土壤重金属的治理方法和研究展望

严小菊 崔小爱 王彧 周蕾

摘要：当前，土壤重金属环境污染问题日趋严重，土壤污染治理方法和措施亟待完善。对此，本文首先对土壤重金属污染的特点和危害给予一定的分析，在此基础上，探讨治理土壤重金属污染问题的方法，通过比较各种治理方法的优缺点，为重金属土壤选择最佳治理方法提供一定的理论依据。

关键词：土壤重金属;治理方法;研究展望

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）11-0-01

Abstract： At present，the problem of soil heavy metal environmental pollution is becoming more and more serious， and the methods and measures for soil pollution control need to be improved.In this regard，this paper firstly analyzes the characteristics and hazards of soil heavy metal pollution. On this basis，it discusses the method of controlling soil heavy metal pollution，and selects the best treatment method for heavy metal soil by comparing the advantages and disadvantages of various treatment methods.Provide a certain theoretical basis.

Key words： Soil heavy metals;Treatment methods;Research prospects

近年来，我国的经济得到了突飞猛进的发展，人民的生活水平大幅提高。但同时，经济的发展也加剧了环境污染，其中土壤重金属污染问题尤为突出，威胁着人类的健康。加上我国本身就是一个土地可利用资源短缺的国家，而土壤被大面积污染更加使得我国可利用的土壤资源变少，不利于我国农业的可持续发展，制约着我国经济的进一步发展。对此，加大对土壤重金属的治理迫在眉睫。

1 土壤重金属污染的特点及危害

1.1 土壤重金属污染的特点

首先，和大气污染、水污染等其他环境污染相比，土壤重金属污染具有较强的隐蔽性，对于土壤污染情况人们只能通过实验室检测才能知晓。其次，具有不可逆性。重金属污染是土壤污染主要来源，重金属比较难消解，所以土壤污染是一个不可逆的过程，需要花费较长的时间去治理。再次，重金属污染周期长、难降解、难治理。目前，自然环境中还没有能够降解重金属物质的微生物，也就是说土壤重金属污染不具有自净能力，必须通过物理、化学以及生物技术来进行治理，这样治理起来不但需要一个长期的时间，而且治理难度也有所增加。

1.2 土壤重金属污染的危害

根据土壤重金属污染的特点来看，土壤重金属污染所带来的危害也是比较大的。首先，土壤重金属污染治理周期长，导致土壤重金属污染所带来的危害也是长期性的。土壤是生產农作物的地方，一旦土壤被重金属污染，农作物在生长过程中就会吸收重金属元素，然后经过食物链进入人体，给人类健康带来危害。另外，土壤重金属污染也会给水体带来进一步的污染，雨水通过土壤流进河流，势必会捎带一定的重金属元素，使水体也受到重金属污染，从而给河流中的鱼虾等海产品带来危害，若人们食用了这些海鲜产品，也会受到重金属的毒害。由此来看，土壤重金属污染不但给植物、水体和海产品带来极大的危害，更是威胁着人类的健康。

2 土壤重金属污染的治理方法

针对土壤重金属污染问题，可以通过以下几种方法来治理：

2.1 工程治理法

工程治理法是一种传统又经典的治理方法，它可以有效降低土壤当中的重金属，使土壤免受重金属的污染，进而保护农作物的生长。以下几种方法都属于工程治理法。

2.1.1 客土法、换土法、深耕翻土

客土法主要就是在受污染的土壤上面再覆盖一层未受重金属污染的土壤，或者是将二者混匀，以此来降低重金属的浓度;或者是把受重金属污染的上表层土壤移走，然后再换上同样多的未受重金属污染的土壤，这种操作方式称之为换土法。而深耕翻土则是通过机械将上下表层的土壤进行翻动，以此来减少表层土壤的重金属含量。三种方法相比较来说，换土法是治理土壤重金属污染过程中比较合理的方法，根据对某地区的调查，受重金属污染的表层土壤镉污染含量达到了56.13%，若是将15～30cm的土壤去掉，然后种植水稻，就能使水稻当中镉的含量下降一半。客土法在治理重金属污染方面具有彻底、稳定的优势，但人力物力需求量大，投资费用高，还可能破坏土地结构，不适合大面积污染土壤的处理，而且移走之后的土壤中仍然含着较高的重金属元素，若是不能进行妥善处理，那么污染物依旧没有被根治，所以这种方法还不能被广泛应用。深耕翻土法具有较好的稳定性，虽然也会破坏土体结构，但相对来说工程量小，是当前农民防治重金属污染的常用方法。

