試論我國(guó)土壤重金屬污染治理的有效措施

蘭柳春

（廣西水產(chǎn)科學(xué)研究院 廣西南寧 530021）

試論我國(guó)土壤重金屬污染治理的有效措施

蘭柳春

（廣西水產(chǎn)科學(xué)研究院 廣西南寧 530021）

如今，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢(shì)頭良好，但在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中排放了諸多重金屬污染物，這些污染物給生態(tài)壞境尤其是土壤帶來(lái)了較大污染。因此，為了盡可能減少對(duì)人體健康的影響，需要加強(qiáng)土壤重金屬污染的有關(guān)研究，制定切實(shí)可行的治理對(duì)策和方案，并將這些有效舉措落到實(shí)處。

土壤；重金屬污染；治理；措施

前言

作為一種必不可少的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源，土壤的污染情況不僅會(huì)影響生態(tài)環(huán)境，還會(huì)對(duì)農(nóng)作物的質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響，繼而可能通過(guò)食物鏈影響人體生命安全。然而，我國(guó)當(dāng)前有嚴(yán)重的土壤重金屬污染問(wèn)題，給生態(tài)環(huán)境與人體健康帶來(lái)潛在威脅。由此不難看出，如何做好土壤重金屬污染治理工作是一個(gè)值得探討的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

1 基本調(diào)控對(duì)策概述

如果土壤受到重金屬污染，會(huì)給農(nóng)作物帶來(lái)極大危害，而且這種危害取決于多個(gè)方面。①重金屬的濃度與含量；②土壤本身的水分狀況與基本性質(zhì)；③施肥量與肥料種類；④農(nóng)作物耕作制度與栽培方法。因此，為了降低重金屬對(duì)土壤的污染和農(nóng)作物的危害，有必要采取積極措施對(duì)其活性進(jìn)行抑制，使其生物有效性得到控制。

（1）可以對(duì)pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)。一般認(rèn)為，pH值對(duì)重金屬有較大影響，而且主要體現(xiàn)在重金屬會(huì)以什么樣的形態(tài)呈現(xiàn)在土壤里面。在土壤的pH值小于5的情況下，土壤吸附重金屬的能力會(huì)有所下降，但是會(huì)提高生物的有效性。此時(shí)，為了使土壤更好地吸附重金屬，可以將堿性物質(zhì)置入土壤里面，以增強(qiáng)其pH值。這樣一來(lái)，土壤的表面將會(huì)生成一定數(shù)量的陰離子并和重金屬發(fā)生作用，產(chǎn)生相應(yīng)沉淀物。所以，針對(duì)我國(guó)土壤重金屬污染的情況，可以將硫化鈉加入土壤里面，然后在硫化鈉與重金屬的反應(yīng)下促使硫化物發(fā)生沉淀，從而使重金屬溶解度下降。但是，在這個(gè)過(guò)程中，也會(huì)沉淀微量元素，會(huì)在一定程度上影響農(nóng)作物生長(zhǎng)。

（2）可以對(duì)EH值進(jìn)行調(diào)節(jié)。土壤是不是具有良好的水分狀況對(duì)其EH值的好壞情況有較大影響，加之EH值對(duì)重金屬有較好的控制作用。所以，為了改善土壤重金屬污染狀況，有必要對(duì)其水分狀況進(jìn)行調(diào)控。

（3）可以適當(dāng)加大有機(jī)物料的投入。相較其他改善土壤重金屬污染的方法，有機(jī)物料具有成本較低、操作方便等特點(diǎn)，頗受農(nóng)民青睞，其中，腐殖酸、家畜糞肥、泥炭、紫云英和稻草等使用最為廣泛。通常，在有機(jī)物料中，可以生成或分解出許多有機(jī)酸，然后這些有機(jī)酸會(huì)和重金屬的元素產(chǎn)生作用，形成大量新的配合物。

同時(shí)，離子拮抗法也是可行的調(diào)控方法之一。這種方法多用于出現(xiàn)嚴(yán)重土壤重金屬污染的時(shí)候，主要是通過(guò)某種不影響農(nóng)作物正常生長(zhǎng)的微量元素發(fā)生拮抗作用來(lái)減少重金屬的危害。例如，很多時(shí)候，鋅和鎘是同時(shí)存在于土壤里面的，而且它們的化學(xué)性質(zhì)比較接近，化學(xué)行為也很相似。所以，為了減少重金屬鎘對(duì)土壤的污染，可以對(duì)鋅和鎘的比例進(jìn)行調(diào)節(jié)，減少農(nóng)作物吸收的鎘含量。

2 工程治理辦法探析

重金屬具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，而且很容易積累在土壤里面，但又很難徹底根除。所以，有必要采取工程措施來(lái)進(jìn)行治理，使其活性得到抑制，污染得到消除。

