土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)

曲永軍

（定西市生態(tài)環(huán)境局安定分局，甘肅 定西 743000）

土壤中富含大量可用資源，糧食種植以及住房建造等均離不開(kāi)土壤。但是，隨著各產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，產(chǎn)生了很多能夠引起土壤污染的物質(zhì)，其中，重金屬對(duì)土壤造成的危害最大，而且重金屬屬于非常難分解的污染物。因此，要充分利用各種修復(fù)技術(shù)，對(duì)污染土壤進(jìn)行有效修復(fù)，從而使土壤能夠持續(xù)發(fā)揮其應(yīng)有功能。

1 土壤重金屬污染產(chǎn)生的影響

1.1 影響土壤中的動(dòng)物生長(zhǎng)

當(dāng)土壤中的重金屬含量超標(biāo)時(shí)，土壤就會(huì)呈現(xiàn)出高度富集重金屬的狀態(tài)。重金屬含量過(guò)高會(huì)對(duì)土壤中生存的動(dòng)物造成嚴(yán)重的危害，不僅會(huì)抑制動(dòng)物的生長(zhǎng)，而且會(huì)威脅動(dòng)物的生命安全［1］，還會(huì)對(duì)土壤中的動(dòng)物群體數(shù)量以及群體結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，從而導(dǎo)致土壤生態(tài)系統(tǒng)失衡，進(jìn)而使區(qū)域內(nèi)的土壤喪失其應(yīng)有的功能。

1.2 影響植物生長(zhǎng)

土壤受重金屬污染后，植物生長(zhǎng)十分緩慢，而且植株較為脆弱。由于這種現(xiàn)象很難被直觀(guān)觀(guān)察到，因此很容易錯(cuò)過(guò)最佳的搶救時(shí)間，從而造成植物大范圍死亡。農(nóng)田土壤受到重金屬污染后，不僅會(huì)嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)和發(fā)育，而且重金屬元素會(huì)隨著作物的生長(zhǎng)不斷累積，并通過(guò)作物的內(nèi)部運(yùn)輸?shù)竭_(dá)作物的果實(shí)，從而使果實(shí)的食用價(jià)值受到嚴(yán)重影響，進(jìn)而嚴(yán)重影響農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。

1.3 影響人體健康

人類(lèi)生活所需要的食物以及飲用水等均離不開(kāi)土壤，當(dāng)人們食用被重金屬污染的植物或動(dòng)物時(shí)，會(huì)間接大量攝入重金屬，從而對(duì)身體健康造成嚴(yán)重的危害［2］。另外，人類(lèi)隨時(shí)會(huì)與土壤接觸，在接觸過(guò)程中會(huì)有微小的重金屬通過(guò)皮膚表皮系統(tǒng)進(jìn)入人體內(nèi)部，從而對(duì)人的生長(zhǎng)發(fā)育造成一定的影響，最終使身體健康受到威脅。

2 土壤重金屬污染修復(fù)方法

2.1 物理修復(fù)方法

2.1.1 換土法。換土法就是將受到污染的土壤清除，然后替換成無(wú)污染的土壤，從而使土壤重金屬污染情況得到緩解［3］。目前常用的換土法有3 種。第一種是直接換土法，即將受到污染的土壤清理走，然后添加干凈的土壤。這種方法能夠達(dá)到很好的修復(fù)效果，但是工作量較大，因此在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)受到一定的限制，較適用于小范圍的重金屬污染土壤修復(fù)。第二種是客土法，即在原有的土壤基礎(chǔ)上，添加大量的無(wú)污染土壤，并將兩者混合，從而降低重金屬的污染程度。第三種是翻土法，即采用土壤深翻的方法，使深處無(wú)污染的土壤與表層受到污染的土壤進(jìn)行混合，從而對(duì)重金屬含量較高的土壤進(jìn)行稀釋?zhuān)源藖?lái)降低土壤中的重金屬含量。雖然應(yīng)用換土法能夠在一定程度上降低土壤中的重金屬含量，但是不能從源頭上修復(fù)污染土壤，具有一定局限性。

2.1.2 玻璃化技術(shù)。玻璃化技術(shù)，即利用專(zhuān)業(yè)的設(shè)施，經(jīng)過(guò)高溫高壓的方式將污染的土壤進(jìn)行玻璃化，從而使土壤中的重金屬固定，進(jìn)而有效地清除土壤中的重金屬。玻璃化技術(shù)對(duì)土壤的修復(fù)效率較高，而且修復(fù)效果良好，但是該技術(shù)的應(yīng)用需要相關(guān)設(shè)備的支持，工程量較大、成本較高，因此玻璃化技術(shù)一般適用于價(jià)值較高的重金屬污染土壤修復(fù)中。

2.1.3 電動(dòng)修復(fù)技術(shù)。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)，即采用通電的方式，使土壤中的重金屬聚集在電極附近，從而對(duì)該區(qū)域的重金屬進(jìn)行清理，進(jìn)而達(dá)到土壤修復(fù)的目的。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)在進(jìn)行土壤重金屬污染修復(fù)時(shí)，能夠獲得很好的修復(fù)效果，所投入的修復(fù)成本也較低，并且不會(huì)對(duì)周邊的環(huán)境造成二次危害。但是需要注意的是，應(yīng)用電動(dòng)修復(fù)技術(shù)時(shí)要對(duì)污染土壤的防滲層進(jìn)行及時(shí)處理，以防重金屬遷移到土壤的更深處，加大土壤修復(fù)難度。

