土壤中重金屬污染監(jiān)測與受污染土壤的修復(fù)技術(shù)分析

劉永貴

山東省臨沂生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 山東臨沂 276000

重金屬對土壤的污染極大，受到污染的土壤很難自發(fā)地恢復(fù)，需要人為介入，對受到重金屬污染的土壤進行治理，讓土壤逐漸恢復(fù)正常，直到治理后的土壤能夠適合生物的生長。因此，對土壤中重金屬污染的監(jiān)測和修復(fù)尤為重要，只有這樣才能防止土壤中的重金屬造成二次污染。

1 土壤中重金屬污染監(jiān)測技術(shù)

1.1 實驗室監(jiān)測

實驗室對重金屬污染的監(jiān)測主要用的是光譜法，通過光譜分析對土壤中重金屬的含量進行分析，確定重金屬的含量是否超標。重金屬的含量通常用光譜分析法中的原子吸收法和原子熒光法進行檢測，通過這兩種方法，可以得到重金屬元素在土壤的含量，獲得一個含量的范圍值，根據(jù)含量范圍的下限確定土壤中的重金屬是否超標[1]。

1.2 激光誘導擊穿光譜技術(shù)監(jiān)測

激光誘導擊穿光譜技術(shù)（LIBS）是一項新型的技術(shù)，可以準確地對重金屬原子的光譜進行分析。LIBS 技術(shù)的需要通過多個分析系統(tǒng)才能實現(xiàn)，各個系統(tǒng)之間相互配合，完成重金屬原子的監(jiān)測任務(wù)。LIBS 技術(shù)可以與計算機相結(jié)合，通過計算機可以精準地土壤中的重金屬原子進行統(tǒng)計，其統(tǒng)計方法更加的可靠，而且LIBS技術(shù)可以同時檢測多種元素，極大地提高了土壤中重金屬元素的監(jiān)測效率。

1.3 磁化率技術(shù)監(jiān)測

重金屬能夠影響土壤的磁性，隨著土壤中重金屬的增多，土壤的磁性也會隨之增加，因此，可以通過對土壤中磁性檢測的方法判斷重金屬含量是否超標。對土壤中磁性的檢測需要用到磁化率技術(shù)，通過該技術(shù)可以精準地獲取土壤的磁性強度，并且根據(jù)不同重金屬元素對磁性的影響確定土壤中重金屬的種類以及含量，進而判斷土壤中重金屬的含量是否超標。

2 重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)

2.1 工程措施

工程措施主要用于輕度污染的土壤，對受到重金屬污染的土壤進行深耕和翻土，同時將被污染的土壤堆放或填埋，對其進行統(tǒng)一處理。因此，該方法的工程量較為巨大，重金屬治理的成本也會隨之增加，并且極易對土壤的結(jié)構(gòu)造成影響，但相對地，這種土壤修復(fù)方式優(yōu)勢也十分明顯，可以非常徹底地對污染進行處理，并且修復(fù)后的土壤不會發(fā)生反復(fù)，是一種非常有效的土壤修復(fù)方式。在工程措施中，客土和換土是常見的重金屬污染修復(fù)方式，客土就是在土壤中增加無污染的土壤，換土就是更換受污染的土壤，這兩種方法最大的優(yōu)點就是見效快。

2.2 淋洗法

土壤淋洗需要通過淋洗液來實現(xiàn)，不同的淋洗液對重金屬的影響不同。EDTA 淋洗液具有增加重金屬離子的活性，使重金屬離子能夠隨著淋洗過程的進行逐漸向下層移動，將重金屬離子進行沉降；Fe、Zn 淋洗液對Cd 的治理效率較高，但很難對汞元素進行有效地治理。而且，淋洗法也具有一定的局限性，并不適合所有類型的土壤，只有在滲透性較好的土壤中才能適用，一旦土壤的粘性過大，該方法將不再適用。此外，淋洗液中的金屬離子一旦流入地下，有可能對地下水造成污染，因此，在使用該方法治理土壤時需要慎重，避免淋洗過程造成二次污染。

2.3 電動力學法

電動力學法主要用于滲透性地、粘性大的重金屬污染土壤的修復(fù)，可以極大地縮短土壤的修復(fù)時間，并且具有較高的經(jīng)濟價值，可以在很大程度上節(jié)約土壤治理的成本。使用電動力學法修復(fù)土壤需要在土壤中插入電極，在電流的作用下，土壤中的H+會自發(fā)地向土壤中的毛細孔移動，將重金屬離子通過流體作用攜帶到電極的陽極附近，最終集中附著在土壤的表層，再將表層受到污染的土壤清除即可完成重金屬土壤的修復(fù)工作。電動力學法修復(fù)土壤對Pb2+、Cr3+等重金屬離子具有十分顯著的清除效果，修復(fù)效率超過90%，是一種較為常用的重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)[2]。

2.4 沉淀法

沉淀法是利用重金屬離子與某些離子發(fā)生化學反應(yīng)，生成沉淀物修復(fù)土壤的一種方式。使用該方法可以有效地降低土壤中重金屬離子的濃度，使重金屬離子能夠與土壤分離，進而實現(xiàn)治理土壤污染的目的。使用該方法修復(fù)土壤需要對土壤的pH 值進行調(diào)整，當pH＜5 時，土壤中的重金屬離子將處于游離狀態(tài)，在土壤中以離子狀態(tài)存在。此時，需要增加土壤的pH 值，使土壤中的OH-的含量增加，重金屬離子在遇到OH-時，將會發(fā)生化學反應(yīng)生成沉淀物，進而將重金屬離子從土壤中分離出來。為了提高土壤的pH 值，可以在土壤中添加一定量的堿性物質(zhì)，如石灰、高爐灰等。需要注意的是：堿性物質(zhì)的添加需要適量，一旦含量過高，將會導致土壤中的營養(yǎng)元素流失，造成土壤的肥力下降。

2.5 生物修復(fù)

生物修復(fù)是一種全新的重金屬土壤修復(fù)方式，主要是用到生物降解的手段，利用微生物對重金屬離子的吸附、轉(zhuǎn)化等作用，最終對土壤中的重金屬離子進行沉淀。微生物對重金屬離子的吸附、轉(zhuǎn)化需要通過細胞表面的基團實現(xiàn)，基團可以與重金屬離子形成共價鍵，進而對重金屬離子進行吸附。微生物對重金屬離子的沉淀可以通過晶體化作用實現(xiàn)，將沉淀聚集在細胞表面。當微生物死亡后，重金屬沉淀物具有較強的穩(wěn)定性，可以有效地與土壤進行分離[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，重金屬監(jiān)控技術(shù)和土壤修復(fù)技術(shù)對于重金屬污染的治理起到了至關(guān)重要的作用，通過這些技術(shù)對土壤中的重金屬進行治理，可以降低重金屬對土壤的污染，逐漸完成污染土壤的修復(fù)工作，促進生態(tài)環(huán)境的持續(xù)發(fā)展。