重金屬污染土壤修復技術研究的現狀與展望

閆晗 段騰騰

（1.山東省環境保護科學研究設計院有限公司，山東 濟南 250013；2.無錫市政設計研究院有限公司，山東濟南 250013）

土壤重金屬的污染源非常多，對土壤污染的不容忽視，是環境污染防治的關鍵組分。土壤污染的防治工作需要首先做好預防工作，其次需要進行有關治理工作，防治和治理要相互結合，否則只有在污染時才進行治理，需要投入更多的資金，有時很難修復到初始狀態。

一、物理修復

（一）客土、換土法

客土法是在污染較輕的土壤中添加清潔土壤。換土法是將污染土壤更替為無污染土壤。這2 種方法目前都已無法滿足經濟上的需求，在重金屬污染土壤修復過程中的應用較少。

（二）電動修復技術

電動修復技術是指土壤中的重金屬離子（如Pb2+、Cd2+、Cr6+、Zn2+等）和無機離子在電場作用下以電泳、電滲流或電遷移的方式向電極運輸而遷移出土壤，并定期集中處理重金屬污泥，與其他原位方法不同，電動修復可在低電導率細顆粒土壤中有效地去除重金屬，具有簡單靈活、修復范圍廣和不破壞土壤自然結構的優點，最大的缺點是修復效率受pH 影響較大、容易發生極化和能源消耗較高等問題，因此該技術還處在實驗研究階段。為了優化電動修復技術，可通過添加強化劑來減輕“聚焦”效應，常見的添加劑有絡合劑、有機酸、無機酸、表面活性劑等。

二、生物修復方法

（一）植物修復技術

自然界中有一些植物對某種或者及幾種特定的重金屬具有超能力的富集，可以將土壤內的重金屬從根部向莖轉移，減少土壤重金屬含量的植物叫做超富集植物，通常情況下，植物對重金屬的吸附能力是100 倍以上。植物修復技術就是在此基礎上展開的，使用生物或者化學措施轉化、吸收、降解土壤中的重金屬污染物的一種措施。植物修復技術的優點非常多，環保、經濟、對土壤擾動小、安全等，得到了學術界和各級政府的廣泛關注，目前形成了很多去除土壤重金屬的友好、生態的技術，是降低土壤重金屬含量的法寶。

（二）動物修復技術

動物修復技術是將土壤中的常見動物鼠、蚯蚓等，直接分解、吸收、轉化或者是提高土壤的各項指標、增強肥力，實現微生物和植物的快速生長，從而修復土壤污染。蚯蚓時候大型的土壤動物類別，可以優化土壤結構，增加土壤空氣含量和水含量，增加土壤的總體肥力，最終改善土壤的各項指標。蚯蚓是動物修復土壤的代表，蚯蚓的活動、植物生長可以將土壤中的重金屬富集起來，然后將重金屬轉移到蚯蚓和植物中，降低土壤中重金屬的含量，徹底清除土壤中的重金屬。

三、化學修復法

化學修復技術是向土壤中投放化學物質，將土壤中的化學性質改變，間接或者直接改變土壤中生物效能，降低生物吸收重金屬量。常見的化學方法有忽而學淋洗法、化學改良劑、化學柵等方法。化學改良劑是目前常見的化學方法，常見投放的物質有石灰、磷酸鹽、骨粉、硅酸鹽、鈣鎂磷肥、秸稈、禽畜糞便泥炭等。石灰可以增加土壤的pH 值，可以降低土壤重金屬富集的速度。硅酸鹽和磷酸鹽可以將土壤中的重金屬進行固化，實現土壤中重金屬形成不溶于水的沉淀物質。生物炭中含有很多疏松多孔的空隙，表面積大可以實現陽離子交換，可以將土壤中的污染物吸附，降低污染物的轉化水平。生物炭具有堿性，可以將酸性土壤進行中和，降低土壤的毒性，生物炭是生物天然生活場所，微生物可以降解污染物。化學淋洗法是把化學試劑將土壤中的重金屬向液相轉移，去除重金屬。這項技術的核心部分是尋找恰當的提取劑，將重金屬分離，同時不會對土壤結構造成破壞，也沒有二次污染。螯合劑是淋洗法的一種，是土壤溶液中重金屬的離子與螯合劑產生穩定的螯合物，實現重金屬可溶，增加淋洗水平。這項技術中螯合劑成功引導植物修復技術是很重要的部分，EDTA、DTPA 可以明顯降低土壤重金屬可給性能。表面活劑可以減少溶劑中表面的張力。在土壤提取技術中使用的比較多，在充分思考土壤性質以及類型的前提下，選取對應的表面活性劑，可以提高配體的溶解性能，形成離子吸附、絡合等作用可以把土壤重金屬物質從固態向液態轉化，最終將重金屬去除。化學柵方法是可以透水還能實現較好沉淀的固體材料，將化學柵放到污染物的最下面，或者是土壤第二次含水層部分，有機物在固體材料中堆積，可以將污染物收集起來，防止再污染。

總結：近些年來，我國陸續發生了多起土壤重金屬污染事件，對居民的健康影響可想而知。土壤重金屬污染關系到糧食安全、環境問題等眾多方面。加強土壤重金屬污染的修復工作可以改善農產品的安全，從而保證居民的身體健康。現代的修復技術從科學角度出發，修復土壤的污染問題，維持土壤生態結構的問題，每個修復方法都有自己的適用范圍，可以使用生物、物理、化學等方法融合在一起，實現高效、低耗的技術手段。