土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)探討

摘 要 為有效解決土壤重金屬污染問(wèn)題，改善土壤環(huán)境及自然生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，科學(xué)合理地應(yīng)用修復(fù)技術(shù)，做好土壤修復(fù)工作，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。基于此，概述了土壤重金屬污染的危害和來(lái)源，分類介紹了土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)，并探討了土壤重金屬污染的預(yù)防對(duì)策。

關(guān)鍵詞 土壤;重金屬污染;修復(fù)技術(shù);預(yù)防;分析

中圖分類號(hào)：X53 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.09.081

土壤是農(nóng)業(yè)及人類社會(huì)發(fā)展賴以生存的資源，但是近年來(lái)卻受到重金屬的污染，導(dǎo)致土壤環(huán)境日益惡化，嚴(yán)重影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，阻礙社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)也威脅到人類健康。在這種情況下，研究分析土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)及預(yù)防對(duì)策顯得尤為重要。

1 土壤重金屬污染概述

1.1 土壤重金屬污染的危害

現(xiàn)階段，城市建設(shè)的快速發(fā)展，極大地促進(jìn)著各行各業(yè)的發(fā)展。但是在工業(yè)生產(chǎn)、建筑發(fā)展以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)快速發(fā)展的過(guò)程中，污染問(wèn)題越來(lái)越突出，尤其是土壤重金屬污染問(wèn)題日益加劇，這極大地影響著土壤結(jié)構(gòu)、功能以及土壤環(huán)境，對(duì)于農(nóng)作物的生長(zhǎng)以及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成了嚴(yán)重的阻礙。不僅如此，土壤重金屬超標(biāo)的情況下，農(nóng)作物會(huì)殘留大量的重金屬，人在食用這些重金屬超標(biāo)的農(nóng)產(chǎn)品后，會(huì)嚴(yán)重威脅到自身的健康。目前，隨著土壤重金屬污染面積的不斷擴(kuò)大，土地資源日益短缺，如果依然無(wú)法有效修復(fù)控制這一系列問(wèn)題，將會(huì)嚴(yán)重影響到人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，因此必須引起足夠的重視[1-2]。

1.2 土壤重金屬污染的來(lái)源

土壤重金屬污染主要是由2方面的因素所導(dǎo)致的。1）自然因素。部分土壤自身含有過(guò)量的重金屬，尤其是礦場(chǎng)等區(qū)域，這一現(xiàn)象較為常見(jiàn)。此外，火山噴發(fā)、森林火災(zāi)等一系列災(zāi)害事故的發(fā)生也是導(dǎo)致土壤重金屬污染的重要因素。2）人類生產(chǎn)活動(dòng)因素。在工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過(guò)程中，需要應(yīng)用大量的重金屬材料，但是卻忽視了對(duì)廢棄材料的回收，肆意排放廢水并隨意丟棄電子產(chǎn)品，進(jìn)而導(dǎo)致土壤出現(xiàn)嚴(yán)重的重金屬污染。不僅如此，大量機(jī)械設(shè)施設(shè)備的使用，需要燃燒大量的石油能源，釋放大量的廢氣，久而久之就導(dǎo)致PM2.5超標(biāo)，進(jìn)入到土壤后就會(huì)導(dǎo)致土壤重金屬污染。此外，在農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，肆意過(guò)量使用化學(xué)農(nóng)藥、肥料，灌溉無(wú)過(guò)濾的廢水，也是導(dǎo)致土壤重金屬污染的重要因素。

2 土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)分析

2.1 物理方法

2.1.1 換土法

換土法就是將原本受到重金屬污染的土壤替換成新鮮土壤，以此來(lái)降低土壤重金屬污染程度。常用的換土法主要包括3種。1）直接換土。去除污染土壤，填充新鮮土壤，該法能夠起到良好的修復(fù)效果，但工程量較大，因此在應(yīng)用中往往會(huì)受到一定的限制。2）客土法。在原有土壤的基礎(chǔ)之上繼續(xù)加入大量新鮮無(wú)污染的土壤，將其和污染土壤相結(jié)合，降低重金屬污染程度。3）翻土法。通過(guò)對(duì)土壤進(jìn)行深翻，促使底部無(wú)污染的土壤和表層污染嚴(yán)重的土壤混合，能夠起到一定的稀釋作用。雖然客土法和翻土法也能夠起到一定的修復(fù)作用，但是其有效性不高，并不能從源頭上去除土壤重金屬。

2.1.2 玻璃化技術(shù)

