fù)過程中要根據(jù)污染物種類、污染程度及土壤性質(zhì)來針對(duì)性地選擇使用。

1.2.2.1 石灰性材料。

根據(jù)波索來反應(yīng)，細(xì)火山灰粉末遇水能在常溫下與堿土金屬或堿金屬的氫氧化物發(fā)生凝硬反應(yīng)[49]。如石灰、飛灰、水泥窯灰以及爐渣利用此反應(yīng)來完成穩(wěn)定固化作用，石灰因價(jià)格低廉在實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用[50]。Gray等[51]研究石灰對(duì)冶煉場附近污染土壤的修復(fù)效果，發(fā)現(xiàn)在第5個(gè)月時(shí)土壤pH顯著提高，且Cu、Cd含量由12.8和31 mg/kg下降到2.6和26 mg/kg。謝霏等[52]采用盆栽試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，0.5%石灰添加量下，土壤pH上升0.2～0.3個(gè)單位，有效態(tài)鎘含量下降18.92%。石灰性材料堿性較強(qiáng)，能顯著提高土壤pH，對(duì)于酸性污染土壤具有較好的改良效果，對(duì)于Cu、Cd污染土壤修復(fù)效果顯著，但也有研究表示過量使用石灰會(huì)造成作物減產(chǎn)和土壤板結(jié)[53]。

1.2.2.2 水泥基材料。水泥基材料主要借助水泥在水化反應(yīng)時(shí)形成水化產(chǎn)物，形成固化體將污染物包裹，因此被廣泛使用[54]。晁波陽[55]研究水泥固化重度汞污染場地，試驗(yàn)表明當(dāng)水泥/土壤質(zhì)量比為4，時(shí)，固化體浸出液Hg濃度小于1 mg/L，可進(jìn)行安全填埋處置。Singh等[56]研究水泥固定重金屬效果，發(fā)現(xiàn)在水泥與飛灰的比例為8∶2時(shí)，重金屬浸出量隨固化時(shí)間增加而下降。在56 d處理后，減少重金屬浸出量約98.91%（Cd）、98.52%（Pb）和48.42%（Cu）。韓靜[57]研究水泥基材料對(duì)電鍍污泥固定/穩(wěn)定化效果，發(fā)現(xiàn)當(dāng)水泥與污泥比例為2：1時(shí)，經(jīng)過7 d后Cr、Cu的固定率分別為88.09%、96.74%。水泥基材料固化處理強(qiáng)度高、技術(shù)成熟，大量應(yīng)用于電鍍污泥、堆放場等重度污染場地，尤其對(duì)于Cr污染土壤修復(fù)效果顯著，但在實(shí)踐過程中有原料使用量較大，Zn、Al等半金屬不穩(wěn)定等問題[58]。

1.2.2.3 黏土礦物。黏土礦物由于其獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)（含水層狀硅酸鹽）與晶體化學(xué)特點(diǎn)，具有吸附某些陽離子和陰離子并保持于交換狀態(tài)的特性[57， 59]?？岛暧畹萚60]研究沸石的穩(wěn)定效果，發(fā)現(xiàn)當(dāng)沸石與土壤質(zhì)量比達(dá)到1∶20時(shí)，Cu、Zn、Pb的有效態(tài)含量較對(duì)照降低了34%、16.29%和31.20%。殷飛等[61]研究坡縷石對(duì)污染土壤的修復(fù)效果，發(fā)現(xiàn)在20%（與土壤的質(zhì)量比）處理下，土壤中Pb、Cd、Cu、As的最高降低比例分別達(dá)54.3%、48.8%、50.0%、35.0%。黏土礦物儲(chǔ)量豐富，低廉易得，許多研究表明黏土礦物對(duì)于Cd、As修復(fù)效果顯著，且目前對(duì)于黏土礦物的改性使其性能提升的研究也不斷增多[62]，但經(jīng)過黏土礦物修復(fù)后的土壤，在外界環(huán)境變化時(shí)，重金屬有效性也可能發(fā)生改變，有一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

1.2.2.4 含磷材料。有研究表明，含磷材料添加入土壤后與重金屬形成共沉淀，從而降低重金屬在土壤中的遷移和轉(zhuǎn)化[63]。左繼超等[64]研究外源添加磷對(duì)土壤中鉛的生物有效性的影響，發(fā)現(xiàn)酸提取態(tài)Pb含量隨磷添加量增加而降低。宋正國等[65]研究鈣鎂磷肥對(duì)紅壤中銅有效性的影響，結(jié)果顯示在50 mg/kg銅污染水平上，鈣鎂磷肥使土壤中有效銅含量下降24.05%。且能使生長其上的小油菜增產(chǎn)86.67%。目前，含磷材料的修復(fù)實(shí)踐多集中于鉛污染土壤[66]。我國含磷礦石資源豐富，修復(fù)效果明顯，但土壤環(huán)境體系復(fù)雜，任何組成都有可能影響修復(fù)效果，且也有一些研究顯示含磷材料可能活化土壤中某些重金屬[67]。

