探究土壤重金屬污染治理的修復(fù)方法

姚勇

核工業(yè)二三〇研究所

探究土壤重金屬污染治理的修復(fù)方法

姚勇

核工業(yè)二三〇研究所

隨著人們對(duì)于健康生活的日益關(guān)注，食品安全問(wèn)題引發(fā)了人們的議論，由于食品安全與人們的身體健康直接相聯(lián)，而在受到重金屬污染的土壤上種植的莊稼，則會(huì)在食物鏈的循環(huán)作用下，進(jìn)入到人體之中，給人們帶來(lái)不可估量的毒害和威脅。為此，我們要注重對(duì)土壤重金屬污染的治理，這也是國(guó)際上的研究難點(diǎn)和熱點(diǎn)課題，需要對(duì)土壤重金屬污染的來(lái)源加以辨析，進(jìn)而提出針對(duì)性的治理方法和修復(fù)措施，以確保土壤質(zhì)量的安全性。

土壤；重金屬；修復(fù)

1 前言

在我國(guó)工業(yè)化、現(xiàn)代化的發(fā)展進(jìn)程中，社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，然而，也引發(fā)了一系列的環(huán)境污染問(wèn)題，土壤的重金屬污染是其中一個(gè)尤為主要的方面，在工業(yè)化、現(xiàn)代化的生產(chǎn)之中，要排放出大量的鎘、砷、鉻、鉛等重金屬，這些重金屬沉積在我國(guó)的土壤之中，導(dǎo)致土壤受到嚴(yán)重的重金屬污染，土壤中的重金屬污染也極大地導(dǎo)致土壤環(huán)境質(zhì)量惡化，對(duì)于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)產(chǎn)生了逆轉(zhuǎn)的影響。為此，對(duì)土壤重金屬污染的治理和修復(fù)迫在眉睫，是當(dāng)前我國(guó)社會(huì)環(huán)境保護(hù)工作中的重中之重。

2 土壤重金屬污染的來(lái)源

2.1 自然來(lái)源

在土壤重金屬污染的過(guò)程中，有一部分是來(lái)自于自然因素的重金屬污染，它具體包括有：（1）成土母質(zhì)風(fēng)化因素。由于地表巖石經(jīng)風(fēng)化之后，導(dǎo)致其物理性質(zhì)改變，生成了稀松的風(fēng)化物，其間存有的孔隙使部分元素滲入到土壤積極的植物之內(nèi)。（2）風(fēng)力、水力的遷移作用。土壤中的顆粒會(huì)隨著風(fēng)力和水力的作用產(chǎn)生位移，這也致使土壤顆粒中的重金屬元素隨之發(fā)生遷移，導(dǎo)致區(qū)域土壤之內(nèi)的重金屬富集。

2.2 人為因素

在土壤的重金屬污染之中，也還存在人為的因素，主要表現(xiàn)為：（1）污水灌溉。由于工業(yè)化進(jìn)程中的工礦企業(yè)生產(chǎn)污水，沒(méi)有經(jīng)過(guò)分流處理，導(dǎo)致工礦企業(yè)生產(chǎn)污水之中的Hg、As、Cr、Pb等重金屬超標(biāo)，對(duì)土壤造成污染。（2）固體廢棄物。在固體廢棄物之中，在日曬、雨淋、水洗等自然環(huán)境下，會(huì)以輻射狀和漏斗狀向土壤和水體擴(kuò)散，導(dǎo)致土壤中的重金屬超標(biāo)。（3）農(nóng)用物資。在農(nóng)藥、化肥等農(nóng)用物資之中，由于存在不科學(xué)或過(guò)量使用的現(xiàn)象，導(dǎo)致其中含有的Hg、As、Cu等重金屬進(jìn)入到土壤之中，造成對(duì)土壤的重金屬污染。還有地膜的使用和推廣，也對(duì)土壤造成了白色污染，其中含有的Cd、Pb等熱穩(wěn)定劑，對(duì)于土壤造成了重金屬污染。

3 土壤重金屬污染治理的修復(fù)辦法

3.1 工程技術(shù)措施

（1）客土法、換土法、深耕翻土。這是較為傳統(tǒng)的工程技術(shù)措施和治理方法。其中：客土法是在重金屬污染的土壤之上覆蓋非污染的土壤表層，這樣，可以在一定程度上減少重金屬污染對(duì)于種植作物的侵害。換土法則是將受到重金屬污染的土壤換走，覆蓋新的非污染的土壤表層。深耕翻土法則是將上下的土層翻動(dòng)混合均勻，降低土壤表層的重金屬污染物，并輔以更多的肥料，以彌補(bǔ)養(yǎng)分缺失的問(wèn)題。這些傳統(tǒng)措施和修復(fù)方法較為徹底和穩(wěn)定，然而，其應(yīng)用缺陷在于工程量較大、成本較高，對(duì)于土體結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生較大的破壞，并且還要對(duì)轉(zhuǎn)移的污土加以合理的處理，避免對(duì)其他區(qū)域造成的二次污染。

