重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)對(duì)比與展望

趙 茜

（北京中環(huán)博宏環(huán)境資源科技有限公司 北京 100012）

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平提高，我國(guó)土壤受到了不同程度的重金屬污染。根據(jù)2014年4月17日環(huán)境保護(hù)部和國(guó)土資源部發(fā)布的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示，全國(guó)土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀。鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳8種無機(jī)污染物點(diǎn)位超標(biāo)率分別為7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。2016年5月28日，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》重點(diǎn)提出了針對(duì)重金屬污染土壤的防控、監(jiān)管、修復(fù)和研究要求。研究適合我國(guó)國(guó)情的重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)具有非常重要的意義。

1 重金屬污染土壤的來源及危害

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的耕地受重金屬污染已達(dá)到2000萬hm2，超過全國(guó)耕地的1/6[1]。土壤中重金屬的來源主要有工業(yè)生產(chǎn)、礦山開采、含重金屬?gòu)U物的處置、含鉛汽油和油漆、化肥和動(dòng)物糞便的施用、殺蟲劑、污水灌溉等。重金屬在污染土壤后，不僅對(duì)植物生長(zhǎng)造成一系列毒害作用，還可以通過植物遷移到農(nóng)產(chǎn)品中，并通過食物鏈進(jìn)入人畜體內(nèi)蓄積，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康構(gòu)成巨大威脅。

2 重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)

2.1 物理修復(fù)

換土法是指將污染土壤運(yùn)走，換入干凈土壤。多用于突發(fā)事故污染土壤的簡(jiǎn)單處理，易操作，成本高，但是治標(biāo)不治本。物理分離修復(fù)技術(shù)通過物理方法將污染物從土壤膠體上分離開。需根據(jù)污染物特性選擇不同的方法，一般作為初步分選手段。固化修復(fù)技術(shù)是指將污染土壤和固化劑混合，混合物變干變硬后轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的固態(tài)體，將污染物封裝起來。常用于重金屬嚴(yán)重污染場(chǎng)地的應(yīng)急修復(fù)，技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，成本較高。玻璃化技術(shù)是通過加熱，使熔化后的污染土壤冷卻后形成堅(jiān)硬、抗?jié)B出的惰性玻璃體，從而將重金屬包裹起來。用于重污染土壤的搶救性修復(fù)，或重金屬和有機(jī)污染物復(fù)合污染的土壤，工程量大、成本較高。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)是利用電極形成電場(chǎng)，將土壤顆粒表面的重金屬進(jìn)行富集與處理。適合小范圍滲透性差、傳導(dǎo)性好的粘性土壤，工程實(shí)例不多。電熱修復(fù)技術(shù)是在高溫條件下，使污染土壤中的揮發(fā)性重金屬?gòu)耐寥乐薪馕鰜?。例如汞污染土壤，去除率高，但成本較高。

2.2 化學(xué)修復(fù)

化學(xué)淋洗技術(shù)是將淋洗溶劑注入被污染土層中，再將包含污染物的溶劑從土層中抽提出來，進(jìn)行分離和處理的技術(shù)。對(duì)土壤滲透性有一定要求，技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，成本較高，需進(jìn)一步處理淋洗劑。

固定/穩(wěn)定化修復(fù)技術(shù)是指向土壤中加入固定/穩(wěn)定化劑，改變污染物的物理化學(xué)性質(zhì)，降低污染物的毒性、溶解性與遷移性。可用于多種重金屬?gòu)?fù)合污染土壤；對(duì)土壤類型要求不高，技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，成本較高。

原位化學(xué)氧化/還原修復(fù)技術(shù)是指將氧化/還原劑注入土壤中，通過化學(xué)反應(yīng)使污染物轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定或低毒的化合物，并將廢液抽提出來。對(duì)土壤滲透性和pH值有一定要求，工程量大，成本較高，不會(huì)造成二次污染。

土壤性能化學(xué)改良修復(fù)技術(shù)是通過改良劑調(diào)劑土壤pH值、提高土壤吸附性能或與重金屬反應(yīng)生成沉淀，從而降低重金屬遷移性和生物毒性。適用于污染程度輕的土壤，工程量大，成本較高，不會(huì)造成二次污染。

2.3 生物修復(fù)

微生物修復(fù)重金屬污染土壤是通過土壤中微生物對(duì)重金屬的吸收、沉淀、氧化和還原等作用使其轉(zhuǎn)化為無毒或低毒的物質(zhì)。植物修復(fù)是指通過利用植物對(duì)土壤中污染物的吸收、富集、轉(zhuǎn)移和降解來達(dá)到修復(fù)土壤的目的。其中，生物通氣法適用于多孔結(jié)構(gòu)土壤，成本低，去除率可達(dá)90%。堆肥處理法用于高毒性污染物時(shí)，需先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)中試，成本低，堆肥產(chǎn)品可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。植物修復(fù)法適用范圍廣，成本低，易操作，周期長(zhǎng)，可用于修復(fù)大面積污染土壤。

微生物修復(fù)中生物通氣法和堆肥處理法已比較成熟，但植物修復(fù)技術(shù)多處于中試階段，目前研究主要集中在富集植物的篩選。

結(jié)語(yǔ)

由于土壤污染修復(fù)技術(shù)涉及多學(xué)科且種類繁多，我國(guó)相關(guān)研究和工程實(shí)際仍處于起步階段，真正經(jīng)濟(jì)可行的技術(shù)路線較少。建議在以下幾方面加強(qiáng)技術(shù)研究與實(shí)踐。

（1）建立土壤修復(fù)技術(shù)評(píng)估指標(biāo)體系和方法，綜合評(píng)估其適用范圍、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)等因素。

（2）重點(diǎn)開展關(guān)鍵修復(fù)設(shè)備和藥劑研究，促進(jìn)技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

（3）生物修復(fù)技術(shù)具有成本低、安全可靠、范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，將成為未來污染土壤修復(fù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]向捷，陳永華，向敏，等.土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)比較研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（22）：7367-7369.