摘要：由于我國工業(yè)化不斷的發(fā)展、礦產(chǎn)資源的不合理開發(fā)利用、農(nóng)藥的不合理利用、污水澆灌農(nóng)田等，加劇了土壤污染。至今，污水灌溉的占地面積達(dá)到135萬hm2左右，重金屬污染則達(dá)到該面積的64%左右。土壤重金屬污染引發(fā)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題等群體性事件逐年增多，嚴(yán)重危及到人民群眾的健康安全，如不及時采取防治措施，將嚴(yán)重影響社會穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。面臨此現(xiàn)象，我們主要采取工程、物理-化學(xué)以及生物修復(fù)技術(shù)去解決，從而為土壤重金屬污染修復(fù)治理提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：土壤;重金屬污染 ;修復(fù)

中圖分類號：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）03-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.03.037

Study on heavy metal pollution and remediation technology in soil

Li Rong

（Environment Branch of Sinocoal Huasheng Hydrogeological Survey Co.，Ltd.，Handan Hebei 056004，China）

Abstract：Due to the continuous development of industrialization， the unreasonable development and utilization of mineral resources，the unreasonable utilization of pesticides， and the sewage irrigation of farmland，the soil pollution is intensified. Up to now， sewage irrigation covers an area of about 1.35 million Hm2，and heavy metal pollution accounts for about 64% of the area.The quality and safety problems of agricultural products caused by heavy metal pollution are increasing year by year， which seriously endangers the health and safety of the people.If the prevention and control measures are not taken in time，it will seriously affect social stability and economic development.Facing this phenomenon， we mainly adopt engineering， physical-chemical and bioremediation technology to solve it，so as to provide scientific basis for remediation of heavy metal pollution in soil.

Key words：Soil;Heavy metal pollution;Remediation

土壤重金屬污染對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人類食物、自然生態(tài)、水土環(huán)境、人居環(huán)境都會產(chǎn)生影響。由于重金屬直接或間接導(dǎo)致人中毒的現(xiàn)象時有發(fā)生，所以最近幾年我國對重金屬的污染防治越來越重視。

1 土壤的污染來源

我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也越來越好，但是重金屬污染土壤的現(xiàn)象時有發(fā)生，尤其是一些冶金、石油化工等重工業(yè)企業(yè)更是加劇了環(huán)境的污染。特別是重工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)期間所產(chǎn)生的污水和廢渣遺留在土壤中，從而造成了土壤的污染。

重金屬污染源具有存儲時間較長、較隱蔽以及不可逆等特點(diǎn)，如不能將這些污染物徹底的清除，會造成土壤開發(fā)困難，給后面土地利用帶來很多的問題。

2 目前的土壤修復(fù)技術(shù)

土壤重金屬污染元素難以被自然降解，只會在形態(tài)上變化和遷移。因此，各種重金屬修復(fù)技術(shù)都是圍繞“去除”這一核心來研究的。針對污染土壤中重金屬含量、濃度和土壤性質(zhì)、地理性質(zhì)，會有不同的針對性修復(fù)手段。一般來說，開展土壤重金屬污染修復(fù)所采用的技術(shù)大致可以分為工程修復(fù)、物理-化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)。見圖1。

2.1 工程修復(fù)技術(shù)

工程修復(fù)手段沿用已久，其優(yōu)缺點(diǎn)鮮明。優(yōu)點(diǎn)是比較徹底且效果穩(wěn)定，但工程量大、投資高、破壞土地本身結(jié)構(gòu)并且換出的污土仍需進(jìn)行堆存和處理。

（1）客土法：是指將沒有被污染的土壤與被污染的土壤添加在一起，讓上層土壤污染物占比降低，從而減少植物根系對污染物的吸收，降低對人類的危害。

（2）換土法：是指將污染的土壤挖出外運(yùn)至它處進(jìn)行處置，然后在被移走污染土壤場地填上干凈的土壤。見圖2。

（3）深耕翻土法：是指深翻土壤，將淺層土壤中的污染物分散到深層土壤中，來達(dá)成稀釋土壤污染的作用。

運(yùn)用以上工程修復(fù)技術(shù)能夠有效降低土壤中污染物的含量，降低土壤-植物系統(tǒng)因污染物而產(chǎn)生的毒害，降低農(nóng)產(chǎn)品的食品衛(wèi)生的不達(dá)標(biāo)率。對于輕度污染的土壤，一般使用翻土技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是動土較少，而重度污染土壤則用客土與換土的技術(shù)。

2.2 物理-化學(xué)修復(fù)

這種修復(fù)是針對污染介質(zhì)和污染物的物理特性和化學(xué)特性，對污染場地進(jìn)行修復(fù)，其優(yōu)點(diǎn)是周期短，并且能夠運(yùn)用于處理各類污染物。主要的物理-化學(xué)修復(fù)技術(shù)有：化學(xué)鈍化、固化-穩(wěn)定化技術(shù)、原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)、淋洗技術(shù)、電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)以及土壤性能改良技術(shù)等。

（1）化學(xué)鈍化。該方法通過向重金屬污染的土壤中加入鈍化劑，有效將土壤中的重金屬穩(wěn)定，降低其生物活性及遷移能力。采用的固化劑包括各類含磷物質(zhì)、粘土礦物、生物炭及氧化物等。

（2）固化-穩(wěn)定化技術(shù)。這種處理技術(shù)費(fèi)用十分低廉，能夠減少一些不是特別敏感區(qū)污染土壤治理的成本。石灰、沸石、硅酸鹽水泥和瀝青等是常見的穩(wěn)定劑，其中用的最多的就是水泥。污染物的埋深、土壤的pH值和土壤中有機(jī)質(zhì)含量等都會影響該技術(shù)的有效性。

