論述國(guó)內(nèi)土壤重金屬污染治理的主要措施

蔣雪芳

摘 要：近年來(lái)，重金屬污染物通過(guò)多種渠道滲入到土壤中，造成土壤重金屬污染，影響農(nóng)作物生長(zhǎng)，危害人類健康，甚至造成水環(huán)境污染。正因如此，全世界各個(gè)國(guó)家已經(jīng)將土壤重金屬污染作為一項(xiàng)重要治理工程。該文主要對(duì)我國(guó)土壤重金屬污染治理的主要措施進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：國(guó)內(nèi) 土壤 重金屬污染 治理措施

中圖分類號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（b）-0114-01

我國(guó)土壤重金屬污染日益嚴(yán)重，開(kāi)展土壤重金屬污染防治措施是必要的，以此來(lái)保證生態(tài)環(huán)境和食品安全。在1983年我國(guó)對(duì)土壤環(huán)境容量做了初步研究，并提出了相關(guān)理論，如土壤重金屬的生態(tài)效應(yīng)等。我國(guó)目前圍繞重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的基本原理提出了土壤重金屬污染治理措施，如工程措施、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)和農(nóng)業(yè)治理措施。

1 工程措施

工程措施是土壤重金屬污染治理措施中的經(jīng)典，工程措施主要就是指客土、換土和深耕翻土這些治理措施。針對(duì)土壤重污染區(qū)一般會(huì)采用客土和換土的方式，而對(duì)于土壤輕污染區(qū)一般則選擇深耕翻土這種方式。工程措施具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如徹底性和穩(wěn)定性。但是在實(shí)際治理過(guò)程中，工程措施工程量大，需要巨大資金投入，并且土體結(jié)構(gòu)也會(huì)因這種措施而遭到破壞，進(jìn)而導(dǎo)致土壤肥力越來(lái)越低。除此之外，采用工程措施換出的污土，還需要再次處理，工序較為復(fù)雜。

2 物理修復(fù)

物理修復(fù)是土壤重金屬污染治理措施中最早的一個(gè)治理方法，其比較適用于污染面積小的土壤。物理修復(fù)是一種治本的治理措施，但是如果發(fā)生二次污染，那么這種措施很容易破壞土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤肥力降低。物理修復(fù)主要包括改土法、熱解析法、玻璃化技術(shù)、電動(dòng)修復(fù)。（1）改土法。這種方法所包含的方法與工程措施相類似，即客土法、換土法和深耕翻土法。這種方法在20世紀(jì)90年代之前應(yīng)用較為普遍，其徹底性和穩(wěn)定性占據(jù)優(yōu)勢(shì)。但是隨之新興技術(shù)的開(kāi)發(fā)，這種方法逐漸被取代。（2）熱解析法。這種方式適用于一般容易揮發(fā)的重金屬污染區(qū)，通過(guò)加熱的方式，將這些重金屬污染物從土壤中揮發(fā)出來(lái)，這種方法對(duì)治理由于汞而引起的污染非常奏效，并且可以將汞進(jìn)行回收。但是這種方式很容易破壞土壤中的有機(jī)物質(zhì)和結(jié)構(gòu)水，并且如果沒(méi)有將汞及時(shí)徹底回收，很容易造成大氣二次污染。因此，這種方法應(yīng)用較少。（3）玻璃化技術(shù)。采用這種方法之前需要在被污染的土壤里面埋下導(dǎo)電材料，通過(guò)電極使土壤融化，冷卻后形成玻璃態(tài)物質(zhì)。這種方法應(yīng)用較為復(fù)雜，而且成本較高。但是，玻璃化技術(shù)非常適用于放射性廢物的治理。（4）電動(dòng)修復(fù)。電動(dòng)修復(fù)就是指在污染土壤中通電流，金屬離子等向電極運(yùn)輸，經(jīng)工程化的收集系統(tǒng)集中收集處理。電動(dòng)修復(fù)不需要攪動(dòng)土層，是一種經(jīng)濟(jì)可行的方式。該技術(shù)最先是由美國(guó)所提出，目前在我國(guó)也應(yīng)用較為廣泛，其已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化階段。

3 化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)就是向污染的土壤中加入一般化學(xué)物質(zhì)，如改良劑等，改變理化性質(zhì)，使土壤發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低重金屬的生物有效性。化學(xué)修復(fù)成本較低，但是其很容易“反復(fù)發(fā)作”?；瘜W(xué)修復(fù)主要包括化學(xué)固化法和化學(xué)淋洗法。

（1）化學(xué)固化法。化學(xué)固化法就是在污染土壤中加入化學(xué)試劑，讓其與土壤中的重金屬發(fā)生反應(yīng)，降低土壤中重金屬生物的有效性。目前，我國(guó)在土壤重金屬污染治理中已經(jīng)應(yīng)用過(guò)多種金屬氧化物、生物材料、有機(jī)質(zhì)高分子聚合材料，通過(guò)這些物質(zhì)，改變土壤介質(zhì)的酸度。

