重金屬污染土壤的修復(fù)技術(shù)及其修復(fù)實(shí)踐

環(huán)境修復(fù)網(wǎng)訊:摘要：近年來我國(guó)重金屬污染事件頻發(fā)，嚴(yán)重影響廣大群眾的身體健康，土壤重金屬污染與防治成為人們關(guān)注的環(huán)境問題之一。作者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，綜述了近年來國(guó)內(nèi)外有關(guān)重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究進(jìn)展，包括物理/化學(xué)修復(fù)技術(shù)、生物修復(fù)技術(shù)和農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)等，對(duì)每種技術(shù)的基本修復(fù)原理、技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用范圍進(jìn)行了討論。同時(shí)，對(duì)國(guó)內(nèi)外典型的重金屬污染土壤修復(fù)工程實(shí)踐進(jìn)行了介紹，以期為重金屬污染土壤的修復(fù)提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：土壤；重金屬；農(nóng)田；修復(fù)技術(shù)；修復(fù)實(shí)踐

土壤是自然環(huán)境的主要組成，是我國(guó)主要的自然資源，在我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。土壤這一自然資源不僅可以為農(nóng)業(yè)種植活動(dòng)提供豐富的能源和養(yǎng)料，也可以為農(nóng)業(yè)種植提供充足的空氣和熱能，關(guān)系著農(nóng)業(yè)的發(fā)展。土壤一旦受到污染，出現(xiàn)質(zhì)量問題，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)會(huì)帶來較大影響，關(guān)系著人們的生活質(zhì)量和身體安全。當(dāng)下，重金屬污染是影響土壤質(zhì)量最主要的因素，對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展具有較大影響。

一、土壤重金屬污染來源及危害性

（一）土壤重金屬污染來源

1、大氣污染

冶煉、電力及化工等工業(yè)在生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中，煤炭、石油等燃料在燃燒過程中，大量重金屬元素進(jìn)入到大氣中，由于沉降造成了公路、鐵路兩側(cè)土壤重金屬含量超標(biāo)嚴(yán)重。大量工程實(shí)驗(yàn)證明，土壤重金屬污染和Hg元素的累積存在密切關(guān)系。大氣重金屬污染物利用土壤吸附性作用、植物介質(zhì)吸收等相關(guān)方式進(jìn)入到了土壤之中。

2、污水灌溉

隨著城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，當(dāng)前工業(yè)化發(fā)展速度明顯加快，水資源短缺問題這一階段也逐漸顯露出來，大量未經(jīng)處理的工業(yè)廢水被排入河流中，造成污水灌溉問題的出現(xiàn)。當(dāng)前我國(guó)全年污水量高達(dá)630多億噸，污水灌溉抄表引發(fā)了土壤重金屬污染問題，由于灌溉造成的土壤重金屬污染對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的不利影響。

3、采礦、冶煉

當(dāng)前工業(yè)礦區(qū)重金屬污染情況嚴(yán)重，采礦、冶煉中的廢渣、廢水排放以及重金屬廢棄物排放造成了不同程度的污染，污染范圍還會(huì)以廢棄堆為中心逐漸向周圍擴(kuò)散。

（二）重金屬土壤污染危害性

從相關(guān)科研機(jī)構(gòu)公布的數(shù)據(jù)來看，我國(guó)受到Pb、Hg等重金屬污染的耕地面積為2000萬hm2，約占總體耕地面積的五分之一。重金屬對(duì)于人體有著極大的威脅，極易誘發(fā)癌癥等各類惡性疾病，例如20世紀(jì)60年代日本富山縣爆發(fā)的“痛痛病”，就是較為典型的重金屬中毒案件，而痛痛病的爆發(fā)與當(dāng)?shù)赝寥牢廴居兄苯雨P(guān)系。近些年來我國(guó)重金屬土壤污染事件頻發(fā)，廣東韶關(guān)鎘超標(biāo)、湖南株洲鎘污染、湖南武岡市百名兒童鉛超標(biāo)，重金屬土壤污染的危害性及高頻性，要求政府主管部門及相關(guān)企業(yè)必須做好污染治理與土壤修復(fù)工作。與其他土壤污染不同，重金屬土壤污染具有隱蔽性、長(zhǎng)期性及不可逆轉(zhuǎn)性等特征，重金屬在土壤中的不斷富集，不僅造成土壤肥力下降，影響農(nóng)作物產(chǎn)量，同時(shí)還會(huì)對(duì)地下水體造成污染。

