土壤重金屬污染修復技術研究

許曉靜

九洲環境科技（天津）有限公司 天津 300000

土壤是農業生產最基本的條件，也是人們生存的根本，對保護環境和食品安全有著非常重要的意義。從當前情況來看，中國的人均耕地面積占世界水平的百分之四十，這些年來隨著經濟的發展，我國的土壤污染越來越嚴重，土壤污染物抄表的定位數是百分之十九，其中重金屬等無機物污染占據了百分之八十多，給我國帶來了二百億的經濟損失。

1 重金屬污染土壤修復技術

1.1 物理化學修復技術

物理化學修復技術指的是土壤淋洗技術、固化穩定化技術和電化學修復技術。

（1）土壤淋洗技術。土壤淋洗技術是運用流動的液相淋洗出的土壤中的污染物質，其中的液相就是淋洗劑，在淋洗的時候會和土壤中的污染物發生淋溶、離子交換、吸附、沉淀等各種反應，進而使污染物從土壤中轉移到液相淋洗劑中，然后將淋洗劑回收，經過處理合格后在排放到外界。淋洗劑通常有水、酸、鹽溶液和表面活性劑等。土壤淋洗技術有物理和化學兩種作用，修復需要的時間比較短，使用這種技術的修復項目多是異位修復，有一定的可移動性，可是因為使用淋洗設備，處理過程中的容量受到設備容量的限制，同時產生的淋洗廢水要進過二次處理。

（2）固化穩定化技術。固化穩定化技術通常是在土壤中投入一定配比的固化劑和穩定劑。先投入穩定化劑是從重金屬的有效性來決定的，轉變了重金屬的狀態，把游離狀態或者生物狀態的重金屬轉變為不容易溶解、遷移效果比較差、毒性比較低的形態，較少了對生態環境的破壞，這是一種化學反應；隨后加入固化劑是在重金屬外圍添加低滲透性的材料，從而是污染物的淋濾面積減少，有效的避免了重金屬的遷移，這是一種物理反應。固化技術和穩定化技術可以獨立的應用，如果一起使用修復的效果會更好。這種修復技術是當前工程中使用最多的一項技術，投入費用較低，效果比較明顯，可是包括固化技術的修復工程出現的固化塊就需要做出別的處理。可以用作路基材料。

（3）電化學修復技術。電化學修復技術是在污染土壤的地區兩邊加上一個直流電場，電場中重金屬陽離子向著陰極遷移，出現還原反應，然而伴隨著游離狀態的重金屬遷移，土壤中吸附狀態的重金屬就會被降解釋放出來，進而使重金屬可以在電解析和電泳的作用下聚集在陰極地區，從土壤中轉化出來。電化學技術的重金屬去除的效果會比較好，并且設備占用的空間比較小，很方便移動，通常用于原位修復，可是使用電能轉變為動力能源，投入的資金比較大，經濟收益不是很理想。電化學修復技術需要使用電解質溶液來增加導電性能，這樣就會使土壤的物理化學性質。

1.2 生物修復技術

生物修復技術包含生物炭技術、微生物礦化技術、植物微生物聯合修復技術等。

（1）生物炭技術。采用一些農業副產品(如樹皮、秸稈、木屑、蔗渣、果皮、雜草)通過一定的熱解作用可形成表面積增加，孔隙大小、表面官能團及分子結構等各個方面的特性都有所改變的生物炭，得到的生物炭的吸附性能可比熱解前提高10-1000倍。將這種生物炭施加在重金屬污染的土壤中，一方面可通過表面吸附（包括靜電吸附及專性吸附）將重金屬固定下來；另一方面改變土壤的pH，使重金屬沉淀下來，從而可明顯地改變重金屬的形態，使重金屬的生物有效性降低。該項技術修復材料取之于自然環境，成本低，對原有土壤的性質影響較小，且生物炭可作為土壤改良劑，增加土壤中的有機質含量，有利于農作物生長，適用于農田修復。

（2）微生物礦化技術。微生物礦化技術是應用微生物來引導重金屬離子形成碳酸鹽沉淀成礦，主要的原理是在重金屬離子和其他的必要底物存在的情況下，微生物經過自身的代謝調節作用產生脲酶，分解尿素形成銨根和碳酸根，銨根可以釋放出氨氣，使用土壤環境PH升高，碳酸根在和鈣離子發生反應形成碳酸鈣，同時在堿性條件下的重金屬離子會出現沉淀，最后形成了碳酸鹽晶體。微生物礦化技術既可以用在原位修復中，也可以用異味修復，重金屬對于微生物來說也會有一定的毒害作用，從而保護了健康微生物是有一定難度的，這就要進行實時的監測。

2 土壤污染修復技術的選擇

對于污染土壤修復技術的選擇原則歸納為以下幾類：

（1）因地制宜原則。土壤污染修復工程中最主要考慮的是因地制宜的原則，在進行污染土壤修復的時候，要對現場的土質情況和污染土壤的來源進行全面的考察，根據具體的情況來制定出科學的修復方案。在具體的污染土壤修復工程中，涉及到很多污染因素的土壤要綜合各種土壤修復處理技術。根據目前已經完工的土壤修復項目，通常考慮到的因素有：污染土壤的環境條件、污染物的根源和危害、土壤中重金屬的濃度、土壤中的化學和物理性質等。

（2）可行性原則。不同的土壤污染修復工程，要選擇合適的土壤修復技術，在進行污染土壤修復方案制定的時候，要綜合考慮工程的經濟收益和修復技術的應用情況。有些污染土壤修復工程不可以選用費用比較高的修復技術，在進行土壤修復的時候要根據土壤治理的工藝和經濟承擔情況，修復使用的資金不能超出預算。

（3）保護耕地原則。土壤是人類賴以生存的基本物質條件，是人類經濟社會發展的重要保證。然而，隨著工業化的發展，土壤重金屬污染成為嚴重的環境污染問題之一，嚴重制約著我國經濟社會的發展。根據最新統計數據顯示，當前我國受重金屬污染的土地面積接近0．1億km2，主要污染源來自于工廠廢水、農藥廢棄物、化肥等等。鑒于我國耕地資源緊張的國情，在實施土壤修復項目時，必須充分考慮到對耕地進行保護，避免修復處理后造成二次污染，導致土壤內肥料全部流失，造成土壤喪失生產供應能力。

3 結語

綜上所述，不同種類的修復技術都有自身的優勢和劣勢，相關人員對后期的土壤修復要將各項修復技術有效的結合，按照不同的流程、介質、物質和狀態來科學的劃分修復工程。所以，污染區域勘察工作是非常重要的，工作人員應該防止各種流于形式的調查工作和修復工作。