1.2.2.5 工業(yè)廢棄物。眾多的工業(yè)廢棄物如鋼渣、赤泥等通過對(duì)重金屬的吸附、拮抗、氧化還原、沉淀等反應(yīng)而達(dá)到降低土壤中重金屬的生物毒性[47]。李中陽等[68]研究赤泥對(duì)鎘污染土壤的的修復(fù)效果，結(jié)果表明2.5 kg/m2的赤泥施用，使土壤中有效態(tài)鎘含量下降20.51%。劉玲等[69]研究熟石灰—礦渣聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土，發(fā)現(xiàn)20%和25%混合固化劑摻量時(shí)，Cr3+浸出濃度分別為60.82 mg/L和0.19 mg/L，均低于《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)浸出毒性鑒別》規(guī)定濃度限值。工業(yè)廢棄物數(shù)量巨大在生活中被廣泛應(yīng)用于重金屬修復(fù)，不同種工業(yè)廢棄物修復(fù)性能差異很大，如鋼、渣對(duì)于酸性污染土壤修復(fù)效果顯著[70]，粉煤灰對(duì)于Pb、Zn效果突出[71]，但工業(yè)廢棄物組成中一般都含有有害物質(zhì)，有可能在修復(fù)過程中被引入土壤[72] 。

1.2.2.6 炭材料。炭材料是指主要以有機(jī)物質(zhì)作為原料經(jīng)過加工得到的有機(jī)材料，一般呈堿性，并具有大量微小孔隙、較大的比表面積，且表面具有豐富的含氧官能團(tuán)如羧基、羰基[73]，因此重金屬離子可能會(huì)被含氧官能團(tuán)吸附，從而達(dá)到修復(fù)目的[74]。Chen等[75]以活性炭作為修復(fù)材料，發(fā)現(xiàn)當(dāng)添加量為10%時(shí)，150 d毒性浸出試驗(yàn)顯示Cd、Pb、Cu、Cr分別下降了35.4%、19.8%、32.9%、10.5%，且形態(tài)分級(jí)提取顯示超過50%的重金屬為殘?jiān)鼞B(tài)。高瑞麗等[76]研究生物炭對(duì)Pb、Cd復(fù)合污染土壤中的重金屬形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響，結(jié)果顯示添加生物炭后，高濃度Cd污染土壤中弱酸提取態(tài)Cd含量極顯著降低，因此向重金屬污染土壤添加生物炭為修復(fù)重金屬污染土壤的有效手段，炭材料對(duì)于Cr的修復(fù)效果尤其顯著，但目前對(duì)于如何低價(jià)制備炭材料的研究不足[77]。

1.2.2.7 農(nóng)業(yè)廢棄物。一般指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品加工后排放的廢棄物。由于農(nóng)業(yè)有機(jī)材料富含有機(jī)質(zhì)[78]，能改良土壤結(jié)構(gòu)和性狀，促進(jìn)土壤微生物活動(dòng)， 且能有效降低土壤中重金屬的生物有效性[79]。李影等[80]研究有機(jī)物料與化肥復(fù)配對(duì)土壤重金屬形態(tài)的影響，結(jié)果顯示樹葉、秸稈與化肥配施能顯著降低Cd的有效性及土壤中弱酸溶解態(tài)Pb的含量，增加其在土壤中的穩(wěn)定性， 而雞糞與化肥配施能有效地使土壤中其他形態(tài)Zn向殘余態(tài)轉(zhuǎn)化，但也有研究顯示秸稈的添加會(huì)活化土壤重金屬的活性[81-82]。

1.3 生物修復(fù)

1.3.1 植物修復(fù)。植物修復(fù)是指利用綠色植物去除環(huán)境中的污染物或使其無害化的一種生物技術(shù)，因其成本低，環(huán)境友好被廣泛地利用[83]。

一般來說植物修復(fù)的主要方式有植物提取、植物穩(wěn)定、植物揮發(fā)3種[84]，其中實(shí)踐中應(yīng)用最多的為植物提取，而超富集植物是實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵。超富集植物是指對(duì)某一重金屬的吸收量超過普通植物100倍以上的植物，且能完成其生活史[85-87]。

