土壤重金屬污染現(xiàn)狀及修復(fù)技術(shù)分析

宋欣欣

（杭州市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)有限公司 浙江杭州 310014）

引言

利用科學(xué)、合理的修復(fù)技術(shù)，阻斷重金屬污染物在土壤中的遷移，有效去除或降低土壤重金屬含量，恢復(fù)土壤生態(tài)系統(tǒng)功能，增強(qiáng)土壤應(yīng)用功能，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供寶貴土地資源。

1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀

1.1 現(xiàn)狀、根源

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國目前耕地土壤重金屬污染超標(biāo)率約占全部耕地面積的19.4%。土壤中的重金屬污染主要表現(xiàn)為鉻、砷、汞、鎘，、鉛等。土壤重金屬污染的來源主要有工業(yè)污染、礦山開采、化肥農(nóng)藥過量施用等。據(jù)農(nóng)業(yè)部在全國140萬平方公里的污水灌區(qū)調(diào)查結(jié)果顯示，約有64.8%的污水灌區(qū)遭受重金屬污染，每年約有1200萬噸糧食受到重金屬污染。從土壤重金屬污染的分布來看，主要集中于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的長三角、珠三角、老工業(yè)基地，以及西南等部分礦業(yè)大省。

1.2 類型、來源

所謂“重金屬”，是指密度超過5g/cm3的金屬。在自然環(huán)境中，土壤重金屬污染主要有鎘、鉻、鎳、鉛、砷、汞等，其中，汞、鉛、鉻、砷、鎘具有較強(qiáng)的毒性，也是土壤重金屬修復(fù)的重點(diǎn)對(duì)象。從土壤重金屬污染來源看，既有自然原因，也有人為因素。前者，主要包括火山噴發(fā)、巖石風(fēng)化過程中重金屬浸入到周邊土壤中，增加土壤重金屬含量。人為因素主要包括工業(yè)生產(chǎn)、礦山開采、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、金屬冶煉等，人為因素是土壤重金屬污染的主要來源，也是預(yù)防的關(guān)鍵。

1.3 特點(diǎn)、危害

與有機(jī)、無機(jī)等污染物相比，重金屬污染物會(huì)在土壤中富集，造成土壤結(jié)節(jié)，降低土壤生產(chǎn)力。此外，具有較強(qiáng)的累積性、滯后性和不可降解性。土壤中的重金屬污染物還會(huì)隨著植物的根系，富集于植物根、莖、葉、果實(shí)中，最終通過食物鏈危害到人體健康。如，過量食入“鎘大米”會(huì)在人體類富集，具有較強(qiáng)的致突變性和致癌性。含汞食物會(huì)影響胎兒正常發(fā)育。

2 土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)分析

2.1 物理修復(fù)

采用物理措施，將重金屬污染物從土壤中分離或去除。物理隔離工藝還包括：（1）物理工程修復(fù)法：換土/客土/翻土/去表土法。（2）電熱修復(fù)法。（3）電動(dòng)修復(fù)法等。

目前，物理隔離技術(shù)中應(yīng)用較為成熟的有熱處理和吸附法。以吸附法為例，該工藝技術(shù)是以活性炭、生物炭為吸附劑，萃取、吸附土壤中的重金屬元素，從而實(shí)現(xiàn)恢復(fù)土壤生態(tài)系統(tǒng)功能的效果。如，利用“吸附-光催化”聯(lián)合方法對(duì)受銅、鋅、鉛、鎘等污染的土壤進(jìn)行修復(fù)，首先，采用乙二胺-N，N’-琥珀酸（EDDS）對(duì)土壤中的重金屬元素進(jìn)行萃??；其次，利用洗滌液對(duì)受污染土壤進(jìn)行光催化處理；再次，萃取、吸附土壤中的重金屬元素，使被修復(fù)土壤達(dá)標(biāo)。物理工程修復(fù)法治標(biāo)不治本，大范圍應(yīng)用成本高；電熱修復(fù)法效果雖好，但費(fèi)用昂貴；電動(dòng)修復(fù)法效果較好，但工藝技術(shù)要求高。

2.2 化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)法，是將化學(xué)改良劑撒入受重金屬污染土壤中，利用改良劑的吸附作用，實(shí)現(xiàn)降解或去除土壤重金屬污染物的效果。目前，化學(xué)修復(fù)主要包括化學(xué)萃取、離子拮抗和化學(xué)改良。以EDTA淋洗技術(shù)為例，選用檸檬酸與EDTA聯(lián)合修復(fù)，能夠?qū)ν寥乐械你~、鉛、鋅、鉻具有很好的提取效果?；瘜W(xué)修復(fù)中的化學(xué)萃取工藝，不會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，但該工藝技術(shù)復(fù)雜，修復(fù)費(fèi)用高，易造成二次污染等。離子拮抗主要應(yīng)用于抑制土壤重金屬活性，通過投加其他金屬拮抗，達(dá)到修復(fù)效果。化學(xué)改良工藝具有廣闊的應(yīng)用前景，但天然改良劑儲(chǔ)量限制其大面積應(yīng)用。

2.3 生物修復(fù)

利用植物或者微生物的代謝活動(dòng)，減少或徹底去除土壤中的重金屬污染物濃度的一種修復(fù)工藝。常見的生物修復(fù)技術(shù)包括：植物修復(fù)技術(shù)和微生物修復(fù)技術(shù)。其中，（1）植物修復(fù)技術(shù)，利用植物根部萃取及吸收受污染土壤中的重金屬，并使其原位固定或隔離化，清除較徹底。常見的有油菜、苧麻、野茼蒿、艾草、白楊、落葉松等。（2）動(dòng)物修復(fù)技術(shù)。利用蚯蚓、老鼠等不同生物，吸附土壤中的重金屬元素，再利用澆灌方法，驅(qū)趕已吸附了重金屬污染物的動(dòng)物，達(dá)到修復(fù)效果。（3）微生物修復(fù)技術(shù)。利用微生物對(duì)重金屬的氧化還原劑親和力，將土壤中的重金屬污染物轉(zhuǎn)化為低毒或無毒，如，酵母菌、真菌、生菌、藻類等。微生物修復(fù)技術(shù)具有費(fèi)用低、可再生等優(yōu)勢(shì)。生物修復(fù)技術(shù)具有修復(fù)成本低、無二次污染，且可以大范圍受污染的土壤修復(fù)中使用，具有較好的生態(tài)效益。

結(jié)語

土壤重金屬污染修復(fù)是利用科學(xué)的技術(shù)或方法去除土壤中的重金屬或降低土壤中的重金屬活性，實(shí)現(xiàn)土壤生態(tài)系統(tǒng)功能的恢復(fù)，減少重金屬污染物被植物吸收、切斷重金屬污染物遷移，防治重金屬對(duì)人體健康危害具有積極效果，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)修復(fù)場地的實(shí)際情況，合理選擇修復(fù)方法或者選擇多種方法融合使用，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。