玻璃化技術(shù)指的是通過(guò)高溫高壓的方式將污染土壤玻璃化，固定土壤重金屬。該技術(shù)雖然效率較高，且修復(fù)效果良好，但需要相關(guān)設(shè)施設(shè)備的支撐，工程量較大，修復(fù)成本較高，因此適用于急需搶救且具備較高價(jià)值的土壤。

2.1.3 電動(dòng)修復(fù)

電動(dòng)修復(fù)技術(shù)是借助通電的方式促使土壤中的重金屬等污染物積聚在電極附近，然后對(duì)污染區(qū)進(jìn)行處理，進(jìn)而達(dá)到修復(fù)的目的。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用能夠起到良好的修復(fù)效果，且成本低，并不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成危害。但是，需要注意的是，電動(dòng)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)及時(shí)處理污染土壤的防滲層，避免重金屬遷移到土壤更深層。

2.2 化學(xué)方法

2.2.1 化學(xué)淋洗修復(fù)

化學(xué)淋洗修復(fù)技術(shù)就是將淋洗液加入到污染土壤中，促使重金屬遷移到淋洗液中，然后回收吸附大量重金屬的淋洗液并做好處理工作，最終達(dá)到土壤修復(fù)的目的。該技術(shù)和電動(dòng)修復(fù)技術(shù)較為相似，均是通過(guò)積聚重金屬的方式進(jìn)行處理。一般情況下，化學(xué)淋洗法更適用于沙質(zhì)土壤中。不同性質(zhì)的淋洗液，其重金屬修復(fù)效果是存在一定差異的。雖然化學(xué)淋洗法效果最佳，但是極易污染地表水，并且完成淋洗工作后會(huì)帶走土壤中的部分營(yíng)養(yǎng)元素，導(dǎo)致土壤肥力下降，阻礙農(nóng)作物生長(zhǎng)。有部分專家學(xué)者通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用表明，結(jié)合應(yīng)用化學(xué)淋洗修復(fù)技術(shù)和深層土壤固定技術(shù)，能夠起到更佳的效果，且淋洗出的重金屬被FeCl3固定在深層土壤，有效避免了對(duì)于地表水所造成的污染。

2.2.2 化學(xué)固定

化學(xué)固定技術(shù)也被稱為原位固定。該技術(shù)是通過(guò)將磷酸鹽、沸石以及其他有機(jī)質(zhì)加入到土壤中，改變土壤重金屬的理化性質(zhì)，進(jìn)而使重金屬被氧化還原或者被沉淀，降低重金屬的污染性及遷移性?；瘜W(xué)固定技術(shù)的應(yīng)用效果良好，且操作較為簡(jiǎn)單方便，但是無(wú)法達(dá)到徹底清除的效果，不能從根本上實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤品質(zhì)的改善，完成修復(fù)后的土壤依然不具備較高的可利用性。

2.3 生物修復(fù)方法

2.3.1 微生物修復(fù)

微生物技術(shù)指的是將微生物加入到土壤中，使土壤中的重金屬被微生物分泌物所結(jié)合，降低其遷移性及危害性。微生物的加入能夠產(chǎn)生胞外酶，使得土壤具備更高的抵抗力及肥力。在不斷的實(shí)踐應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)可以起到良好的效果，且經(jīng)濟(jì)成本不高。具體來(lái)說(shuō)，可以加入藍(lán)細(xì)菌、動(dòng)膠菌，進(jìn)而產(chǎn)生大量的多糖、糖蛋白等物質(zhì)，這些物質(zhì)和土壤重金屬形成絡(luò)合物，能夠有效降低土壤重金屬含量及重金屬的毒性，最終達(dá)到土壤修復(fù)改善的目的。

2.3.2 植物修復(fù)

植物修復(fù)技術(shù)包含多種修復(fù)方法，如植物提取、揮發(fā)、穩(wěn)定以及促進(jìn)等，修復(fù)效果良好。植物提取法需要在重金屬污染土壤中種植一些植物，將重金屬富集到植物內(nèi)，然后通過(guò)收割植物的方式減少土壤重金屬含量。植物揮發(fā)法是通過(guò)植物新陳代謝作用，使得土壤重金屬大量揮發(fā)，有效降低重金屬的含量。植物穩(wěn)定法是利用植物吸附土壤重金屬至土壤表層，使得重金屬的活性降低。植物促進(jìn)法是通過(guò)在污染土壤中栽種植物，促進(jìn)微生物對(duì)土壤重金屬的利用，從而起到去除重金屬的作用。有研究實(shí)踐表明，礦區(qū)存在的土壤重金屬超標(biāo)問(wèn)題，可以通過(guò)種植鬼針草、菊芋以及狗尾草等一系列植物對(duì)重金屬起到良好的富集、轉(zhuǎn)移效果，最終達(dá)到土壤修復(fù)的目的[3]。