我國學(xué)者在超富集植物的研究上做出了突出的貢獻(xiàn)。劉周莉等[88]對(duì)忍冬進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)不同濃度的鎘處理對(duì)忍冬的生長并未造成毒害，當(dāng)培養(yǎng)液中的鎘濃度為25 mg/L時(shí)，地上部分含量接近300 mg/g，在土培條件下當(dāng)土壤中鎘濃度為50 mg/kg時(shí)，其耐性系數(shù)和富集系數(shù)均超過超富集植物的標(biāo)準(zhǔn)，是一種新發(fā)現(xiàn)的鎘超富集植物。聶發(fā)輝[89]報(bào)道商陸為鎘和錳的超富集植物[89]。除超富集植物的發(fā)現(xiàn)之外，一些重金屬富集植物的發(fā)現(xiàn)也為植物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。劉秀梅等發(fā)現(xiàn)羽葉鬼針草能高效富集土壤中的鉛。

植物修復(fù)具有環(huán)境友好、技術(shù)簡單、成本低廉等優(yōu)鹵，但也有較為明顯的缺點(diǎn)，如治理持續(xù)時(shí)間長，短時(shí)間內(nèi)可能達(dá)不到安全生產(chǎn)要求，修復(fù)后植物體的處理問題研究不足，目前常見的焚燒、壓縮雖能簡單處理，但無法控制重金屬再次進(jìn)入環(huán)境[91-92]。

1.3.2 微生物修復(fù)。微生物修復(fù)是指微生物通過吸附和氧化還原重金屬或微生物礦化固結(jié)重金屬離子使得土壤中重金屬轉(zhuǎn)化穩(wěn)定[93-94]，降低重金屬毒性、移動(dòng)性和生物有效性，從而達(dá)到修復(fù)目的[95]。Read等[96]在1977等首次發(fā)現(xiàn)外生菌根能減少植株對(duì)銅和鋅的吸收。陳敏會(huì)[97]以貴州重金屬污染區(qū)土壤為研究對(duì)象，從中篩選出耐Pb真菌23株、耐Hg細(xì)菌5株，而后進(jìn)行重金屬轉(zhuǎn)化試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)草酸青霉、微紫青霉菌對(duì)鉛轉(zhuǎn)化效果均在90%以上，而鐮刀菌、小翅孢殼對(duì)汞轉(zhuǎn)化率分別達(dá)到82.40%±0.40%、92.00%±0.20%。微生物修復(fù)土壤不受擾動(dòng)、生態(tài)效應(yīng)好，但操作要求高，菌株的篩選、環(huán)境對(duì)微生物的影響、生態(tài)安全等問題有待研究[98]。

1.3.3 動(dòng)物修復(fù)。目前，關(guān)于動(dòng)物修復(fù)重金屬污染土壤的研究大多集中在蚯蚓對(duì)土壤中重金屬的修復(fù)。伏小勇等[99]將微小雙胸蚯蚓接種于污染土壤中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)外源性銅濃度為40 mg/g 時(shí)，培養(yǎng)2周的蚯蚓體內(nèi)的富集量為（787±22.3） mg/kg，在第四周時(shí)鋅的富集量達(dá)到最大為（2 956.0±173.9）mg/kg，說明蚯蚓對(duì)重金屬有一定的忍耐性和富集能力，并具有一定的修復(fù)價(jià)值。曾燕燕[100]通過添加不同濃度重金屬研究蚯蚓活動(dòng)對(duì)重金屬賦存形態(tài)的影響，結(jié)果顯示，蚯蚓對(duì)重金屬富集能力依次為Pb>Cu>Ni，同時(shí)發(fā)現(xiàn)，蚯蚓活動(dòng)降低重金屬Ni的生物可利用性，從而影響重金屬向食物鏈遷移的風(fēng)險(xiǎn)。動(dòng)物修復(fù)無二次污染、成本低廉，可多數(shù)研究都還處于室內(nèi)試驗(yàn)，大田試驗(yàn)鮮有報(bào)道[101]。

