土壤重金屬污染治理方法探討

環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)訊:摘要：土壤重金屬污染（heavy metal pollution of the soil）是指土壤中金屬含量超過土壤自然背景值，繼而導(dǎo)致的金屬過量沉積的過程，如Fe（鐵）、Mn（錳）、Zn（鋅）、Hg（汞）等。從當(dāng)前情況來看，土壤重金屬污染與人類活動存在極大的關(guān)系，而所謂的重金屬主要是指比重≥5.0的金屬；例如As（砷）是作為一種常見的準(zhǔn)金屬，但由于它的化學(xué)性質(zhì)和環(huán)境行為與重金屬的相似性極高，故人們常將As（砷）歸屬于重金屬范疇。

人類在日常生活、勞動活動中，將金屬加入到土壤中，明顯高于正常土壤中重金屬的含量，最終造成人類活動周邊環(huán)境質(zhì)量惡化的的現(xiàn)象就叫做土壤重金屬污染。土壤重金屬污染的主要來源包括農(nóng)藥、廢水、污泥和大氣沉降等。它的主要特征是形態(tài)多變，降解難度高等。借此筆者這從治理方法的角度對土壤重金屬污染進(jìn)行研究與分析，以便提出更加科學(xué)、合理、有效的解決措施與辦法，最終達(dá)到預(yù)防和降低重金屬污染的程度，還給我們的子孫后代一個更加健康、生態(tài)、文明的生存環(huán)境。

一、重金屬污染的經(jīng)過分析

通常情況下，土壤重金屬污染的來源主要包括自然因素和認(rèn)為干涉兩方面。其中自然因素主要兩點(diǎn)，一是土壤的成土母質(zhì)逐漸發(fā)生風(fēng)化時，土壤重金屬本底含量則會逐漸受到影響；二是成土母質(zhì)在長期受到以自然物理和化學(xué)遷移為主的風(fēng)力和水力搬運(yùn)。人為干涉主要包括以下三點(diǎn)，人類活動中不同的工礦企業(yè)在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)時向土壤輸出額外的重金屬，如鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)等；二是人類在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中向土壤輸入額外的重金屬；三是隨著現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)闹饾u發(fā)展，交通運(yùn)輸中產(chǎn)生的各種重金屬對土壤的影響。從工業(yè)角度來看，真正劃入重金屬范疇的金屬有銅、鉛、鋅、錫、鎳、鈷、銻、汞、鎘和鉍等10種。但從土壤-植物系統(tǒng)的角度來看，對人類在生命健康和動植物的危害極大的金屬主要有(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)等等金屬為主。

二、重金屬的主要特征、危害與污染特點(diǎn)分析

2.1 特征分析：土壤重金屬污染的特征主要包括兩點(diǎn)，一是形態(tài)多變，二是降解難度高；其中形態(tài)多變主要是指隨著Eh、Ph、配位體的變化，重金屬的價態(tài)、化合態(tài)和結(jié)合態(tài)也會存在極大差異，當(dāng)這些因素發(fā)生變化是時，重金屬的有效性與毒性也會隨之改變。降解難度高主要是指重金屬在土壤中的只發(fā)生單一的形態(tài)轉(zhuǎn)變和遷移，降解難度較高。

2.2 重金屬的危害分析：根據(jù)2013年年底中國國土資源部副部長王世元的相關(guān)調(diào)查報告表明，我國內(nèi)地發(fā)生重毒污染的更低面積占比大約在5000萬畝，重金屬污染的占比大約在75%左右，同時重金屬污染也極大程度的威脅到我國糧食生產(chǎn)。從危害角度而言，重金屬的不僅會影響植物根、葉的正常發(fā)育，當(dāng)達(dá)到一定程度時，還有會破壞人體神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、骨骼系統(tǒng)等，繼而誘發(fā)各種疾病，甚至誘發(fā)死亡。

2.3 土壤重金屬污染特點(diǎn)分析：從當(dāng)前土壤中重金屬污染情況來看，土壤重金屬污染的特點(diǎn)主要包括以下幾點(diǎn)：一是由于重金屬被微生物降解的難度極高，因此重金屬常常以污染物的角色潛伏在自然環(huán)境中；二是由于受到土壤膠體和顆粒物的吸附，重金屬在土壤中的濃度常呈現(xiàn)出垂直遞減分布狀態(tài)；三是重金屬與氯離子、硫酸離子、氫氧離子等常見的土壤配位體相互作用，繼而生成絡(luò)合物或螯合物，使重金屬在土壤中的溶解度和遷移活性更活躍，且不易溶解；四是重金屬常常通過食物鏈富集于土壤中的各種生物上，放大生物；五是由于重金屬的形態(tài)、活性與毒性不同，它在土壤pH、Eh、顆粒物等影響下容易產(chǎn)生遷移和轉(zhuǎn)化。

三、土壤重金屬污染治理方法探討

根據(jù)中科院院士周志炎2012年5月17日所做的銀杏葉和果實(shí)的變化來看，由于全球氣溫變暖，二氧化碳濃度增高，銀杏葉子的氣孔密度不僅會隨著氣溫的變化而變化，同時還會隨著二氧化碳濃度而逐漸發(fā)生改變，而當(dāng)二氧化碳濃度增高時銀杏葉的氣孔密度也在增多，同時葉子形態(tài)也會發(fā)生略微的改變，從周志炎先生的研究還發(fā)現(xiàn)1.7億年來，銀杏葉和果實(shí)的變化來看，銀杏的葉子越來越小，果實(shí)卻越來越大。從這個事業(yè)中我們可以從一個側(cè)面看出，環(huán)境污染對自然的改變是極其明顯的。那么，在面對土壤土壤重金屬污染時，我們應(yīng)該采取怎樣的治理措施呢？