（2）化學(xué)淋洗法?；瘜W(xué)淋洗法就是在污染土壤中加入淋洗液進(jìn)行淋洗，將土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)化到土壤液相中，最后將液相回收處理。我國(guó)通常運(yùn)用的淋洗液有無(wú)機(jī)酸、表面活性劑、EDTA等。這種方式對(duì)于污染較輕的土壤比較適用，雖然對(duì)于重度污染的土壤也能發(fā)揮較好的作用，但是需要較大的成本。加之，淋洗液如果沒(méi)有使用得當(dāng)，很容易造成地下水污染、土壤變性。

4 生物修復(fù)

生物修復(fù)是指在一定條件下，利用微生物、植物的代謝來(lái)治理污染物。利用修復(fù)可以削弱土壤重金屬污染物的毒性。與上述治理措施相比，生物修復(fù)在達(dá)到治理目的的同時(shí)，降低成本，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。生物修復(fù)包括植物修復(fù)技術(shù)、微生物修復(fù)技術(shù)以及生態(tài)修復(fù)技術(shù)。

（1）植物修復(fù)技術(shù)。植物修復(fù)就是以植物忍耐和超積累某種重金屬的理論為基礎(chǔ)，利用自然生長(zhǎng)的植物，對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行清除。植物修復(fù)主要包括植物提取、植物揮發(fā)和植物穩(wěn)定。1）植物提取利用重金屬積累植物將污染土壤中的重金屬吸取出來(lái)，將其轉(zhuǎn)移到地上，進(jìn)行集中處理，達(dá)到治理污染土壤的目的。目前常用的植物有油菜、薺菜等，主要除去由鉛、鎘等重金屬造成的土壤污染。1999年在我國(guó)發(fā)現(xiàn)了世界上第一種砷的超富集植物——蜈蚣草。從1999年至今有很多專家對(duì)蜈蚣草清除土壤重金屬的污染進(jìn)行研究，如謝景千、雷梅、陳同斌、李曉燕、顧明華、劉曉海在《蜈蚣草對(duì)污染土壤中As、Pb、Zn、Cu的原位去除效果》一文中驗(yàn)證了蜈蚣草對(duì)土壤污染具有很大的修復(fù)潛力。2）植物揮發(fā)主要是利用植物的根系，通過(guò)根系吸收重金屬，并將其轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)的氣態(tài)物質(zhì)，從而達(dá)到治理土壤污染的目的。植物揮發(fā)主要是對(duì)Hg、Se等重金屬的清除。目前常用的植物主要有卷心菜、胡蘿卜、水稻、海藻等。3）植物穩(wěn)定利用一些植物促進(jìn)重金屬的轉(zhuǎn)變，將其轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘缘偷男螒B(tài)。植物穩(wěn)定不會(huì)改變土壤的重金屬含量，只是改變其形態(tài)。這種方式適用于土壤有機(jī)質(zhì)含量高的污染土壤防治。

（2）微生物修復(fù)技術(shù)。微生物修復(fù)技術(shù)主要是通過(guò)降低土壤中重金屬的毒性、提高植物對(duì)重金屬的吸收以及吸附積累重金屬的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)清除污染的功能。如利用變形桿菌將汞離子轉(zhuǎn)變?yōu)楣?，最后將?huì)有四分之三的汞元素?fù)]發(fā)掉，進(jìn)而達(dá)到降低汞的毒性。

（3）生態(tài)修復(fù)技術(shù)。生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要是通過(guò)蚯蚓-植物-微生物對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)行治理。蚯蚓是一種能提高土壤自凈能力的一種動(dòng)物，目前我國(guó)很多學(xué)者對(duì)蚯蚓防治土壤重金屬污染方面做出很多研究，如馮鳳玲、成杰民、王德霞在《蚯蚓在植物修復(fù)重金屬污染土壤中的應(yīng)用前景》一文中對(duì)通過(guò)蚯蚓、植物、微生物構(gòu)建的生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)的應(yīng)用，闡述了生態(tài)修復(fù)技術(shù)在防治土壤重金屬污染中的可行性和發(fā)展方向。

5 農(nóng)業(yè)治理措施

農(nóng)業(yè)治理就是通過(guò)改變農(nóng)業(yè)管理制度來(lái)減輕土壤中重金屬的污染，如控制土壤水分、選擇化肥、選擇農(nóng)作物的方式，成本低，周期長(zhǎng)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，土壤重金屬污染防治采用工程措施、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)，具有一定的局限性，并且成本較高，容易造成二次污染；采用農(nóng)業(yè)治理措施雖然成本低，但是周期長(zhǎng)；而采用生物修復(fù)不僅效果好，而且成本低，不容易發(fā)生二次污染，其具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。由此可見(jiàn)，生物修復(fù)勢(shì)必成為我國(guó)土壤重金屬污染治理的主要措施，也是相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜医窈笱芯康闹攸c(diǎn)。

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