二、土壤修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)下，重金屬土壤污染問題較為突出，對(duì)環(huán)境和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有較大影響，其不僅影響著當(dāng)下群眾生活安全性，也影響著子孫后代的生活安全性。因此，要增加對(duì)重金屬土壤污染問題的關(guān)注度，保證環(huán)境安全性，保證農(nóng)業(yè)種植作物的安全性。對(duì)受到重金屬污染的土壤進(jìn)行修復(fù)是當(dāng)下較為主要的工作，也是控制重金屬污染的主要手段。

常見的土壤修復(fù)技術(shù)主要包括以下幾種：①化學(xué)技術(shù)；②工程技術(shù)；③礦物技術(shù)；④生物方法。下文主要對(duì)當(dāng)下我國(guó)較為常見和效果明顯的修復(fù)技術(shù)進(jìn)行細(xì)致化研究和分析。

（一）化學(xué)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

利用化學(xué)方法對(duì)土壤進(jìn)行修復(fù)，應(yīng)用性較好，可以最大限度的降低污染度，保證土壤的質(zhì)量，降低對(duì)環(huán)境的污染和破壞?；瘜W(xué)修復(fù)方法，其主要是把一些具有化學(xué)性質(zhì)的藥劑在土壤上進(jìn)行播撒，來對(duì)土壤進(jìn)行改良，化學(xué)藥劑會(huì)把土壤中含有的重金屬污染物質(zhì)進(jìn)行吸納，對(duì)土壤具有還原和氧化的作用，可以對(duì)土壤進(jìn)行保護(hù)，抵抗重金屬的污染強(qiáng)度，減低重金屬的污染力度。對(duì)土壤污染降解的化學(xué)方法進(jìn)行細(xì)致化分析和研究，發(fā)現(xiàn)其拮抗技術(shù)應(yīng)用效果較好，應(yīng)用頻繁，拮抗技術(shù)主要是利用具有吸附和修復(fù)能力的藥液對(duì)受到重金屬污染的土壤進(jìn)行修復(fù)，操作簡(jiǎn)單，具有較好的實(shí)際應(yīng)用性。但是拮抗技術(shù)也具有自身的局限性，其不能在根源上把污染源進(jìn)行抑制。

（二）工程技術(shù)和礦物技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

工程修復(fù)也是當(dāng)下較為常見的土壤修復(fù)技術(shù)，其主要涵蓋以下幾種：對(duì)土壤進(jìn)行變換運(yùn)作、進(jìn)行客土作業(yè)，對(duì)土壤進(jìn)行翻轉(zhuǎn)、對(duì)土壤進(jìn)行深耕。這些不同的工程方法，可以把沒有受到污染和破壞的土壤，與受到重金屬污染的土壤進(jìn)行整合，減少重金屬的含量，降低農(nóng)業(yè)作物的污染程度，保證人食用的安全性。礦物技術(shù)，主要是利用礦物質(zhì)對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)行修復(fù)和管理，自然性特征明顯。礦物技術(shù)主要利用礦物質(zhì)的天然性，來保證土壤的安全性，可以有效降低土壤的重金屬污染。通常來說，礦物技術(shù)所應(yīng)用的礦物質(zhì)，主要取之于自然界中，把礦山中廢棄的礦物質(zhì)進(jìn)行再次利用，在降低土壤污染度的同時(shí)，可以最大限度的對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。

