關(guān)于農(nóng)田土壤重金屬污染與修復(fù)技術(shù)的研究

廖敏 何浩

（宣城市宣州區(qū)環(huán)保局環(huán)境監(jiān)察大隊 安徽宣城 242000）

關(guān)于農(nóng)田土壤重金屬污染與修復(fù)技術(shù)的研究

廖敏 何浩

（宣城市宣州區(qū)環(huán)保局環(huán)境監(jiān)察大隊 安徽宣城 242000）

城鎮(zhèn)化農(nóng)業(yè)化的步伐加快，隨之環(huán)境污染逐漸加重，尤其是農(nóng)田土壤重金屬污染不容小看，重金屬具有不可逆轉(zhuǎn)性，很容易的食物鏈中積累，因此引起廣泛關(guān)注和討論。本文簡述農(nóng)田土壤的重金屬污染，就其修復(fù)技術(shù)——農(nóng)業(yè)工程修復(fù)技術(shù)、化學(xué)和物理修復(fù)技術(shù)、生物修復(fù)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)討論。

土壤；重金屬；污染；修復(fù)技術(shù)

分析相關(guān)研究數(shù)據(jù)，我們可以知道相同地區(qū)不同途徑導(dǎo)致重金屬污染程度不同，重金屬污染受到很多因素的影響，其來源途徑也是多種多樣，但是主要有以下幾種：污水灌溉，工業(yè)廢渣、廢氣中重金屬的擴散、沉降、累積，含重金屬農(nóng)藥、化肥的大量施用等。目前農(nóng)田土壤重金屬污染主要指Cd、Pb、Cu、Hg、Cr、Zn、Ni、As等的污染，表現(xiàn)為直接環(huán)境污染物和間接環(huán)境污染物，“十二五”規(guī)劃的重點防控污染指標(biāo)是Cd、Hg、Pb、As、Cu和Zn等的污染。農(nóng)田土壤重金屬污染的主要特點是不易隨水淋溶，不能被微生物分解，具有生物富集功能，潛伏期較長；土壤污染面積頗大；污染后治理難度大，見效慢，費用高，影響因素廣。

1 農(nóng)業(yè)工程修復(fù)技術(shù)

農(nóng)業(yè)工程修復(fù)技術(shù)有很多，在這里主要介紹三種：第一客土法，這種方法目的是減少重金屬污染成分和植物根系的接觸，操作的方法一是覆蓋新土于污染土壤表面，二是用未污染土壤置換污染土壤，這兩種做法都可以有效減少重金屬對土壤的污染，卻存在工程量大、費用高等的缺點，同時還會帶來一定的環(huán)境地質(zhì)危險，遇到低濃度重金屬污染時效果明顯，而遇到高濃度重金屬污染土壤，作用就顯得捉襟見肘了；第二深耕土層法，操作方法一是翻動污染土壤使之埋于土壤底層，二是隨意翻動，充分混合被污染土壤和污染土壤，旨在降低土壤表層的重金屬含量。雖說實施的工程量不大，但是治理重污染和長時間污染的地區(qū)并不起多大的作用，效果十分不明顯；第三工程去除法，這種方法的施工順序是先去除15cm左右的污染表層土壤，然后壓上新土，最后采用連續(xù)灌水栽培，這樣生產(chǎn)出來的水稻中Cd含量小于0.4mg/kg，完全符合要求，如果將第二步換成客土法（一般客土20cm新土），那么就要采用間隙灌水生產(chǎn)水稻，若是加深客土深度，那么采用什么灌水影響都不大。

2 化學(xué)和物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)

2.1 化學(xué)固化（穩(wěn)定化）法

添加固化劑或者穩(wěn)定劑與土壤中，從而改變土壤的理化性質(zhì)，降低重金屬的生物有效性，這種方法的最大優(yōu)點是不擾動土壤結(jié)構(gòu)、修復(fù)時間較短、操作簡便，對于修復(fù)大面積污染地區(qū)效果十分明顯，但前提是穩(wěn)定劑或者固化劑的添加量和單位成本要科學(xué)合理，目前是修復(fù)技術(shù)中最常見的一種方法，應(yīng)用率達(dá)到70%。

