重金属污染土壤修复技术对比与展望

赵 茜

（北京中环博宏环境资源科技有限公司 北京 100012）

引言

随着社会经济水平提高，我国土壤受到了不同程度的重金属污染。根据2014年4月17日环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤环境状况总体不容乐观。镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种无机污染物点位超标率分别为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。2016年5月28日，国务院印发了《土壤污染防治行动计划》重点提出了针对重金属污染土壤的防控、监管、修复和研究要求。研究适合我国国情的重金属污染土壤修复技术具有非常重要的意义。

1 重金属污染土壤的来源及危害

据统计，我国的耕地受重金属污染已达到2000万hm2，超过全国耕地的1/6[1]。土壤中重金属的来源主要有工业生产、矿山开采、含重金属废物的处置、含铅汽油和油漆、化肥和动物粪便的施用、杀虫剂、污水灌溉等。重金属在污染土壤后，不仅对植物生长造成一系列毒害作用，还可以通过植物迁移到农产品中，并通过食物链进入人畜体内蓄积，对生态环境和人体健康构成巨大威胁。

2 重金属污染土壤修复技术

2.1 物理修复

换土法是指将污染土壤运走，换入干净土壤。多用于突发事故污染土壤的简单处理，易操作，成本高，但是治标不治本。物理分离修复技术通过物理方法将污染物从土壤胶体上分离开。需根据污染物特性选择不同的方法，一般作为初步分选手段。固化修复技术是指将污染土壤和固化剂混合，混合物变干变硬后转化为结构稳定的固态体，将污染物封装起来。常用于重金属严重污染场地的应急修复，技术成熟，应用广泛，成本较高。玻璃化技术是通过加热，使熔化后的污染土壤冷却后形成坚硬、抗渗出的惰性玻璃体，从而将重金属包裹起来。用于重污染土壤的抢救性修复，或重金属和有机污染物复合污染的土壤，工程量大、成本较高。电动修复技术是利用电极形成电场，将土壤颗粒表面的重金属进行富集与处理。适合小范围渗透性差、传导性好的粘性土壤，工程实例不多。电热修复技术是在高温条件下，使污染土壤中的挥发性重金属从土壤中解吸出来。例如汞污染土壤，去除率高，但成本较高。

2.2 化学修复

化学淋洗技术是将淋洗溶剂注入被污染土层中，再将包含污染物的溶剂从土层中抽提出来，进行分离和处理的技术。对土壤渗透性有一定要求，技术成熟，应用广泛，成本较高，需进一步处理淋洗剂。

固定/稳定化修复技术是指向土壤中加入固定/稳定化剂，改变污染物的物理化学性质，降低污染物的毒性、溶解性与迁移性。可用于多种重金属复合污染土壤；对土壤类型要求不高，技术成熟，应用广泛，成本较高。

原位化学氧化/还原修复技术是指将氧化/还原剂注入土壤中，通过化学反应使污染物转化为更稳定或低毒的化合物，并将废液抽提出来。对土壤渗透性和pH值有一定要求，工程量大，成本较高，不会造成二次污染。

土壤性能化学改良修复技术是通过改良剂调剂土壤pH值、提高土壤吸附性能或与重金属反应生成沉淀，从而降低重金属迁移性和生物毒性。适用于污染程度轻的土壤，工程量大，成本较高，不会造成二次污染。

2.3 生物修复

微生物修复重金属污染土壤是通过土壤中微生物对重金属的吸收、沉淀、氧化和还原等作用使其转化为无毒或低毒的物质。植物修复是指通过利用植物对土壤中污染物的吸收、富集、转移和降解来达到修复土壤的目的。其中，生物通气法适用于多孔结构土壤，成本低，去除率可达90%。堆肥处理法用于高毒性污染物时，需先进行实验室试验和现场中试，成本低，堆肥产品可产生经济效益。植物修复法适用范围广，成本低，易操作，周期长，可用于修复大面积污染土壤。

微生物修复中生物通气法和堆肥处理法已比较成熟，但植物修复技术多处于中试阶段，目前研究主要集中在富集植物的筛选。

结语

由于土壤污染修复技术涉及多学科且种类繁多，我国相关研究和工程实际仍处于起步阶段，真正经济可行的技术路线较少。建议在以下几方面加强技术研究与实践。

（1）建立土壤修复技术评估指标体系和方法，综合评估其适用范围、经济性、可靠性和市场风险等因素。

（2）重点开展关键修复设备和药剂研究，促进技术的规模化应用和产业化发展。

（3）生物修复技术具有成本低、安全可靠、范围广等优点，将成为未来污染土壤修复技术的发展趋势。

参考文献

[1]向捷，陈永华，向敏，等.土壤重金属污染修复技术比较研究[J].安徽农业科学，2014，42（22）：7367-7369.