（三）生物技術(shù)

生物技術(shù)，其主要是利用其自身的消減能力，來減少土壤污染物含量，應(yīng)用較為便捷，土壤修復(fù)效果顯著。生物技術(shù)具有多樣化的特點(diǎn)，主要包括以下不同的方法：①動(dòng)物技術(shù)。動(dòng)物修復(fù)方法，是生物技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)，是較為天然的修復(fù)技術(shù)。動(dòng)物技術(shù)主要是利用一些蚯蚓、老鼠等不同生物，來把土壤中重金屬物質(zhì)進(jìn)行吸附，重金屬元素被吸收后，利用澆灌方法，把吸附了污染物的動(dòng)物進(jìn)行驅(qū)趕，來保證土壤的質(zhì)量；②植物技術(shù)。植物技術(shù)方法主要是利用植物來把土壤中含有的重金屬物質(zhì)進(jìn)行吸收，植物在吸收完畢污染物質(zhì)后，利用自身的性能，把污染物進(jìn)行化解，應(yīng)用性較好，可以保障重金屬清除的徹底性；③微生物技術(shù)。土壤中的某些微生物對(duì)一種或多種污染物具有沉淀、吸收、氧化和還原的作用，微生物修復(fù)就是利用這種作用來降低土壤重金屬的吸收、修復(fù)被污染的土壤和降解復(fù)雜的有機(jī)物。

三、重金屬土壤污染修復(fù)實(shí)踐

重金屬土壤污染修復(fù)技術(shù)在發(fā)展及長(zhǎng)期的實(shí)踐中，取得了一系列成就，土壤修復(fù)效能不斷提升，修復(fù)成本得到管控。對(duì)重金屬土壤污染修復(fù)實(shí)踐的探討，有助于進(jìn)一步理清修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用方式，理順重金屬土壤污染修復(fù)的基本流程，明確修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用重點(diǎn)，為后續(xù)相關(guān)修復(fù)工作的開展提供了參考。歐美專家組通過6年時(shí)間，使用生物固體堆肥、糖酸鹽等改良劑，完成了對(duì)重金屬污染土壤的改良，并在改良過程中發(fā)現(xiàn)，部分改良劑有效提升了修復(fù)效率，明顯降低土壤重金屬的有效含量，降低重金屬的危害性。我國(guó)湘江水環(huán)境重金屬污染整治關(guān)鍵技術(shù)研究與綜合示范項(xiàng)目作為重金屬污染土壤修復(fù)國(guó)家級(jí)研究課題，廣泛開展了湘江流域重金屬土壤污染區(qū)域的修復(fù)工作，其中對(duì)于某稻田的修復(fù)工作效果明顯，水稻中Cd含量下降63.8%，修復(fù)效果極為顯著，這些修復(fù)實(shí)踐活動(dòng)充分證明重金屬土壤修復(fù)技術(shù)有著極好的實(shí)用性，切實(shí)滿足土壤保護(hù)的需求。

總結(jié)

綜上所述，對(duì)于重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)而言，國(guó)際上正在進(jìn)行多方面的探索和研究，然而每種方法都有其優(yōu)勢(shì)，若將各類方案的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行擇優(yōu)、綜合，那么修復(fù)和治理將會(huì)更加高效、穩(wěn)定。從本文可看出，修復(fù)技術(shù)各不相同，且使用載體和作用范圍也有所差異，但是各種技術(shù)之間的關(guān)系又是有機(jī)相連的。當(dāng)前的土壤污染現(xiàn)狀形勢(shì)不容樂觀，那么我們需要更加穩(wěn)定、更具有效果的修復(fù)、治理方案，徹底改變目前土壤重金屬污染的現(xiàn)狀。

原標(biāo)題:重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)及其修復(fù)實(shí)踐 樓佳飛