重金屬污染土壤修復技術及其修復實踐探討

陳永軍（江蘇測潤環境工程有限公司，江蘇　南京　210000）

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重金屬污染土壤修復技術及其修復實踐探討

陳永軍（江蘇測潤環境工程有限公司，江蘇南京210000）

隨著近年來工農業的快速發展，大量有害金屬物質開始進入到環境中，土壤重金屬污染問題越來越嚴重，甚至已經嚴重影響了我國農業生產以及人民健康安全。基于此，本文從重金屬污染土壤修復的角度切入，針對其土壤修復技術及修復實踐展開了探討，供大家參考。

重金屬污染；土壤修復技術；修復實踐

近年來我國重金屬污染事件頻繁發生，對廣大群眾的身體健康造成了嚴重影響，當前土壤重金屬污染及防治問題已經成為人們極為關注的問題之一。隨著政府對重金屬污染重視程度的不斷增加，很多這方面的學者開始利用示范工程針對重金屬-植物-土壤生態系統進行相關研究，獲得了很多理論成果?？梢?，加強對重金屬污染土壤修復技術的研究，具有非常重要的現實意義，同時理論研究意義也十分深遠。

1　土壤重金屬污染來源

我國土壤重金屬污染來源主要有城市垃圾、污水灌溉、工業廢渣、大氣沉降等方面，其中污水中工業廢水占有加大比例，工業廢水的成分比較復雜，特別是采礦、冶煉及化工等工業廢水中含有大量難以降解的重金屬，成為我國土壤重金屬污染的主要來源。

1.1大氣污染

冶煉、電力及化工等工業在生產、運輸過程中，煤炭、石油等燃料在燃燒過程中，大量重金屬元素進入到大氣中，由于沉降造成了公路、鐵路兩側土壤重金屬含量超標嚴重。大量工程實驗證明，土壤重金屬污染和Hg元素的累積存在密切關系。大氣重金屬污染物利用土壤吸附性作用、植物介質吸收等相關方式進入到了土壤之中。

1.2污水灌溉

隨著城市化進程的快速推進，當前工業化發展速度明顯加快，水資源短缺問題這一階段也逐漸顯露出來，大量未經處理的工業廢水被排入河流中，造成污水灌溉問題的出現。當前我國全年污水量高達630多億噸，污水灌溉抄表引發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我國農業生產造成了嚴重的不利影響。

1.3采礦、冶煉

當前工業礦區重金屬污染情況嚴重，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，污染范圍還會以廢棄堆為中心逐漸向周圍擴散。

2　土壤重金屬污染修復技術

2.1生物修復

生物修復技術主要利用植物、微生物從突然中將重金屬移走，或者轉化成無害的狀態。

2.1.1植物修復

植物修復是指充分利用一些具有對重金屬具有超累積能力的植物，將其種植在污染土壤中，待這些植物成熟以后對其進行妥善處理，利用植物將這些重金屬移除土壤中，達到修讀污染土壤的目的。植物鈍化、植物揮發及植物提取是三種主要方法，其中，植物鈍化是指充分利用植物根系分泌物使重金屬活性得到降低，減少重金屬生物毒性，避免重金屬進入到食物鏈中，對人體健康造成威脅；植物揮發是指利用植物度重金屬進行吸收，并轉化成揮發的而狀態；植物提取是指充分利用一些植物將重金屬從土壤中吸收出來，并將其轉移到植物地面部分，進而對其進行收割和處理，以達到降低土壤重金屬含量的目的。

2.1.2微生物修復

所謂微生物修復是指利用微生物吸附重金屬，并將其轉化成低毒產物，降低污染程度。微生物不能直接對重金屬進行講解，但是卻可以對重金屬的化學、物理性質進行改變，進而影響其遷移及轉化。具體來說，微生物修復重金屬污染土壤主要包括生物吸附、胞外沉淀以及生物累積等機理。因為細胞表面帶有電荷，而土壤中微生物可以對金屬離子進行吸附，通過吸附金屬離子將重金屬離子富集在細胞中，重金屬離子和微生物會發生氧化還原反應，進一步降低重金屬生物毒性。

2.2化學修復技術

化學修復主要包括化學淋洗和化學穩定固化兩方面內容，其中，化學穩定固化是指將一些重金屬固化劑加入土壤中，對土壤金屬及理化性質進行改變，利用沉淀、吸附等作用來降低重金屬生物有效性。而化學淋洗是指在外壓或者重力的影響下，將化學溶劑加入到污染土壤匯總，完成固相與液相之間的轉換，再將溶解有重金屬的溶液抽提出來，對溶液中重金屬進行處理。隨著可持續發展理論應用逐漸深入，對材料復合效應、材料環境友好性方面的研究越來越多，當前重金屬穩定固化修復材料主要有磷酸鹽、粘土礦物及無機礦物等。

3　重金屬污染土壤修復實踐

Madejon等進行了為期6奶奶的大田試驗，利用風化褐煤、生物固體堆肥及糖酸鹽等對大田進行改良，從實驗中發現，一些改良劑處理可以明顯降低土壤中重金屬含量，從而降低土壤重金屬污染的風險。礦區土壤可以利用植物修復、原位化學固定技術相結合的方式，促進礦區植被恢復，有效降低土壤重金屬徑流損失和淋溶損失。加拿大Sudbury市在礦山開發及冶煉過程中受到了嚴重污染，其30km2的土壤均受到了重金屬的嚴重污染，利用添加生石灰、有機肥的方式，使得該地區的植被得到了良好的恢復，與常規技術相比植物修復的治理成本較低，據相關報道指出，針對一塊重金屬污染土地進行為期5年的治理，利用植物植物修復技術其成本大約為25萬美元，常規治理費用卻需要66萬美元。

近年來很多發達國家紛紛開始針對礦區污染土地植物修復展開了研究工作，當前在工程應用上也獲得了一定成效，一些植物修復技術開始得到了實際應用，并進入到了產業化推廣應用的階段。2000年歐洲、北美植物修讀技術已經在市場中占到4億美元的份額，2005年，進美國的植物修復技術就已經在市場中占到了25億美元的份額。相信在不久的將來，植物修復技術將會成為一個擁有巨大增長潛力的環保產業。

我國近年來發生了多起重大金屬污染事件，對我國人民群眾的生命健康帶來了嚴重的威脅，土壤重金屬污染和農產品安全直接相關，因此，展開有關土壤重金屬污染修復技術的相關研究，對于保證農產品質量安全、保證人民群眾的生命健康具有非常重要的意義。面對重金屬污染問題的復雜性和嚴重性，當前取得的修復成果與我們的期望值還相差甚遠，因此，未來的工作中我們必須繼續對低成本的、實用的技術進行開發，并將其應用到大田生產實踐中去。

4　結語

土壤重金屬污染修復是當前國內外環境治理方面的研究熱點。近年來，植物修復、微生物修復及化學穩定固化修復等方面研究已經取得了一定進展，但是從實際應用來看，尚處于局部應用試驗階段。從總體上來看，因為重金屬污染土壤的種類較多，單一修復技術都存在一定局限性，因此，有必要將生物修復技術和化學修復技術結合起來，各種技術的組合可以從空間、時間上達到優勢互補的作用，對土壤重金屬污染修復起到最大的效果。

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2016-6-20

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