1.4 聯(lián)合修復(fù) 面對(duì)目前復(fù)雜的污染狀況及修復(fù)需求，單一修復(fù)手段或多或少都具有一定的不足[102]，故目前有很多關(guān)于聯(lián)合修復(fù)的研究發(fā)表，如物理化學(xué)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)、生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。田偉莉等[103]研究動(dòng)植物聯(lián)合修復(fù)，經(jīng)過18個(gè)月的修復(fù)，土壤Cd、Cu、Pb含量分別降低92.3%、42.0%、24.7%。任永霞[104]研究植物微生物聯(lián)合修復(fù)，發(fā)現(xiàn)與對(duì)照相比根際添加解磷菌劑的印度芥菜地上部分鉛含量與對(duì)照相比提高了33.0%。譚蒙[105]研究化學(xué)淋洗聯(lián)合東南景天修復(fù)重金屬污染土壤，發(fā)現(xiàn)檸檬酸+氯化鈣聯(lián)合東南景天處理對(duì)Cd提取率較單種植物處理強(qiáng)化提高了37.7%。不同修復(fù)技術(shù)的聯(lián)合使得單一修復(fù)技術(shù)的不足得以補(bǔ)足，修復(fù)效果得以提升，適用性得以增強(qiáng)，但目前聯(lián)合修復(fù)研究大多停留于實(shí)驗(yàn)室研究階段，且多為植物微生物聯(lián)合修復(fù)，大面積實(shí)踐案列還不多[106-107]。

2 各種修復(fù)方法的對(duì)比分析

物理方法適合重度污染場地修復(fù)，修復(fù)徹底，收效迅速，但花費(fèi)較高且對(duì)土壤環(huán)境擾動(dòng)大[108]。如客土法操作簡單較深翻法修復(fù)效果更好，但工程量更大，因此適合小面積污染地[109]。深翻法工程量小，修復(fù)不徹底，適宜于輕度污染土壤[110]。而熱解吸法適合于揮發(fā)性較強(qiáng)的重金屬，修復(fù)效果好，但對(duì)于一些揮發(fā)性弱的重金屬效果不明顯，能耗較大且可能會(huì)對(duì)土壤環(huán)境造成影響[111]。電動(dòng)修復(fù)法修復(fù)迅速，但同樣能耗巨大，操作要求高，不適于大面積污染土壤[112]。

化學(xué)方法操作簡單，材料方便易得[113]，但修復(fù)過程中對(duì)土壤有一定的要求[114]，如淋洗法在黏性較強(qiáng)的土壤中對(duì)于重金屬的去除效果會(huì)明顯下降[115]。而穩(wěn)定固化方法材料來源廣泛，操作簡單，但對(duì)于不同污染重金屬元素、不同污染程度、不同土壤應(yīng)選擇不同材料，且處理后土壤環(huán)境的變化也較為復(fù)雜[116]。

生物修復(fù)方法成本低廉，環(huán)境友好，資源豐富，具有其他修復(fù)方法不可替代的優(yōu)勢[117]，其中植物、動(dòng)物修復(fù)方法技術(shù)簡單、綠色環(huán)保，但收效較慢，且在實(shí)際操作中受外界環(huán)境變化影響大[83， 118]，而微生物修復(fù)方法效果顯著，但操作復(fù)雜，且微生物對(duì)外界環(huán)境也更為敏感[119]。

聯(lián)合修復(fù)相較于單一修復(fù)效率有所提高，如植物微生物聯(lián)合修復(fù)提高了植物對(duì)重金屬的吸收，化學(xué)淋洗植物修復(fù)聯(lián)合較單一植物修復(fù)或化學(xué)淋洗效果都要好，但各種修復(fù)方法之間的相互作用還有待研究[102]。

總體來說，物理修復(fù)方法修復(fù)徹底，操作簡單，但一般成本較高，對(duì)土壤環(huán)境有一定影響；化學(xué)方法操作簡單，材料來源廣泛，但修復(fù)后土壤環(huán)境的變化還不能確定；生物修復(fù)方法安全綠色，環(huán)境友好，但修復(fù)時(shí)間長，生物體對(duì)環(huán)境要求高；聯(lián)合修復(fù)優(yōu)勢明顯，效果顯著，但修復(fù)方法之間的耦合還有待研究。

3 結(jié)論與展望

土壤重金屬污染問題已經(jīng)成為影響我國生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的重要因素之一。雖然隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種修復(fù)技術(shù)不斷被開發(fā)應(yīng)用，但每種方法都有其不足。由于土壤污染的長期性、潛伏性及復(fù)雜性，單一的修復(fù)方法無法徹底解決污染問題。因此，開展多種修復(fù)方法耦合的修復(fù)技術(shù)研究，形成綜合治理的工藝，從而較快地實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境質(zhì)量的改善與提升，達(dá)到土地利用的水平。不同修復(fù)技術(shù)的綜合運(yùn)用，涉及到化學(xué)、生態(tài)學(xué)、土壤化學(xué)、土壤微生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程、植物學(xué)等多個(gè)學(xué)科，因此在進(jìn)行此類研究過程中要加強(qiáng)學(xué)科之間的合作，從不同的層面解決污染、修復(fù)的工作，從而達(dá)到最佳效果。

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