3.1 積極修復(fù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境：首先，加強(qiáng)對土壤重金屬污染物的檢測分析，根據(jù)土壤重金屬污染程度制定科學(xué)、合理、有效的土壤重金屬的治理方法。其次，土壤重金屬污染作為當(dāng)前全球性污染的主要污染源之一，它不僅會給自然造成極大的危害，還會通過農(nóng)作物進(jìn)入人類食物鏈，最終危害人類的生命健康；因此為了更好的降低土壤重金屬污染則可積極的推行農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境修復(fù)：

3.1.1 換土、客土、和深耕翻土：換土主要是指換掉被重金屬污染的土壤，并對被污染的土壤進(jìn)行安全處理；客土主要是指將別處的未收到污染的土壤運(yùn)到被重金屬污染的地方；深耕翻土主要是指對被重金屬污染的土壤進(jìn)行深耕，并翻出被重金屬污染的土壤；

3.1.2 積極引進(jìn)植物修復(fù)技術(shù)：利用綠色植物轉(zhuǎn)移、容納或轉(zhuǎn)化重金屬污染物給被污染的土壤造成的傷害，使其逐步恢復(fù)為無害，通過相關(guān)的研究數(shù)據(jù)表明，通過植物的吸收、揮發(fā)、根濾等作用，不僅能有效凈化土壤，還能有效的降低污染物比例，重金屬也不例外。

3.1.3 植物提取和富集：將具有較強(qiáng)富集能力的特殊植物種植到被重金屬污染的土壤中，繼而將重金屬轉(zhuǎn)移、貯存到植物的地上部位，最終實(shí)現(xiàn)去除土壤中的重金屬物質(zhì)，如去除Pb、Cd、Ni、Cu、 Cr等；根據(jù)曹樹青教授的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)利用新型植物修復(fù)基因工程技術(shù)治理土壤重金屬污染已經(jīng)取取得了較好的效果，方面取得進(jìn)展。其原理主要在于當(dāng)植物收到某些重金屬的脅迫限號轉(zhuǎn)導(dǎo)時，植物的分子調(diào)控機(jī)制則會發(fā)揮它的積極作用，而在這種環(huán)境下植物歲受到重金屬的污染，在其正常生長的同時，并將這些重金屬吸收后儲存至液泡中，如鎘等；然后在對這些植物進(jìn)行處理，則可以降低降低土壤中的重金屬含量。

3.2 物理修復(fù)：從當(dāng)前土壤重金屬污染治理情況來看，物理修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用主要包括電動修復(fù)、土壤淋溶等技術(shù)；

3.2.1 電動修復(fù)：電動修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用原理主要是指通過電遷移和電滲流的方式將土壤重的重金屬去除，其方法主要是指在在重金屬污染的土壤中設(shè)置電極對，當(dāng)向電極上施加滯留電壓時，電極則會逐漸形成直流電場，土壤中的重金屬則會通過電遷移的方式向相反的電極移動，最終遷移出被污染的土體。

3.2.2 土壤淋溶：對積極引進(jìn)原位治理和異位治理，降低環(huán)境風(fēng)險，根據(jù)被污染土壤的實(shí)際情況制定科學(xué)、合理、有效的土壤淋溶措施，在積極借助下滲水流通過溶解、水化、水解、碳酸化等作用，將被污染土壤表層中的部分重金屬帶走。并根據(jù)土壤的淋溶強(qiáng)度，制定各種不容的淋溶措施，如K、Na淋溶，Ca、Mg淋溶，粘粒淋溶等。但應(yīng)注意的問題是，由于當(dāng)前土壤淋溶后土層逐步酸化較為明顯。例如，濕潤度較高的地區(qū)的土壤上部由于長時間水分自地表向下淋溶，其可溶性物質(zhì)和細(xì)微土粒被淋洗的概率較大，逐漸形成土色變淺、質(zhì)地變粗等性質(zhì)的淋溶層。因此在實(shí)施土壤淋溶時，應(yīng)積極的借助耕作、施肥等來改善被重金屬污染的土壤的不良性狀。

參考文獻(xiàn)

[1]趙巖, 黃運(yùn)新, 秦云,等. 植物修復(fù)土壤重金屬污染的研究進(jìn)展[J]. 湖北林業(yè)科技, 2016, 45(1):40-43.

[2]安鳳秋, 董祥芝, 李慶,等. 利用微生物技術(shù)修復(fù)重金屬污染土壤的方法探討[J]. 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 62(6):67-70.

[3]謝玖舟, 陳頌, 匡焱紅,等. 礦區(qū)土壤重金屬污染的化學(xué)修復(fù)治理研究進(jìn)展[J]. 廣東化工, 2016, 43(22):107-107.

[4]邱孺, 康雅楠, 胡昆,等. 淺談土壤重金屬污染現(xiàn)狀及治理措施[J]. 內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計, 2017, 40(5):1-3.