土壤重金屬污染及修復效果評價研究進展

張博++張靜

摘 要：隨著科學技術的發展，各種土壤重金屬污染修復方法在土壤修復方面取得了很大的進步，然而土壤重金屬污染及修復效果評價作為土壤重金屬污染修復流程中最后也是最關鍵的一個環節，更為受到人們重視，因此文章對目前主要的土壤重金屬污染評價方法及修復效果評價方法進行簡述，最后對未來的發展進行展望。

關鍵詞：土壤；重金屬污染；修復標準；效果評價

引言

在進行土壤重金屬污染修復的過程中，土壤本身的特性也會隨之變化，土壤中重金屬污染物的減少，并不意味著土壤從生態學的角度就是清潔的和安全的。因此，重金屬污染的土壤經修復后能否夠達到我們對于修復效果的預期、土壤的生態功能能否最大限度的恢復，我們就需要通過科學的方法進行評價，從而確定修復后的土壤能否達標，能否從根源消除土壤污染對人類健康和生態系統產生的威脅。

1 土壤重金屬污染評價方法

主要的土壤重金屬污染評價方法包括單因子污染指數法、內梅羅綜合污染指數法、潛在生態風險指數法，具體方法如下：

1.1 單因子污染指數法

該方法是基于單因子污染指數法對土壤中各種重金屬做單一污染評價，其公式如下：

Pi=Ci/Si

式中：Pi為土壤中污染物i的環境質量指數；Ci為污染物i的實測質量分數（mg·kg-1）；Si為污染物i的評價標準（mg·kg-1）[1]，一般取二類標準。

1.2 內梅羅綜合污染指數法

該方法是綜合考慮個重金屬的污染情況，從而更加全面反應重金屬的聯合污染程度，同時突出某一種嚴重污染的重金屬的危害，其公式如下：

P綜=■

式中：P綜為某地區的綜合污染指數；（Ci/Si）max為土壤污染物中污染指數最大值；（Ci/Si）av為土壤污染物中污染指數平均值。P綜>1表示污染，P綜<1表示未污染，值越大表示土壤污染越嚴重。

1.3 潛在生態風險指數法

該方法是將重金屬的含量、生態影響及毒性特點綜合在一起考量的，其公式如下：

式中：T■■為重金屬i的毒性相關系數；P■■為重金屬i的污染參數；E■■為重金屬i的單因子潛在風險，能反應各種金屬的風險程度；Ri為重金屬綜合因子潛在生態風險指數，能反應多重重金屬的綜合風險。

2 土壤重金屬污染修復效果評價方法

主要的土壤重金屬污染修復效果評價方法包括形態分析評價、植物毒性評價、陸生無脊椎動物評價、土壤微生物評價，具體方法如下：

2.1 形態分析評價

該方法通常采用連續提取來描述土壤中重金屬形態的分布。連續提取法主要分為分步提取法和BCR法。土壤中重金屬的形態分為可交換態、有機結合態、碳酸鹽結合態、鐵錳氧化態和殘渣態為主。而BCR連續提污染土壤修復的過程中，對修復后的土壤進行觀察，并結合科學的方法及土壤進行診斷和評價。可以明確判斷修復后的土壤是否達到我們預期，以及是否消除土壤重金屬污取法通常將土壤中重金屬的形態分為氧化還原態、酸溶態、殘渣態，其中氧化還原和酸溶態的重金屬形態容易被植物吸收利用，而可氧化態和殘渣態比較穩定，不易被植株吸收利用，采用ICP-MS測定土壤修復前后重金屬形態含量的變化來判斷土壤重金屬污染的修復效果。

2.2 植物毒性評價

該方法是通在修復后在土壤中栽種植物，結合植物的生長狀況、出苗率，以及生物量使植物體內酶活性的變化和植物體內重金屬的量富特征，來表征經過土壤修復后重金屬在土壤中毒性的變化，其原理是大多數重金屬離子與外源物質結合后，就具備了在土壤中遷移和被植物吸收的可能。而植物在土壤中的形態變化特征可以通過肉眼觀察，以及通過分子或細胞水平上對植物毒性評定，從而判斷土壤重金屬污染的修復效果，該法具有測定靈敏度高、測定周期較短的優點。

2.3 陸生無脊椎動物評價

該方法是將不同的陸生無脊椎動物或對土壤具有敏感指示的動物作為研究的對象，將它們投放在經修復的重金屬污染的土壤中，通過記錄經修復的土壤對這些動物的危害影響程度來評價對重金屬污染修復效果。

2.4 土壤微生物評價

該方法是結合土壤中蘊含的大量且種類繁多的微生物，由于微生物直接或間接的能夠參與土壤中的氣體交換和降解土壤肥料等。因此可以通過檢測經修復土壤中微生物的相關參數，從而來判斷來判斷土壤重金屬污染的修復效果。

3 展望

土壤重金屬污染及修復評價過程中，涉及多門學科的相互交叉，其中包括生態學、環境科學、土壤學、地理學、生態毒理學、災害學等，而整體的評價又是一個復雜的過程，無論是對于基礎的理論研究還是在實踐的工作都存在著較大的不足，因此，需要我們在以后的研究工作不斷地深入和完善評價方法，才能使評價結果更為切實有效。

參考文獻

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作者簡介：張博，男，研究生，地質工程專業，主要研究方向為土壤重金屬污染修復及環境影響評價。