2.2 土壤性能改良法

這種方法可以使重金屬的價態(tài)和化學(xué)形態(tài)發(fā)生改變，有效降低了重金屬物質(zhì)的的水溶性、擴散性和生物有效性，同時減少了食物鏈中重金屬的傳遞，主要通過實施改良劑，如石灰、有機肥、離子拮抗劑、化學(xué)沉淀劑等來實現(xiàn)，這種方法對土壤的微生物系統(tǒng)具有破壞性，擴大二次污染的可能性比率，處理小面積的重金屬污染最實用。

2.3 電動修復(fù)法

屬于原位修復(fù)技術(shù)的一種，操作現(xiàn)場可以直接選擇污染農(nóng)田，主要操作步驟是插電極于被污染的土壤中，然后加入電流（微弱即可），以便形成電場，最后利用電場的一些效應(yīng)（電滲析、電遷移、電泳等）驅(qū)動土壤污染物，使之遷移到電極區(qū)，然后將其進(jìn)行處理或者分離。這種方法由于具有修復(fù)成本低，效率高，后處理方便等優(yōu)點，受到廣泛的使用，尤其是低滲透性的粘性土壤最為適用。

3 生物修復(fù)技術(shù)

動植物以及微生物的生命代謝活動對土壤中的重金屬有固化、分離和富集的作用，甚至可以改變重金屬在土壤中的生物形態(tài)，從而減小了重金屬的危害性，這就是本文所講的生物修復(fù)技術(shù)——動物修復(fù)技術(shù)、植物生物修復(fù)技術(shù)和微修復(fù)技術(shù)。第一種土壤中存在一些低等的動物如蚯蚓、老鼠等，對重金屬具有富集作用；第二種是利用植物的忍耐和超量積累的功能聚集重金屬；第三種是利用土壤中的各種微生物吸附重金屬，目的都是使土壤中重金屬的比率有所下降。動物修復(fù)具有改善土壤物理結(jié)構(gòu)、通氣性、透水性、增強土壤肥力的優(yōu)勢，有利于恢復(fù)退化污染的土壤生態(tài)系統(tǒng)；植物修復(fù)走兩步一去除二穩(wěn)定，有效降低土壤中重金屬的流動性，降低生物可利用性；微生物修復(fù)通過微生物的氧化還原作用、成礦沉淀作用、淋濾作用和協(xié)同效應(yīng)，可以有效降低重金屬污染程度，但是微生物快速繁殖與分解的優(yōu)卻成了技術(shù)的難點。

4 結(jié)語

受到重金屬污染的土壤表層在風(fēng)力和水力的作用下，重金屬很容易進(jìn)入到大氣和水體中，對大氣、地表水、地下水等造成污染，迫使生態(tài)環(huán)境退化，生存環(huán)境遭到威脅。因此農(nóng)田土壤重金屬污染的防止極其重要，科學(xué)有效的降低污染物的排放，積極落實國家環(huán)境政策，不斷完善環(huán)境法規(guī)，創(chuàng)新環(huán)境修復(fù)技術(shù)。

[1]樊霆,葉文玲,陳海燕,魯洪娟,張穎慧,李定心,唐子陽,馬友華.農(nóng)田土壤重金屬污染狀況及修復(fù)技術(shù)研究 [J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報, 2013,10:1727-1736.

[2]方銀娥,陳宗良.農(nóng)田土壤重金屬污染與修復(fù)技術(shù)[J].廣東化工, 2013,17:159-160，164.

[3]王靜,王鑫,吳宇峰,丁冬梅,趙一,楊華.農(nóng)田土壤重金屬污染及污染修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].綠色科技,2011,03:85-88.