土壤鎘污染常見修復技術

苑 鶴

（廊坊市農業農村局 河北 廊坊 065000）

1 土壤鎘污染的危害

鎘是最具毒性的環境污染物之一，土壤中的鎘在較低濃度下就會影響植物酶的結構和組成，導致植物生長發育緩慢，并在植物中積累，甚至使植物出現致癌、發炎和惡化的現象。對于農作物來說，鎘會抑制其正常生長，出現減產、質量下降等問題。鎘通過食物鏈進入人體后，主要積累于人體的肝臟和腎臟中，可能引發肺癌、腎功能障礙、骨折、生殖系統及神經系統病變等諸多問題。

2005 年4月～2013年12月，我國進行了第一次全國土壤污染狀況調查，并于2014年4月7 日發布了《全國土壤污染狀況調查公報》。報告指出全國土壤環境狀況總體不容樂觀，全國土壤點位污染總超標率為16.1%，其中無機污染物超標點位占全部超標點位的82.8%，所有污染物中，鎘污染超標率7%，排在首位。

2 土壤鎘污染常見修復技術

針對土壤中的鎘污染，修復思路一般有2 種，一是將土壤中的鎘分離出來，減少土壤中鎘的含量；二是改變土壤中鎘的形態分布，降低其可遷移性及生物有效性。目前，國內外常見的鎘污染土壤修復技術主要有物理修復、化學修復、生物修復等。

2.1 物理修復技術。物理修復方法主要有工程修復、電動修復。

2.1.1 工程修復。包括換土、客土、深耕等，用未受污染的土壤置換已污染土壤，從而降低作物可接觸土壤中的污染物濃度，達到保護作物的目的。此種方法雖然可以徹底解決當前地塊的污染問題，但工程量大、成本高，且影響土壤結構，因此，此種方法適用面較窄，一般用于鎘污染嚴重的小面積土壤修復治理。

2.1.2 電動修復。在鎘污染土壤中插入2 個石墨電極，施加以穩定電場，使土壤中的鎘離子定向遷移至電極，是后富集處理的過程。電動修復不需要移動置換原有土壤，對土壤結構影響較小，不產生二次污染，一般用于修復大面積的污染土壤。但是電動修復鎘污染要求土壤的pH 值＜6，同時陰陽兩極易形成酸堿擴散區，因此，使用電動修復技術時，要對土壤pH 值進行全程嚴格控制。

2.2 化學修復技術。土壤鎘污染的化學修復方法主要包括化學淋洗修復和化學固定修復。

2.2.1 化學淋洗修復。是將化學淋洗液(如螯合劑、無機溶劑和表面活性劑等)加入到待修復土壤中，通過螯合、沉淀、吸附等作用提高土壤中鎘元素的溶解性，把鎘元素轉移到液相中，從而分離出來。土質粗糙、滲透性強且污染嚴重的土壤修復，可以使用化學淋洗修復技術，但是淋洗劑及溶解的鎘可能會污染地下水，并造成土壤營養元素流失、肥力下降。

2.2.2 化學固定修復技術。是向土壤中加入表面活性劑、金屬拮抗劑、改良劑、鈍化劑等試劑或材料(包括石灰性物質、炭材料、黏土物質、含磷材料、有機肥和農業廢棄物等)，與土壤中的鎘發生沉淀、絡合、吸附等反應，降低鎘元素的生物有效性及遷移能力，將其固定在土壤中，達到修復目的。化學固定修復技術操作簡單、投入小，適合污染濃度中低度的大面積污染土壤修復，但它并未把土壤中的鎘去除掉，只是抑制了鎘的活性，環境條件發生改變等情況，可能導致鎘再度活化。

2.3 生物修復技術。生物修復技術一般包括植物修復、動物修復和微生物修復技術。

2.3.1 植物修復。是指在污染土壤上種植對鎘具有特殊吸收富集能力的作物，對鎘進行吸收或固定，從而降低土壤中鎘的有效濃度。比如，Li 等人發現浙江礦區的伴礦景天，連續種植7 季后，可使污染地塊中的鎘平均含量由8.68 mg/kg 下降到0.93 mg/kg，下降幅度為89%；沈德中提出天然遏藍菜地上部分能夠超量富集鎘達到1800 mg/kg。植物修復技術操作簡單、成本低廉，富集的鎘易于收集處理，不會產生二次污染，但是也存在富集植物生長緩慢、產量低的問題，導致修復周期長，不利于實際應用。

2.3.2 動物修復技術。是指通過一些低等生物，如蚯蚓和嚙齒動物，在土中進行的消化、代謝活動，達到改變土壤中鎘元素存在形態或將其富集在體內的目的。此項技術雖然綠色安全，但實際使用過程中，生物生長、遷移等因素十分不可控，修復效率差。

2.3.3 微生物修復。是指通過土壤中的藻類、細菌、真菌等微生物的生命活動，吸附、氧化、還原、沉淀鎘元素，減少其有效含量及生物毒性。微生物修復技術，不僅可以修復鎘污染，還有改善土壤環境、改良土壤的功效，但微生物生長易受pH 值、水分、溫度等環境因素影響，普遍存在修復周期長、修復效果不穩定的問題。