重金屬污染土壤修復技術及其修復實踐

于家峰

摘 ? 要：在社會經濟和科技的快速發展下，社會環境污染問題日益增多，嚴重威脅了人們的生活安全，其中重金屬污染則是人們生活安全威脅的一個重要體現。本文在闡述重金屬污染來源的基礎上，從化學技術、工程技術、生物技術等幾個方面具體分析土壤修復策略，旨在能夠減少重金屬污染對土壤質量的干擾。

關鍵詞：重金屬污染 ?土壤修復技術 ?修復實踐

中圖分類號：X53 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）05（a）-0132-02

土壤是自然環境的一部分，也是一種十分重要的自然資源，在現代農業發展中起著十分重要的作用。土壤的存在不僅能夠為農業種植活動的開展提供豐富的養料支持，而且還能夠為農業的發展提供足夠的空氣和熱能。在土壤遭受到污染之后現代農業將會進入到停滯的發展狀態，農作物的產量也會不斷降低，農業生態環境嚴重受到威脅。從發展實際情況來看，重金屬污染是降低土壤質量的一個重要因素，為此，本文現就如何利用先進的技術來減少重金屬對土壤的污染進行策略分析。

1 ?重金屬污染土壤的形式

在一般情況下土壤的重金屬污染源包含鉛污染、鎘污染、汞污染、銅污染等，隨著人類社會對土地的持續利用，近幾年我國受重金屬污染的土地面積不斷增加，已經達到了上千萬公頃，且遭受污染的土地面積中有八成以上的土地沒有及時被修復，最終嚴重影響了土壤質量，危害了社會發展和生態環境質量。經過有關調查研究發現，汞污染是土壤重金屬污染的主要形式，每年有高達3萬公頃的土壤會遭受到鎘的污染，最終使得我國糧食產量直線降低。

2 ?重金屬污染土壤的根源分析

在大自然環境中，重金屬一般存在于巖石或者土壤之中，由此不僅會威脅土壤本身的質量，而且也會威脅現代工業的發展，因為在采礦、冶金操作的時候往往會將巖石或者土壤中的重金屬完全釋放出來，最終使得金屬成分達到土壤中并無法被有效降解，引發土壤金屬污染。特別是在空曠的土壤上，受礦物開采、運輸的影響，所經過的地區往往會出現更為嚴重的土壤污染。

經過相關分析最終發現，土壤污染的根源包含以下幾種：第一，工業廢氣污染。工業廢氣在排放之后沉降到地表，通過地表滲透到土壤中并持續性地在土壤中逗留，最終引發工業污染。第二，礦區固體廢棄物污染。在開礦操作過程中所產生的一些工業污染也會滲透到土壤中。第三，工業廢水污染。一些地區的水資源缺乏，會使用工業廢水來進行灌溉，最終導致工業廢水中的重金屬進入到土壤中，引發土壤的重金屬污染。

3 ?重金屬污染土壤修復技術的具體應用

3.1 化學技術在重金屬污染土壤修復中的應用

化學技術在重金屬污染土壤中的修復能夠在最大限度上降低整個土壤的污染程度，確保土壤的質量，減少重金屬排放對土地的污染。化學修復重金屬污染土壤的方式是將一些具備化學性質的藥劑噴灑在土壤上，實現對土壤的播撒和改良，化學藥劑會將土壤中的重金屬污染物全面吸收，并實現對土壤的氧化還原處理。

3.1.1 化學固化法

重金屬在土壤中的存在形態決定了重金屬的可移動性，土壤的理化性質如有機質含量、pH值和Eh值等均可影響重金屬的存在形態。在處理土壤的時候通過改變這些參數信息能夠有效調節重金屬在土壤中的移動性。重金屬化學固化的目的是通過加入固化劑來改變土壤的理化性質，通過吸附或者沉淀來降低其可移動性。土壤中的重金屬被固定后，不僅可減少對土壤深層和地下水的污染影響，而且有可能在土壤中重建植被。

3.1.2 土壤淋洗法

土壤淋洗是通過逆轉重金屬在土壤中的離子吸附和 重金屬沉淀這兩種反應來將土壤中的重金屬轉移到土壤淋洗液中。土壤淋洗液會對挖掘出來的土壤進行去渣、分散處理，在完成以上操作之后將其和提取液充分結合在一起，這個時候重金屬就會被轉移到土壤提取液中，之后應用水淋可以去除到其中殘留的提取劑。

