重金属污染土壤修复技术及其修复实践探讨

陈永军（江苏测润环境工程有限公司，江苏　南京　210000）



重金属污染土壤修复技术及其修复实践探讨

陈永军（江苏测润环境工程有限公司，江苏南京210000）

随着近年来工农业的快速发展，大量有害金属物质开始进入到环境中，土壤重金属污染问题越来越严重，甚至已经严重影响了我国农业生产以及人民健康安全。基于此，本文从重金属污染土壤修复的角度切入，针对其土壤修复技术及修复实践展开了探讨，供大家参考。

重金属污染；土壤修复技术；修复实践

近年来我国重金属污染事件频繁发生，对广大群众的身体健康造成了严重影响，当前土壤重金属污染及防治问题已经成为人们极为关注的问题之一。随着政府对重金属污染重视程度的不断增加，很多这方面的学者开始利用示范工程针对重金属-植物-土壤生态系统进行相关研究，获得了很多理论成果。可见，加强对重金属污染土壤修复技术的研究，具有非常重要的现实意义，同时理论研究意义也十分深远。

1　土壤重金属污染来源

我国土壤重金属污染来源主要有城市垃圾、污水灌溉、工业废渣、大气沉降等方面，其中污水中工业废水占有加大比例，工业废水的成分比较复杂，特别是采矿、冶炼及化工等工业废水中含有大量难以降解的重金属，成为我国土壤重金属污染的主要来源。

1.1大气污染

冶炼、电力及化工等工业在生产、运输过程中，煤炭、石油等燃料在燃烧过程中，大量重金属元素进入到大气中，由于沉降造成了公路、铁路两侧土壤重金属含量超标严重。大量工程实验证明，土壤重金属污染和Hg元素的累积存在密切关系。大气重金属污染物利用土壤吸附性作用、植物介质吸收等相关方式进入到了土壤之中。

1.2污水灌溉

随着城市化进程的快速推进，当前工业化发展速度明显加快，水资源短缺问题这一阶段也逐渐显露出来，大量未经处理的工业废水被排入河流中，造成污水灌溉问题的出现。当前我国全年污水量高达630多亿吨，污水灌溉抄表引发了土壤重金属污染问题，由于灌溉造成的土壤重金属污染对我国农业生产造成了严重的不利影响。

1.3采矿、冶炼

当前工业矿区重金属污染情况严重，采矿、冶炼中的废渣、废水排放以及重金属废弃物排放造成了不同程度的污染，污染范围还会以废弃堆为中心逐渐向周围扩散。

2　土壤重金属污染修复技术

2.1生物修复

生物修复技术主要利用植物、微生物从突然中将重金属移走，或者转化成无害的状态。

2.1.1植物修复

植物修复是指充分利用一些具有对重金属具有超累积能力的植物，将其种植在污染土壤中，待这些植物成熟以后对其进行妥善处理，利用植物将这些重金属移除土壤中，达到修读污染土壤的目的。植物钝化、植物挥发及植物提取是三种主要方法，其中，植物钝化是指充分利用植物根系分泌物使重金属活性得到降低，减少重金属生物毒性，避免重金属进入到食物链中，对人体健康造成威胁；植物挥发是指利用植物度重金属进行吸收，并转化成挥发的而状态；植物提取是指充分利用一些植物将重金属从土壤中吸收出来，并将其转移到植物地面部分，进而对其进行收割和处理，以达到降低土壤重金属含量的目的。

2.1.2微生物修复

所谓微生物修复是指利用微生物吸附重金属，并将其转化成低毒产物，降低污染程度。微生物不能直接对重金属进行讲解，但是却可以对重金属的化学、物理性质进行改变，进而影响其迁移及转化。具体来说，微生物修复重金属污染土壤主要包括生物吸附、胞外沉淀以及生物累积等机理。因为细胞表面带有电荷，而土壤中微生物可以对金属离子进行吸附，通过吸附金属离子将重金属离子富集在细胞中，重金属离子和微生物会发生氧化还原反应，进一步降低重金属生物毒性。

2.2化学修复技术

化学修复主要包括化学淋洗和化学稳定固化两方面内容，其中，化学稳定固化是指将一些重金属固化剂加入土壤中，对土壤金属及理化性质进行改变，利用沉淀、吸附等作用来降低重金属生物有效性。而化学淋洗是指在外压或者重力的影响下，将化学溶剂加入到污染土壤汇总，完成固相与液相之间的转换，再将溶解有重金属的溶液抽提出来，对溶液中重金属进行处理。随着可持续发展理论应用逐渐深入，对材料复合效应、材料环境友好性方面的研究越来越多，当前重金属稳定固化修复材料主要有磷酸盐、粘土矿物及无机矿物等。

3　重金属污染土壤修复实践

Madejon等进行了为期6奶奶的大田试验，利用风化褐煤、生物固体堆肥及糖酸盐等对大田进行改良，从实验中发现，一些改良剂处理可以明显降低土壤中重金属含量，从而降低土壤重金属污染的风险。矿区土壤可以利用植物修复、原位化学固定技术相结合的方式，促进矿区植被恢复，有效降低土壤重金属径流损失和淋溶损失。加拿大Sudbury市在矿山开发及冶炼过程中受到了严重污染，其30km2的土壤均受到了重金属的严重污染，利用添加生石灰、有机肥的方式，使得该地区的植被得到了良好的恢复，与常规技术相比植物修复的治理成本较低，据相关报道指出，针对一块重金属污染土地进行为期5年的治理，利用植物植物修复技术其成本大约为25万美元，常规治理费用却需要66万美元。

近年来很多发达国家纷纷开始针对矿区污染土地植物修复展开了研究工作，当前在工程应用上也获得了一定成效，一些植物修复技术开始得到了实际应用，并进入到了产业化推广应用的阶段。2000年欧洲、北美植物修读技术已经在市场中占到4亿美元的份额，2005年，进美国的植物修复技术就已经在市场中占到了25亿美元的份额。相信在不久的将来，植物修复技术将会成为一个拥有巨大增长潜力的环保产业。

我国近年来发生了多起重大金属污染事件，对我国人民群众的生命健康带来了严重的威胁，土壤重金属污染和农产品安全直接相关，因此，展开有关土壤重金属污染修复技术的相关研究，对于保证农产品质量安全、保证人民群众的生命健康具有非常重要的意义。面对重金属污染问题的复杂性和严重性，当前取得的修复成果与我们的期望值还相差甚远，因此，未来的工作中我们必须继续对低成本的、实用的技术进行开发，并将其应用到大田生产实践中去。

4　结语

土壤重金属污染修复是当前国内外环境治理方面的研究热点。近年来，植物修复、微生物修复及化学稳定固化修复等方面研究已经取得了一定进展，但是从实际应用来看，尚处于局部应用试验阶段。从总体上来看，因为重金属污染土壤的种类较多，单一修复技术都存在一定局限性，因此，有必要将生物修复技术和化学修复技术结合起来，各种技术的组合可以从空间、时间上达到优势互补的作用，对土壤重金属污染修复起到最大的效果。

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2016-6-20

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2095-2066（2016）19-0022-02