（3）淋洗技術(shù)。該技術(shù)將可加速土壤中污染物溶解和遷移的溶劑，通過水壓注入被污染土層中，再將帶有污染物的液體從土壤中抽出來進(jìn)行處理。土壤淋洗技術(shù)的重點(diǎn)是選擇提取劑，好的提取劑一方面可以提取污染物，另一方面又不會破壞土壤結(jié)構(gòu)。但是提取劑很難尋找，而且，提取物使用不當(dāng)?shù)脑挘瑫?dǎo)致二次污染。所以研發(fā)高效的表面活性劑，降低費(fèi)用，使修復(fù)效率提高等是這種技術(shù)的主要課題。

該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是效率高、周期短，但對于水的需求比較高，需要將修復(fù)場地選取在水源旁邊，而且會增加處理廢水的成本。

（4）電動力學(xué)修復(fù)技術(shù)。土壤電動修復(fù)技術(shù)已經(jīng)被廣泛使用在重金屬污染的治理中，其原理是通過電化學(xué)及電動力學(xué)作用，使污染物向電極區(qū)富集，然后進(jìn)行集中處理。該技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比，具有低成本、適用范圍廣、可控性強(qiáng)、處理效率高且較徹底（一般可去除90%以上重金屬）、保持原有生態(tài)環(huán)境等特點(diǎn)。

（5）原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)。在不同埋深的污染土壤中加入氧化劑，使土壤重金屬污染物氧化為毒性低的物質(zhì)，一般使用的氧化劑有FeSO4、NaHSO3、SO2和Na2S2O3等。

（6）土壤性能改良技術(shù)。該技術(shù)是依據(jù)土壤性質(zhì)以及污染物的種類采取改良劑或人為改變土壤氧化—還原電位的工程技術(shù)，向土壤中施加的改良劑有石灰、磷酸鹽、堆肥、硫磺、高爐渣、鐵鹽等。該技術(shù)可一定時期內(nèi)一定程度地固定污染物，控制其危害，是比較經(jīng)濟(jì)有效的重金屬污染土壤修復(fù)途徑之一，但不能去除污染物。

土壤物理-化學(xué)修復(fù)技術(shù)也是當(dāng)今主流方式之一，相對于工程修復(fù)的異位解決方案，物理化學(xué)技術(shù)許多為原位修復(fù)，有效降低了運(yùn)輸成本。

2.3 生物修復(fù)技術(shù)

采用生物進(jìn)行污染土壤治理是近年來的新興技術(shù)手段，也是未來可期的一種有利采納的技術(shù)手段。該技術(shù)是利用植物代謝以及微生物的生命代謝功能吸收和降解污染源，從而減小對土壤的破壞。通過該技術(shù)使土壤中重金屬形態(tài)發(fā)生改變，則可以起到減少、積累固定土壤中重金屬污染的作用。通過這一技術(shù)的實(shí)施，重金屬可以利用生物技術(shù)被吸收，再進(jìn)行合理的處理，可以有效減小對土壤的污染。

（1）植物修復(fù)技術(shù)。該技術(shù)利用種植高去污、高產(chǎn)以及美觀的植物，使得土壤中的重金屬污染物提取、固定、降解、揮發(fā)等，降低土壤中重金屬含量，同時還能起到水土保持的作用。植物修復(fù)見圖3。植物修復(fù)技術(shù)應(yīng)用范圍很廣，不僅可以去除土壤污染，也可以用于人工濕地建造等等。這一方法對技術(shù)和成本的要求較低，操作也較簡便。

我們都知道廣西是種植甘蔗最多的地方，試驗(yàn)結(jié)果顯示，甘蔗可以有效處理以及修復(fù)重金屬對土壤的污染。湖南的湘西用野菊花對某鉛鋅礦區(qū)的修復(fù)治理十分有效。但這一技術(shù)在植物選取上有一定的適用條件，同時會受土質(zhì)、氣候等影響。

（2）微生物修復(fù)技術(shù)。土壤微生物修復(fù)技術(shù)是利用特定功能的微生物，在環(huán)境適宜的情況下，通過離子交換、絡(luò)合作用，使土壤中的重金屬固定或轉(zhuǎn)化等，減少土壤中重金屬的含量。該技術(shù)相比于傳統(tǒng)物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)來說，具有更徹底的修復(fù)能力，且對生態(tài)環(huán)境破壞較小，從而具有廣泛的適用性。

3 結(jié)束語

當(dāng)前，土壤重金屬污染問題日益凸顯，關(guān)于土壤污染修復(fù)技術(shù)的研究也越來越受到科研人員以及工程技術(shù)人員的關(guān)注。土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)眾多，在選取修復(fù)技術(shù)時，應(yīng)根據(jù)污染物性質(zhì)（種類、濃度、形態(tài)等）、土壤性質(zhì)（pH、滲透率等）、污染程度、修復(fù)目標(biāo)、修復(fù)成本、修復(fù)技術(shù)的適用性等因素綜合考慮，選擇最適合的修復(fù)技術(shù)或組合，達(dá)到高效、低耗的效果。重金屬污染土壤中，普遍存在多種污染物復(fù)合、混合污染土壤的現(xiàn)象，單項(xiàng)修復(fù)技術(shù)則難以達(dá)到修復(fù)目標(biāo)，需要協(xié)同兩種以上的技術(shù)聯(lián)合修復(fù)土壤，聯(lián)合修復(fù)技術(shù)不僅可以提高污染土壤的修復(fù)速率與效率，而且可以克服單項(xiàng)修復(fù)技術(shù)的局限性。

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收稿日期：2020-01-02

作者簡介：李茸（1983-），女，漢族，碩士學(xué)歷，高級工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境工程、水文地質(zhì)。