2.1.2 水洗法

水洗法对稀释重金属离子有很大的作用，对土壤进行清水灌溉，让部分重金属离子随着水流深入深层土壤中。但需要注意的是，使用这种方法的时候，一定要避免二次污染。目前，为了更好的降低重金属对表层土壤的污染浓度，以及避免次生污染的发生，改进了水洗法的处理方式，使用三级清洗来对重金属污染进行清洗过滤。水洗法对于那些受重金属污染严重的土壤效果比较好，但能耗较大，设备投入也较高，加之水流可能会在地表流入河流，造成河流重金属污染问题。所以其在治理土壤重金属污染方面受到了一定的限制。

2.2 化学治理法

化学治理法主要是利用重金属与其他化学试剂产生氧化、聚合、还原等化学反应，然后再将重金属从沉积物中分离或转化为无毒化学形式。目前，比较常用的化学治理法主要有化学固定化法、化学浸出法、化学氧化还原法等。大范围的土壤重金属污染治理可以采用化学固定法，这种方法也不會改变土壤结构;化学浸出法溶解度低，吸附力强，对去除重金属污染物方面非常有效;化学氧化法对污染物的浓度和类型不敏感，但速度比较快，也很积极;化学还原法对还原反应则比较敏感，对于大面积、深层次的土壤表面的重金属效果比较明显。一般来说，这些化学治理法与物理治理法结合在一起效果会更好。但缺点是这种方法需耗费大量化学品，操作也比较困难，更重要的是一些固化剂特性，会让土壤再次遭受污染，影响植物的发育和生长。

2.3 物理治理法

物理治理法是将污染物从土壤中分离出来，减少土壤中的重金属元素，将土壤恢复到有效价值。此方法可以根据土壤质地、污染物类型、渗透性等，针对性地选择不同的治理方法，做到在有限的成本下将土壤污染治理效果最大化。因此，这种方法是当前治理土壤重金属污染的常用方法之一。其中电动治理法就是一种常见的方法，利用电池原理，让土壤形成电场，然后在电场的作用下，迁移重金属离子，让其富集到电极，然后通过工程化的方式这些金属离子去除。此种方法对铜、锌等重金属的去除效果比较好。

另外，土壤淋溶法也是常用的物理治理法，它是使用淋洗液去除土壤中污染物的过程。虽然说淋洗液能够良好地渗透进土壤中并进行充分混合达到淋洗的目的，但对于那些渗滤性较差土壤来说，此方法则无法达到同位淋洗渗滤的达标效果，完全去除土壤中的重金属。这时就可以考虑用异位淋洗的方法来将土壤进行疏松，然后再和淋洗液混合，这样就可以达到想要的效果。但是相对于同位淋洗法，异位淋洗法投入成本要高得多，而且还会破坏土壤的地质结构。

3 重金属土壤治理的展望

根据以上对土壤重金属治理方法的分析来看，植物和微生物治理法是当前最有发展前景的治理方法。首先，此种方法成本低，操作简单;其次微生物治理方法的缺点都是可以克服的，随着科学技术的不断发展，微生物治理技术也可以得到进一步的发展，以此来更好地应对复杂的污染土壤生态系统。比如说，在将来可以通过筛选和积累生物修复菌株，来构建菌株库;并对微生物代谢途径给予深入的研究。

另外，植物微生物联合的治理方法也应该作为治理土壤重金属的重要方法之一。虽然说微生物和植物单独使用，也可以治理一些重金属浓度不高的土壤，但对于一些超过范围界限的重金属来说，单独使用微生物或者植物法效果就不理想了。这时就可以将二者进行联合，让植物为微生物提供附着地，让微生物来改变植物生长的土壤环境，使植物能够茁壮成长，二者联合不但能完成污染物处理，同时还能起到美化环境的作用。

参考文献

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收稿日期：2019-09-09

作者简介：严小菊（1987-），女，汉族，硕士，中级工程师，研究方向为水污染治理技术和土壤污染治理与修复技术。