（2）固化法和穩(wěn)定化修復(fù)方法。這主要是采用物理和化學(xué)的方法，運(yùn)用固化劑如：硅酸鹽、高爐礦渣、瀝青等，依照一定的比例與重金屬污染土壤混合，從而使土壤生成具有一定強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性和低滲透率的固化體，實(shí)現(xiàn)重金屬的遷移滲透。同時(shí)，隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，應(yīng)用于固化法和穩(wěn)定化修復(fù)方法中的新材料不斷開(kāi)發(fā)，如：添加于污染土壤中的凹凸棒土，在一定比例的添加條件下，可以較好地固定土壤重金屬，實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬污染土壤填埋前的預(yù)處理。

然而，這種修復(fù)方法也存在一定的缺陷性，它歸屬于原位修復(fù)方法，對(duì)于土壤的擾動(dòng)和破壞是不可逆的，是一種治標(biāo)不治本的方法，由于被固化和穩(wěn)定化的重金屬仍舊滯留于土壤之中，還存在潛在的威脅。

（3）電動(dòng)力修復(fù)法。這是一種原位修復(fù)的方法，它是在受污染的土壤之中插入電極，施以直流電，形成直流電場(chǎng)，由于在土壤之中的顆粒表面有雙電層，孔隙中的離子也帶有電荷，這樣即可以形成完整的電場(chǎng)，將重金屬離子聚集于電極兩端，加以去除。這是在電化學(xué)和電動(dòng)力學(xué)的復(fù)合作用下的修復(fù)方法。然而，要注意的是，采用這種修復(fù)方法的過(guò)程中，要考慮土壤的PH值、緩沖性能、土壤組分等因素，并且為了提升對(duì)受污染土壤修復(fù)的效率，還需要對(duì)修復(fù)方法進(jìn)行改良，如：電滲析法、酸堿中和法、陽(yáng)離子選擇膜法、表面活性劑法等。

（4）水洗法。這是采用清水灌溉的方式，將土壤之中的重金屬離子洗掉，以減少土壤表層中重金屬離子的濃度，在這個(gè)修復(fù)方法應(yīng)用的過(guò)程中，要依循防止次生污染的原則。在研究改進(jìn)的發(fā)展過(guò)程中，提出了運(yùn)用3級(jí)清洗柱的方法，對(duì)污染土壤進(jìn)行清洗和過(guò)濾。

（5）熱解吸法。這種修復(fù)方法需要先將重金屬污染土壤破碎，再添加可以分解重金屬化合物的添加劑，并加熱升溫，使重金屬解吸出來(lái)，最后還要對(duì)解吸出來(lái)的重金屬蒸汽加以回收。

3.2 化學(xué)修復(fù)方法

（1）淋溶法。在這種化學(xué)治理修復(fù)方法之中，主要是采用無(wú)機(jī)溶液清洗劑、螯合劑、表面活性劑等，將固相土壤中的重金屬遷移至液相土壤之中，然后再有效地回收處理富含重金屬的廢水。

（2）改良劑投放?？梢韵蛑亟饘傥廴镜耐寥劳斗鸥牧紕?，如運(yùn)用石灰、天然沸石、磷酸鹽等穩(wěn)定劑，將土壤中的重金屬進(jìn)行物理和化學(xué)轉(zhuǎn)化，在添加改良劑的條件下，可以較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬的絡(luò)合，改變重金屬中的PH值，降低重金屬的生物有效性。

3.3 生態(tài)技術(shù)

在重金屬污染的土壤治理措施中，主要運(yùn)用農(nóng)藝修復(fù)措施和生態(tài)修復(fù)措施，對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)行修復(fù)治理。具體包括有：改變耕作制度、調(diào)整耕作種類、添加固定重金屬的有機(jī)肥、調(diào)節(jié)土壤水分和養(yǎng)分等環(huán)境介質(zhì)等。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)治理過(guò)程中，傳統(tǒng)的物理化學(xué)技術(shù)盡管也可以取得一定的成效，然而會(huì)造成土體結(jié)構(gòu)的改變和破壞，引發(fā)生物活性下降等問(wèn)題。為此，我們還需要從綠色、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、適用性等方面，不斷深入研究，大力開(kāi)拓植物修復(fù)法、微生物修復(fù)法、動(dòng)物修復(fù)法等新型技術(shù)，更好地增強(qiáng)環(huán)境的耐受性。

[1]阮勝基.研究顯示種玉米可修復(fù)重金屬污染土壤[J].山東食品發(fā)酵,2012(1):31.