2.3.3 動(dòng)物修復(fù)

動(dòng)物修復(fù)法是在污染的土壤中引進(jìn)一些蚯蚓等動(dòng)物，實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬的吸收，降低土壤重金屬含量。這種方法的應(yīng)用簡(jiǎn)單方便，但是修復(fù)效果不可控。

3 土壤重金屬污染預(yù)防對(duì)策探討

3.1 加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)督和治理

為了有效預(yù)防土壤重金屬污染問(wèn)題，應(yīng)強(qiáng)化人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，促使全體人民能夠從根本上意識(shí)到土壤重金屬污染的危害性，意識(shí)到土壤重金屬污染治理的緊迫性，從而在思想上重視土壤修復(fù)工作。在這一過(guò)程中，各地環(huán)保部門要進(jìn)一步加大對(duì)環(huán)境污染的監(jiān)察力度，一旦發(fā)現(xiàn)存在重金屬污染現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)明確污染源，針對(duì)性做好控制工作。還要充分重視對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的監(jiān)測(cè)工作，重點(diǎn)劃分重金屬污染較為嚴(yán)重的田地，及時(shí)了解、掌握其數(shù)據(jù)變化，制定針對(duì)性防治對(duì)策，確保農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量安全、糧食安全和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，保障人民群眾的身心健康[4]。

3.2 科學(xué)環(huán)保地發(fā)展農(nóng)業(yè)

近年來(lái)，農(nóng)戶在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中為了提高農(nóng)作物的生長(zhǎng)效率及質(zhì)量，往往會(huì)使用大量的化學(xué)肥料及農(nóng)藥，這是導(dǎo)致土壤重金屬污染的重要因素?；诖耍h(huán)保部門應(yīng)聯(lián)合農(nóng)業(yè)部門做好對(duì)廣大農(nóng)戶的宣傳教育工作，成立專門的隊(duì)伍宣傳推廣先進(jìn)的種植管理技術(shù)，科學(xué)合理地使用化肥農(nóng)藥，加大對(duì)農(nóng)家肥、有機(jī)肥的使用力度，促進(jìn)農(nóng)業(yè)科學(xué)化、規(guī)范化發(fā)展，有效解決土壤重金屬污染問(wèn)題。

3.3 加大土壤環(huán)保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的共享

認(rèn)真做好對(duì)土壤環(huán)保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的共享工作至關(guān)重要，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理污染問(wèn)題。1）要加快制定健全環(huán)境保護(hù)管理機(jī)制，科學(xué)協(xié)調(diào)好土壤環(huán)境的監(jiān)測(cè)工作，明確各個(gè)部門的職責(zé)與任務(wù)，保障土壤重金屬污染監(jiān)測(cè)治理工作。2）要建立完善的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理共享平臺(tái)，實(shí)時(shí)化了解掌握相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為各個(gè)部門彼此之間的數(shù)據(jù)溝通提供便利。如農(nóng)業(yè)部門在了解土壤污染數(shù)據(jù)后，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)廣大農(nóng)戶的宣傳教育工作，監(jiān)管部門要重點(diǎn)做好對(duì)工業(yè)三廢的監(jiān)督管理工作，有效控制工業(yè)三廢的排放，避免污染土壤。3）各部門彼此之間在信息共享平臺(tái)的支撐下，要加強(qiáng)溝通交流，密切配合做好土壤重金屬污染預(yù)防及治理工作，有效降低污染問(wèn)題的發(fā)生率，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤環(huán)境的有效保護(hù)[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前隨著廢水、廢氣以及化學(xué)農(nóng)藥、化肥使用量及排放量的不斷增加，土壤出現(xiàn)了嚴(yán)重的重金屬污染問(wèn)題，極大地影響著農(nóng)業(yè)及社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。在這種情況下，必須重視土壤重金屬污染的修復(fù)工作，科學(xué)合理地應(yīng)用生物、化學(xué)以及物理修復(fù)技術(shù)，有效改善土壤污染問(wèn)題，并積極做好預(yù)防工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤重金屬污染的科學(xué)化治理，促進(jìn)農(nóng)業(yè)及社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：趙中正）

收稿日期：2020-02-22

作者簡(jiǎn)介：黃懷黨（1964—），男，壯族，廣西崇左人，農(nóng)藝師，主要從事土壤肥料與農(nóng)業(yè)技術(shù)的試驗(yàn)、示范與推廣。E-mail： 315726983@qq.com。