谈重金属污染土壤修复技术概况

郑江

（江西蓝盈环保科技有限公司，江西 南昌 330000）

地球表面上土壤是一种非常复杂的化学物质，主要是由人类活动、地形、地貌、气候、生物等共同因素综合影响而形成的一种动态生物系统，土壤的最大特点在于，可以为生物的生长繁殖提供一定的帮助，在地球生态系统当中，土壤是非常重要的一个组成部分，和生物、水、大气的相互制约、相互联系。这些年以来，由于当前社会经济快速发展，人们在追求社会效益的过程中，对土壤进行了过分的利用，一些不合理的工农业生产方式导致土壤当中的重金属含量大幅度超标，严重的影响了土壤的环境，导致了较大的污染。在生产过程中，人们的农作物品质无法达到要求，导致土壤当中污染超标，重金属的元素主要有镍、铜、锌、汞等，这些污染性较强的重金属元素，在土壤污染之后，会导致很大的污染面积，而且污染后果较为严重，具有很大的隐蔽性和潜伏性，降解过程中需要耗费大量的时间。

一、土壤重金属污染概况

相对密度大于5.0g/cm3的所有金属元素成为重金属，主要包括汞、镉、砷、铬、镍、铜、锌、钒、锰、锑等，其中前五种因其毒性大被称为“五毒元素”。目前全世界土壤都存在不同程度的重金属污染，全世界平均每年排放Hg约1.5万t、Cu为340万t、Pb为500万t、Mn为1500万t、Ni为100万t。目前中国粮食主产区耕地土壤重金属点位超标率为21.49%，自20世纪80年代以来，在我国粮食主生产区耕地土壤重金属含量呈增加趋势，整体上点超标率增加了14.91%，主要污染为Cd、Ni、Cu、Zn、Hg，超标率分别为 17.39%、8.41%、4.04%、2.84%、2.56%。四川盆地、长江中游及江淮地区、黄淮海平原、松嫩平原和三江平原的耕地点位超标率分别为43.55%、30.64%、12.22%、9.35%和1.67%，矿业、工业、灌溉水以及人为活动是主要的污染源。

据我国环境保护部统计，2009年环境保护部接报12起重金属、类金属污染事件，致使4035人血铅超标，182人镉超标，引发32起群体事件。土壤重金属污染具有不可降解性、隐蔽性、滞后性以及较强的累积性，一旦进入到土壤中会呈现生物富集现象，直接或间接通过食物链威胁着食品安全、生态系统和人类健康，例如，汞被食入后直接沉入肝脏，对大脑视力神经破坏极大;镉会导致高血压;铅超标可以直接伤害人的脑细胞等。任何一种重金属都能引起人的头痛、失眠、神经错乱、癌症等。

二、工程措施客土法、换土法、深耕翻土

工程措施是非常经典而又传统的土壤重金属治理方法，尽管不会受到土壤环境的影响和限制，利用这种方法能够让土壤当中的重金属含量有效降低，控制重金属对土壤系统的污染，保证农产品符合食品安全要求。客土法主要是针对受污染的土壤进行处理，在受到污染的土壤上进行非污染土壤的覆盖或者将其混匀，让污染物的含量进一步降低，防止其与植物的根系之间进行进一步的接触。把上表层当中的土壤移走，进行对应的处理，并且换上没有受到污染的土壤，这种方式被叫做换土法。通过实践分析发现，换土法是对农田重金属污染进行治理的一种合理的方法。以我国东北某地为例，在未换土之前，表层土壤当中的镉污染达到了56.13%，将表层15～30cm的土壤去掉之后进行水稻种植，能够让水稻当中镉的含量下降一半。深耕翻土法也是比较常用的一种方法，主要通过深耕的方式，翻动上下土层，让表层的污染物含量减少，可以利用增加施肥量等方式补充由于深耕导致的养分减少等问题，这种方式具有较好的稳定性，然而在施工过程中，工程量相对较大，会消耗大量的投资费用，将土体结构破坏，一定要妥善处理换土的土壤，避免产生二次污染，这种方式不适合进行大面积的土壤处理。

三、土壤修复技术

到目前为止，土壤修复技术已经历四个阶段的发展：20世纪70年代：化学控制、客土改良：20世纪80年代：稳定与固定、微生物修复：20世纪90年代：植物修复：21世纪初：生物/物化/联合修复，并逐渐将污染治理的重点集中到污染场地修复。场地污染修复就技术门类又可分为三类：

（一）污染场地（土壤）物理修复技术

物理修复是指通过各种物理过程将污染物（特别是有机污染物）从土壤中去除或分离的技术。热处理技术是应用于工业企业场地土壤有机污染的主要物理修复技术，包括热吸附、蒸汽浸提、微波加热等热物理修复技术，还包括多相抽提等技术，已经应用于苯系物、多环芳烃、多氯联苯、二嗯英等污染土壤的修复。

（二）污染场地（土壤）化学修复技术

相对于物理修复，污染土壤的化学修复技术发展较早，主要有土壤固化一稳定化技术、淋洗技术、氧化一还原技术、光催化降解技术、电动力学修复技术等。

（三）污染场地（土壤）生物修复技术

土壤生物修复技术包括植物修复、微生物修复、生物联合修复等技术，进入21世纪后得到了迅速发展，成为“绿色环境修复”技术之一。

植物吸收修复技术在国内外都得到了广泛研究，已经应用于砷、镉、铜、锌、镍、铅等重金属以及与多环芳烃复合污染土壤的修复，并发展出包括络合诱导强化修复、不同植物套作联合修复、修复后植物处理处置的成套集成技术。

近年来，我国在重金属污染农田土壤的植物吸收修复技术应用方面在一定程度上开始引领国际前沿研究方向。同时开展了植物修复多环芳烃、多氯联苯和石油烃的研究工作，但是含有机污染物土壤的植物修复技术的田间研究还较少，对炸药、放射性核素污染土壤的植物修复研究则更少。

植物稳定修复技术被认为是一种更易接受，可大范围应用，并利于矿区边际土壤生态恢复的植物技术，也被视为一种植物固碳技术和生物质能源生产技术。

我国当前的土壤重金属污染问题非常严峻，严重的影响了我国的农业生产，所以一定要采取合理的方式改善土壤，抑制土壤污染，加强对环境的质量，保证我国的农业生产，避免出现较大的土壤重金属污染问题。