2.2 化學(xué)修復(fù)方法

2.2.1 化學(xué)淋洗修復(fù)技術(shù)。化學(xué)淋洗修復(fù)技術(shù)就是將淋洗液加入污染土壤中，促使重金屬遷移到淋洗液中，然后將吸附了大量重金屬的淋洗液進(jìn)行回收，并進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤重金屬污染的修復(fù)。該技術(shù)的應(yīng)用原理與電動(dòng)修復(fù)技術(shù)類(lèi)似，都是利用重金屬的聚集效應(yīng)進(jìn)行處理。化學(xué)淋洗修復(fù)技術(shù)主要適用于沙質(zhì)土壤重金屬污染修復(fù)。不同種類(lèi)的淋洗液對(duì)于土壤重金屬污染的修復(fù)效果存在一定的差異［4］。在實(shí)際應(yīng)用中，雖然淋洗液修復(fù)技術(shù)能夠得到很好的修復(fù)效果，但是淋洗液很容易對(duì)地表水造成污染，并且回收淋洗液時(shí)還會(huì)帶走土壤中的部分營(yíng)養(yǎng)元素。因此，使用化學(xué)淋洗修復(fù)技術(shù)會(huì)使土壤肥力下降，從而影響植物生長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐，相關(guān)學(xué)者將化學(xué)淋洗修復(fù)技術(shù)與深層土壤固定技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，可以將重金屬固定在深層土壤中，從而有效降低其對(duì)地表水的污染。

2.2.2 化學(xué)固定修復(fù)技術(shù)?；瘜W(xué)固定修復(fù)技術(shù)也被稱(chēng)為原位固定技術(shù)。這種技術(shù)主要是把磷酸鹽、沸石或其他有機(jī)物質(zhì)加入被污染的土壤中，改變土壤中重金屬的理化性質(zhì)，使重金屬被氧化還原或者沉淀，從而有效降低重金屬對(duì)土壤的污染，并且能夠有效防止重金屬污染范圍擴(kuò)大?；瘜W(xué)固定修復(fù)技術(shù)能夠起到良好的修復(fù)效果，而且操作過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)是不能夠徹底清除土壤中的重金屬。

2.3 生物修復(fù)方法

2.3.1 微生物修復(fù)技術(shù)。微生物修復(fù)技術(shù)主要是將微生物添加到土壤中，使土壤中的重金屬被微生物的分泌物所固定。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以將藍(lán)細(xì)菌、動(dòng)膠菌等加入土壤中，從而在土壤內(nèi)產(chǎn)生大量的多糖、糖蛋白等物質(zhì)。這些物質(zhì)可以與重金屬形成絡(luò)合物，從而有效降低土壤中的重金屬含量，達(dá)到修復(fù)土壤的目的［5］。運(yùn)用微生物修復(fù)技術(shù)不僅能夠有效控制重金屬的污染范圍、提升土壤的肥力和抵抗力，起到良好的修復(fù)效果，而且投入的成本較低。

2.3.2 植物修復(fù)技術(shù)。植物修復(fù)技術(shù)包含多種修復(fù)方法，如植物提取法、植物揮發(fā)法、植物穩(wěn)定法以及植物促進(jìn)法等，這些方法均能夠達(dá)到良好的修復(fù)效果。植物提取法是將土壤中的重金屬富集到土壤上種植的植物體內(nèi)，然后將這些植物進(jìn)行砍伐，從而減少土壤中的重金屬含量；植物揮發(fā)法是利用植物的新陳代謝，使重金屬隨著植物的代謝過(guò)程而揮發(fā)，從而降低土壤中的重金屬含量；植物穩(wěn)定法是利用植物將重金屬吸附固定在土壤表層［6］；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。研究表明，當(dāng)?shù)V區(qū)內(nèi)的土壤重金屬污染超標(biāo)時(shí)，可以種植鬼針草、菊芋、狗尾草等植物，對(duì)重金屬進(jìn)行富集和清除。

3 結(jié)語(yǔ)

土壤重金屬污染已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人們的日常生活，對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行修復(fù)迫在眉睫。常用的土壤修復(fù)方法有物理修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法和生物修復(fù)法等，這些修復(fù)技術(shù)均可以達(dá)到良好的修復(fù)效果，但同時(shí)也存在一些缺陷。因此，進(jìn)行土壤重金屬污染修復(fù)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際污染情況和土壤特點(diǎn)選擇適合的修復(fù)技術(shù)，也可以同時(shí)運(yùn)用多種技術(shù)進(jìn)行修復(fù)，以確保修復(fù)更加高效，提高土壤的肥力和抵抗力，從而使依靠土壤生存的植物、動(dòng)物能夠良好生長(zhǎng)，并降低重金屬污染對(duì)人身體造成的傷害。