經過處理的土壤在達到常規水平之后可以被再次利用。土壤淋洗方法的應用關鍵是提取液，需要在不破壞土壤原有結構的基礎上來提取重金屬。

3.1.3 動電修復法

動電修復是將通以低直流電的電極插入污染土壤中，土壤中的重金屬離子在電場的作用下會朝著電極富集，并采取恰當的方式對其進行集中化處理。

在電場作用下，重金屬在電滲透和電遷移的作用下向電極遷移富集，從而能夠實現對污染物流動方向的有效控制。

3.2 生物技術在重金屬污染土壤修復中的應用

生物技術是利用自身的消減能力（修復作用）來減少土壤中的污染物含量，從而提升土壤的修復效果。可作為土壤修復的要素包含動物、植物、微生物，通過動物、植物和微生物來收集土壤中的重金屬，之后采取措施降低土壤中的重金屬含量。

3.2.1 動物修復技術

蚯蚓、老鼠是土壤中數量比較多的生物種群，蚯蚓和老鼠借助自身的生命活動能夠實現對土壤重金屬的富集處理，從而提升土壤修復質量。將這些動物放置在土壤中活動一段時間之后能夠有效降低土壤中的重金屬含量，但是這種修復方式需要消耗較多的時間，且僅僅適合用來修復被低濃度重金屬污染的土壤。

3.2.2 植物修復技術

植物修復途徑包含植物的萃取、植物的過濾、植物的揮發和植物的固定。植被形成之后能夠保護土地的作用，因而適合應用在礦山二次開墾、重金屬污染場地植被景觀修復，其中比較常見的修復植物是龍葵，即龍葵能夠通過不同的機制耐受過量的金屬。

3.2.3 微生物修復技術

微生物修復重金屬表現在生物吸附、富集作用、氧化還原作用、沉淀作用等，這些微生物抵抗重金屬的能力較強，且修復成本較低。將微生物和植物聯合在一起共同修復重金屬污染土壤是一種十分有效的修復技術。

3.3 物理技術在重金屬污染土壤修復中的應用

物理分離修復技術都有設備簡單、費用低廉、可持續高產出等優勢，但是在具體分離操作的時候，物理技術的應用可行性深受外界多種因素的影響，在實際應用的時候物理分離技術要求污染物具備較高的濃度且還需要存在于不同物理特點的介質中。在應用物理技術修復重金屬污染土壤的時候還需要著重注意控制產生的粉塵。

3.3.1 客土和換土法

土壤僅受輕度污 染時采用深耕翻土的方法，而治理重污染區時則采用異地客土的方法，即客土或者換土的方法。客土、換土對于修復土壤的重金屬污染有很好的效果，它的優點在于方法成熟和修復全面，主要缺點為工程量較大、投資高，并且容易造成土壤肥力下降等問題。

3.3.2 分離修復法

土壤分離修復方式主要包含顆粒的篩分處理、水力學的分離處理、脫水分離處理等重金屬土壤污染處理修復技術。分離修復方式適合應用在處理范圍比較小的且受重金屬污染比較嚴重的土壤，通過這種分離方式能夠從沉積物、土壤和廢渣中有效分離出重金屬，在最大限度上恢復土壤的常規功能。

3.3.3 隔離法

土壤隔離法是指采用防滲的隔離材料對土壤重金屬污染區域進行分割、隔離。隔離方法適合應用在重金屬污染比較嚴重和難以治理的土壤中。這種土壤中的重金屬污染物會隨著地下水的流動而流動，最終會引發地下水污染。

3.3.4 熱力修復法

熱力修復技術涉及利用熱傳導或輻射實現對土壤的修復，包括高溫原位加熱修復技術、低溫 原位加熱修復技術和原位電磁波加熱技術等，主要針對的重金屬為汞。

4 ?結語

綜上所述，隨著工業化進程的加快和發展，大量含有重金屬的工業廢水和城市生活污水排放到環境中，對大氣、土壤和水環境造成了嚴重污染。因此，在新的歷史時期需要相關人員借助先進的科學技術來研究處理重金屬污染土壤的方式，旨在借助生物、物理和化學技術有效去除土壤中的重金屬。

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