論土壤中重金屬銅污染的處理研究

李躍科

（貴州省六盤水市六枝特區(qū)環(huán)境保護局 貴州六盤水 553400）

隨著我工業(yè)化迅速發(fā)展，采礦、冶金以及鎘處理等工業(yè)的發(fā)展，受前期環(huán)境保護觀念落后的影響，當(dāng)前大多數(shù)工業(yè)園區(qū)附近的耕地都不同程度的受到了重金屬的污染。嚴重危害了植物、動物和土壤微生物，并威脅到生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和人類的安全。

1 土壤銅污染的危害性

1.1 危害植物生長

土壤中少量的銅能促進植物的生長,但過量的銅就會對植物產(chǎn)生毒害作用，如果當(dāng)土壤中的銅濃度達到一定的極限值后，植物的生長發(fā)育將會受阻，嚴重時甚至?xí)斐芍参锼劳觥?/p>

1.2 抑制土壤微生物

土壤微生物的存在在土壤生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與養(yǎng)分轉(zhuǎn)化過程中一直起著十分重要的作用。土壤被銅所污染后，當(dāng)土壤中銅等重金屬的濃度超過一定限度時，土壤微生物數(shù)量和種群結(jié)構(gòu)將會被強制改變，輕則引起微生物的生長代謝受到抑制，重則甚至?xí)鹜寥牢⑸锏乃劳觥?/p>

1.3 降低土壤中酶的活性

土壤中酶的活性是衡量土壤質(zhì)量，但當(dāng)土壤受到銅污染后，銅將會通過破壞酶的活性位點和空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤中酶的活性下降；抑制微生物的生長、繁殖，減少土壤微生物體內(nèi)酶的合成和分泌，最終使土壤中酶的活性降低。此外銅污染還會對土壤過氧化氫酶和磷酸酶活性產(chǎn)生不同程度的抑制作用。

1.4 影響土壤對有機物吸附作用

良好的吸附作用可以改良土壤的環(huán)境，但受污染的土壤吸附能力將會降低，將會影響土壤的質(zhì)量。銅的污染存在不僅影響土壤對有機物的吸附作用，受銅具有比較強的絡(luò)合能力的影響，還會增加土壤對有機污染物的吸附。

2 土壤中重金屬銅的來源

2.1 土壤重金屬污染的一個來源是自然界本身的變化形成的。由于自然界的風(fēng)雨變換，巖石受到了風(fēng)化的反應(yīng)。一些抗風(fēng)能力弱的巖石如碳酸鹽類巖石就會較明顯的影響到土壤中的重金屬含量。

2.2 大氣中也存在著一定的重金屬，諸如火山爆發(fā)、森林火災(zāi)、風(fēng)力揚塵這些自然狀況發(fā)生的都會出現(xiàn)重金屬物質(zhì)懸浮在空氣中，在降塵之后進入土壤，從而造成土壤重金屬污染。一旦這些污染物被植物、水體吸收，還會進一步影響到更大的范圍。

2.3 自然界的土質(zhì)污染也是土壤重金屬污染的一個主要源頭，由于巖漿以及重金屬本身的質(zhì)變作用，部分含有大量重金屬物質(zhì)的工業(yè)礦床會隨著地下水、土壤層本身的發(fā)育變化而發(fā)生性質(zhì)改變，一些被搬運的突然和巖石物質(zhì)會含有大量的重金屬物質(zhì)。

3 重金屬銅污染土壤修復(fù)技術(shù)

3.1 物理修復(fù)技術(shù)

主要分為電熱修復(fù)、土壤淋洗、電動修復(fù)等。針對面積小且污染重的土壤進行修復(fù),適應(yīng)性廣，也是一種治本的措施,但在操作中可能發(fā)生二次污染破壞土壤結(jié)構(gòu)并導(dǎo)致肥力下降。

3.2 化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)是指將天然礦物、有機質(zhì)、固化劑以及化學(xué)試劑等物質(zhì)加入土壤,改變其Eh、PH值等理化性質(zhì),并通過氧化還原、吸附、沉淀、抑制、絡(luò)合螯合及拮抗等作用降低重金屬本身的生物有效性。

3.3 生物修復(fù)

隨著環(huán)境保護意識的增強，人們對環(huán)境要求度越來越高，目前生物修復(fù)措施已更多的被人們所認可并推崇，生物修復(fù)也是當(dāng)前對土壤造成后期影響最有效的措施，這也將是今后土壤污染治理的主要方向，目前主要方法就是利用生物去削減、凈化重金屬或降低土壤中銅的毒性。但要注意的是對重金屬富集能力較強的植物往往是植株矮小，生長速度慢，且容易受到生長環(huán)境的限制，但是與常規(guī)的填埋法比起來仍然有很大的優(yōu)勢，

4 重金屬銅污染土壤的治理途徑

4.1 換土或深度覆蓋

對于小面積污染嚴重的土壤治理,如何無法將污染土壤部分或全部換掉，徹底進行整治的話，可以采用在被污染的土壤上厚厚覆蓋一層非污染土壤，進行深度覆蓋的方法進行了治理，但不管理采用覆土和換土的方法，其厚度都應(yīng)大于耕層土壤的厚度。但這兩種方法的缺點是都需要耗費大量的人力與財力,并且在換土過程中,如果方法不慎還會存在著占用土地、滲漏、污染環(huán)境等不良因素的影響.

4.2 采用電極清除法

借助金屬性的特性，可能利用在水分飽和的污染土壤中插入一些電極，然后通一低強度的直流電，促使土壤中的金屬離子在電場的作用下定向移動，然后在電極附近富集并進行科學(xué)處理，從而達到清除重金屬的目的。在選擇電極時，特別注意的是電極的采用最好是石墨，因為如果使用金屬電極受到腐蝕后，會對土壤造成二次的污染。而且在使用過程中要嚴格控制電極的多少、間距及深度，而且在電流強度的控制上，以可以科學(xué)回收多種重金屬元素為目的。

4.3 清水沖洗及物質(zhì)間的化學(xué)反應(yīng)作用

對重金屬污染嚴重的土壤，特別是農(nóng)業(yè)種植區(qū)，要堅持用清水沖洗重金屬污染的土壤，從而促使土壤中的重金屬隨水遷移至較深的根外層，從而減少作物根區(qū)重金屬的離子濃度。在沖洗過程中為防止二次污染，要積極利用含有一定配位體的化合物，沖淋土壤，通過化合物的作用，土壤中的重金屬形成具有穩(wěn)定絡(luò)合常數(shù)的絡(luò)合物，或者在處理過程中要用帶有陰離子的溶液,如碳酸鹽、磷酸鹽沖洗土壤,促使土壤中的重金屬形成化合物沉淀，從而減少土壤中的銅的濃度。

5 結(jié)語

綜上所言，國內(nèi)外學(xué)者在土壤銅污染領(lǐng)域研究上雖然取得了不菲成績，也取得了很多重要成果。但仍然不能滿足當(dāng)前重金屬對土壤污染治理工作緊迫性的需要，還仍然有待更多的學(xué)者強化研究探索的力度，進一步深入對重金屬污染土壤的治理力度。因此我們下一步應(yīng)該加大對植物的篩選和修復(fù)技術(shù)的研究，從而提高土壤重金屬污染的處理力度。

[1]李錄久.土壤重金屬污染與修復(fù)技術(shù)研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2004,(01).