重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)研究的現(xiàn)狀與展望

閆晗 段騰騰

（1.山東省環(huán)境保護科學(xué)研究設(shè)計院有限公司，山東 濟南 250013；2.無錫市政設(shè)計研究院有限公司，山東濟南 250013）

土壤重金屬的污染源非常多，對土壤污染的不容忽視，是環(huán)境污染防治的關(guān)鍵組分。土壤污染的防治工作需要首先做好預(yù)防工作，其次需要進行有關(guān)治理工作，防治和治理要相互結(jié)合，否則只有在污染時才進行治理，需要投入更多的資金，有時很難修復(fù)到初始狀態(tài)。

一、物理修復(fù)

（一）客土、換土法

客土法是在污染較輕的土壤中添加清潔土壤。換土法是將污染土壤更替為無污染土壤。這2 種方法目前都已無法滿足經(jīng)濟上的需求，在重金屬污染土壤修復(fù)過程中的應(yīng)用較少。

（二）電動修復(fù)技術(shù)

電動修復(fù)技術(shù)是指土壤中的重金屬離子（如Pb2+、Cd2+、Cr6+、Zn2+等）和無機離子在電場作用下以電泳、電滲流或電遷移的方式向電極運輸而遷移出土壤，并定期集中處理重金屬污泥，與其他原位方法不同，電動修復(fù)可在低電導(dǎo)率細顆粒土壤中有效地去除重金屬，具有簡單靈活、修復(fù)范圍廣和不破壞土壤自然結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，最大的缺點是修復(fù)效率受pH 影響較大、容易發(fā)生極化和能源消耗較高等問題，因此該技術(shù)還處在實驗研究階段。為了優(yōu)化電動修復(fù)技術(shù)，可通過添加強化劑來減輕“聚焦”效應(yīng)，常見的添加劑有絡(luò)合劑、有機酸、無機酸、表面活性劑等。

二、生物修復(fù)方法

（一）植物修復(fù)技術(shù)

自然界中有一些植物對某種或者及幾種特定的重金屬具有超能力的富集，可以將土壤內(nèi)的重金屬從根部向莖轉(zhuǎn)移，減少土壤重金屬含量的植物叫做超富集植物，通常情況下，植物對重金屬的吸附能力是100 倍以上。植物修復(fù)技術(shù)就是在此基礎(chǔ)上展開的，使用生物或者化學(xué)措施轉(zhuǎn)化、吸收、降解土壤中的重金屬污染物的一種措施。植物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點非常多，環(huán)保、經(jīng)濟、對土壤擾動小、安全等，得到了學(xué)術(shù)界和各級政府的廣泛關(guān)注，目前形成了很多去除土壤重金屬的友好、生態(tài)的技術(shù)，是降低土壤重金屬含量的法寶。

（二）動物修復(fù)技術(shù)

動物修復(fù)技術(shù)是將土壤中的常見動物鼠、蚯蚓等，直接分解、吸收、轉(zhuǎn)化或者是提高土壤的各項指標(biāo)、增強肥力，實現(xiàn)微生物和植物的快速生長，從而修復(fù)土壤污染。蚯蚓時候大型的土壤動物類別，可以優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤空氣含量和水含量，增加土壤的總體肥力，最終改善土壤的各項指標(biāo)。蚯蚓是動物修復(fù)土壤的代表，蚯蚓的活動、植物生長可以將土壤中的重金屬富集起來，然后將重金屬轉(zhuǎn)移到蚯蚓和植物中，降低土壤中重金屬的含量，徹底清除土壤中的重金屬。

三、化學(xué)修復(fù)法

化學(xué)修復(fù)技術(shù)是向土壤中投放化學(xué)物質(zhì)，將土壤中的化學(xué)性質(zhì)改變，間接或者直接改變土壤中生物效能，降低生物吸收重金屬量。常見的化學(xué)方法有忽而學(xué)淋洗法、化學(xué)改良劑、化學(xué)柵等方法?；瘜W(xué)改良劑是目前常見的化學(xué)方法，常見投放的物質(zhì)有石灰、磷酸鹽、骨粉、硅酸鹽、鈣鎂磷肥、秸稈、禽畜糞便泥炭等。石灰可以增加土壤的pH 值，可以降低土壤重金屬富集的速度。硅酸鹽和磷酸鹽可以將土壤中的重金屬進行固化，實現(xiàn)土壤中重金屬形成不溶于水的沉淀物質(zhì)。生物炭中含有很多疏松多孔的空隙，表面積大可以實現(xiàn)陽離子交換，可以將土壤中的污染物吸附，降低污染物的轉(zhuǎn)化水平。生物炭具有堿性，可以將酸性土壤進行中和，降低土壤的毒性，生物炭是生物天然生活場所，微生物可以降解污染物。化學(xué)淋洗法是把化學(xué)試劑將土壤中的重金屬向液相轉(zhuǎn)移，去除重金屬。這項技術(shù)的核心部分是尋找恰當(dāng)?shù)奶崛?，將重金屬分離，同時不會對土壤結(jié)構(gòu)造成破壞，也沒有二次污染。螯合劑是淋洗法的一種，是土壤溶液中重金屬的離子與螯合劑產(chǎn)生穩(wěn)定的螯合物，實現(xiàn)重金屬可溶，增加淋洗水平。這項技術(shù)中螯合劑成功引導(dǎo)植物修復(fù)技術(shù)是很重要的部分，EDTA、DTPA 可以明顯降低土壤重金屬可給性能。表面活劑可以減少溶劑中表面的張力。在土壤提取技術(shù)中使用的比較多，在充分思考土壤性質(zhì)以及類型的前提下，選取對應(yīng)的表面活性劑，可以提高配體的溶解性能，形成離子吸附、絡(luò)合等作用可以把土壤重金屬物質(zhì)從固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化，最終將重金屬去除?；瘜W(xué)柵方法是可以透水還能實現(xiàn)較好沉淀的固體材料，將化學(xué)柵放到污染物的最下面，或者是土壤第二次含水層部分，有機物在固體材料中堆積，可以將污染物收集起來，防止再污染。

總結(jié)：近些年來，我國陸續(xù)發(fā)生了多起土壤重金屬污染事件，對居民的健康影響可想而知。土壤重金屬污染關(guān)系到糧食安全、環(huán)境問題等眾多方面。加強土壤重金屬污染的修復(fù)工作可以改善農(nóng)產(chǎn)品的安全，從而保證居民的身體健康?，F(xiàn)代的修復(fù)技術(shù)從科學(xué)角度出發(fā)，修復(fù)土壤的污染問題，維持土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)的問題，每個修復(fù)方法都有自己的適用范圍，可以使用生物、物理、化學(xué)等方法融合在一起，實現(xiàn)高效、低耗的技術(shù)手段。