（1）可以采取電化法緩解土壤重金屬污染。該方法被認(rèn)為是一種電修復(fù)法，對(duì)土壤污染有較好的凈化功效。首先，要掌握土壤的水分狀況，確保水分的濃度適宜，然后，將電極插到土壤里面，并將直流電（強(qiáng)度不能太高）接通。這時(shí)候，由于電場(chǎng)的影響，金屬離子會(huì)朝著某個(gè)固定的方向規(guī)律地移動(dòng)，然后聚集在電極的周圍。如此一來(lái)，土壤里面的重金屬就能得到較好地處理。據(jù)有關(guān)資料可知，電流具有某種克服力，對(duì)于土壤和重金屬的鍵合力有一定的抑制作用。倘若電壓的大小不變，通電的時(shí)間越長(zhǎng)，重金屬的去除率越高。但這種方法也存在不足，如果土壤的傳導(dǎo)性不好，滲透情況嚴(yán)重，不論通電時(shí)間多長(zhǎng)，都很難有效發(fā)揮電化法的積極功效。因此，在治理砂性土壤污染的時(shí)候，不建議使用電化法。

（2）可以通過(guò)沖洗絡(luò)合法治理土壤重金屬污染。首先，在土壤中加入適量試劑。這些試劑能夠和重金屬發(fā)生反應(yīng)，并生成新的配合物或離子。待試劑發(fā)生反應(yīng)后，即可迅速?zèng)_掉土壤里面的污染物。然后，可以在適宜配比化合物的作用下對(duì)土壤進(jìn)行沖淋處理，確保新生成的配合物具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。同時(shí)，也可以加入磷酸鹽和碳酸鹽等陰離子溶液，使土壤得到全方位的沖洗、化合物得到有效的沉淀。由于沖洗絡(luò)合法需要使用表面活性試劑，這種試劑可能會(huì)給土壤帶來(lái)污染，現(xiàn)在正在努力研發(fā)可反復(fù)使用的、無(wú)污染的生物表面活性劑。

（3）可以使用熱解析法改善土壤重金屬污染。該方法也被稱為熱處理法，多用來(lái)消除土壤里面含有的硒和汞等有害物質(zhì)。由于這些物質(zhì)都非常容易揮發(fā)，用熱解析法不僅可以起到修復(fù)土壤的作用，還能夠較好地回收有害物質(zhì)的蒸汽，有效減少對(duì)大氣的污染。熱解析法操作簡(jiǎn)便，可以直接將熱蒸汽通入土壤里面，也可以使用其他加熱方法（如紅外輻射、微波）來(lái)?yè)]發(fā)重金屬。

3 生物修復(fù)技術(shù)分析

生物修復(fù)技術(shù)是基于可調(diào)控的適宜環(huán)境條件，以大自然當(dāng)中天然存在的特殊生物或針對(duì)性培育的生物為支持，進(jìn)行污染物在原有介質(zhì)向其他生物體的轉(zhuǎn)移，或?qū)崿F(xiàn)有害物質(zhì)向無(wú)害物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，因而該技術(shù)既可以對(duì)污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、處理，也可以有效地降低其毒性。

總的來(lái)說(shuō)，生物修復(fù)技術(shù)主要包括植物修復(fù)和微生物修復(fù)兩種：①能夠達(dá)到徹底消除或者極大地減弱這些毒性物質(zhì)對(duì)土壤污染的目的；②可以為人體的健康安全以及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定創(chuàng)造有利的條件。

（1）可以利用植物修復(fù)技術(shù)來(lái)改善土壤重金屬污染情況。這種技術(shù)主要是通過(guò)自然界中天然生長(zhǎng)的植物或采用遺傳培養(yǎng)技術(shù)種植的植物對(duì)土壤進(jìn)行修復(fù)。該技術(shù)的具體類型、方法和作用見(jiàn)表1。

表1 植物修復(fù)技術(shù)的類型、方法和作用

（2）可以借助微生物修復(fù)技術(shù)對(duì)土壤重金屬污染進(jìn)行治理。該技術(shù)主要是在胞內(nèi)、胞外共同作用下，實(shí)現(xiàn)對(duì)有毒重金屬的積累、沉淀、轉(zhuǎn)移和降解。具體來(lái)說(shuō)，此種技術(shù)可以將這些重金屬污染物直接吸附、積累到細(xì)胞多個(gè)部位當(dāng)中，同時(shí)也可以經(jīng)過(guò)結(jié)合生成新的配合物，使之貯存在細(xì)胞外部的基質(zhì)里面，然后在代謝作用下有效沉淀其中含有的離子，或者進(jìn)一步將其螯合，使之富集、存儲(chǔ)到生物體內(nèi)的多聚物當(dāng)中。

4 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前我國(guó)土壤重金屬污染問(wèn)題十分常見(jiàn)，而且具有污染速度快、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、擴(kuò)散范圍廣等特點(diǎn)。對(duì)此，我國(guó)有關(guān)部門(mén)要提高思想認(rèn)識(shí)，正視土壤重金屬污染問(wèn)題，并及時(shí)采取有效措施進(jìn)行治理，以免問(wèn)題持續(xù)加重、范圍持續(xù)擴(kuò)大，造成不可逆的生態(tài)環(huán)境破壞，進(jìn)而影響人類正常生產(chǎn)生活活動(dòng)。一般認(rèn)為，及時(shí)轉(zhuǎn)移、根除重金屬污染源是最直接也最可靠的治理方法。所以，有關(guān)部門(mén)可以充分利用多種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，結(jié)合實(shí)際情況制定切實(shí)可行的治理方案，以實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬的積累、沉淀、轉(zhuǎn)移和降解，從而對(duì)其活性進(jìn)行抑制，有效降低其毒性。

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