土壤铬污染现状及修复方法研究

马宪梅 黄晓飞

摘要：随着工业生产和经济水平的不断快速发展，已造成了大量环境污染问题的出现，其中，铬在工业活动中的广泛应用导致的土壤铬污染问题尤为突出。本文通过对铬污染土壤修复技术的深入了解和研究，系统全面地阐述了土壤铬污染来源、污染的危害以及修复技术等具体的措施，以期能够对业内人士提供参考价值。

关键词：铬污染;土壤修复;技术

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）05-00-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.035

Study on the current situation of soil chromium pollution and remediation methods

Ma Xianmei1， Huang Xiaofei2

（1.Inner Mongolia Electric Power Survey and Design Institute Co.，Ltd.，Hohhot Inner Mongolia 010020，China;

2.Inner Mongolia Environmental Treatment Engineering Co.， Ltd.，Hohhot Inner Mongolia 011517，China）

Abstract：With the continuous and rapid development of industrial production and economic level， a large number of environmental pollution problems have been caused，especially the problem of soil chromium pollution caused by the extensive application of chromium in industrial activities.Based on the deep understanding and Research on the remediation technology of chromium contaminated soil，this paper systematically and comprehensively expounds the source of soil chromium pollution，the harm of pollution and remediation technology and other specific measures， in order to provide reference value for the industry.

Key words：Chromium pollution;Soil remediation;Technology

1 土壤鉻污染现状

土壤对人类的作用不言而喻，但随着工业的飞速发展，大面积的土壤被污染。在我国受重金属污染的土壤有上万顷，占我国耕地总面积比例在15%以上[1]，以每年几万吨粮食被重金属污染为例，直接经济损失高达200亿元。铬及其化合物在钢铁、电镀、制革、燃料等行业被大量应用，故铬成为土壤重金属污染的主要污染物之一。

2 土壤铬污染来源

土壤中有两种主要的铬来源：天然和人造来源。天然来源是指矿物和岩石中的铬。在长期的自然条件下，铬通过各种渠道进入土壤，即土壤中铬的背景值[2]。人为来源主要有：污水灌溉、大气沉降、固体废弃物、化肥和农药的大量应用。

3 镉污染的危害

重金属污染具有长期性、不可逆性、不可降解性、高毒性等特点，铬元素进入土壤后不能被分解或降解，将一直存在于土壤中。土壤中的铬主要以三价铬和六价铬的形式存在。六价铬的毒性是三价铬的100倍[3]。六价铬的强氧化将导致土壤硬化和作物产量减少。土壤是微生物聚居的地方，微生物对生态系统中物质的循环具有重要作用，当土壤中铬浓度超过某一浓度后，会引起微生物生物量碳、氮的下降，并且对微生物中酶的活性具有抑制作用，影响微生物的生长代谢，甚至造成微生物死亡。

铬对地表水和地下水的危害，首先，铬会毒害浮游植物，甚至导致浮游植物死亡，从而降低地表水的自净能力，导致水质下降。其次，还会影响地表水的感官特性。三价铬会使水浑浊。六价铬能使水变黄。当水中铬浓度较高时，土壤表面对铬的吸附能力迅速饱和。此时，含铬废水将进入地下水。

4 铬污染土壤修复技术

4.1 物理修复技术

常用的物理修复方法包括更换土壤法、玻璃化法、热解吸法。其中更换土壤法在工程中经常采用，包括客土、换土和翻土法。客土法是指将大量未经污染的土壤覆盖在受污染土壤的表面，并与之充分混合，使受污染土壤的铬浓度降低，减轻土壤铬污染带来的危害;换土法是指将受污染土壤部分或全部挖走，取未被污染的土壤填埋在换土区域;翻土法是指将受污染土壤翻入土壤深层，以降低土壤表层的铬浓度。更换土壤法的优点在于修复速度快，缺点在于成本高昂，难以在大范围内推广和应用;对污染土壤直接丢弃，未能对铬进一步处理，因此易产生二次污染。

4.2 化学修复技术

化学修复技术是指通过向受污染土壤中添加修复剂，使土壤的性质发生变化，进而改变土壤的形态和生物有效性，最终实现修复土壤污染的目的。常见的化学修复方法有淋洗法、电动修复法、固化/稳定化法等。

淋洗法是指将淋洗液通入受污染土壤，在重力及水压的作用下，使土壤中的重金属从土壤表面解吸下来，再对含有重金属的淋洗液进行处理。目前常用的淋洗液有水、螯合剂、表面活性剂等。该方法的优点在于费用较低;人和污染物不会有直接接触，缺点在于淋洗液易带来二次污染;对粘质土等渗透性较差的土壤修复效果不佳。

电动修复法是指对受污染土壤施加电场，使土壤中的重金属在电场的作用下发生定向移动，然后将聚集在电极附近的污染物抽提到地面上进行处理[4]。土壤中的Cr（III）主要以阴离子的形式存在，而Cr（VI）则主要是以阳离子的形式存在，在电场的作用下，Cr（III）和Cr（VI）分别在阴极和阳极聚集，从而分离[5]。该方法的优点在于成本较低;易操作;去除率高等，缺点在于土壤pH值发生突变时，会造成Cr（III）在土壤中发生沉淀，影响修复效果。

固化/稳定化技术包括固化和稳定化两个过程，固化是将污染物固定在土壤中，稳定化是指向受污染土壤中添加一定的稳定化剂和还原剂，使土壤中高毒性的Cr（VI）转化为毒性较小的Cr（III），然后生产沉淀或难溶性物质，从而抑制污染物的迁移。有研究发现，将FeSO4和Na2SO4按照一定的比例混合后，对土壤中Cr（VI）具有很好的去除效果。该方法的优点在于成本较低;技术比较成熟，且能够大面积的推广应用，其不足在于已被固化的重金属污染物可能会再次被活化。

4.3 生物修复技术

生物修复技术是指生物通过食物链将土壤中的Cr（VI）富集到生物体内，或者将其转化为低毒的Cr（III），包括动物修复、植物修复和微生物修复[6]。植物修复是指在受污染区域种植植物，利用植物的固定、吸收、转移、转化等，使污染物转变为对环境没有毒害作用的物质。具有运行成本低、易回收和处理污染物、美化环境的优点，但处理周期较长、效率低。与植物修复类似，动物修复是指动物通过自身的新陈代谢改善受污染土壤的理化性质，通过提高土壤肥力，促进植物和微生物的生长，从而间接地对土壤起到修复作用。该方法对环境造成的影响较小，但其修复能力有限，还有可能破坏原有的生态平衡。微生物修复是指土壤中的某些微生物能够将重金属污染物转化为自身需要的物质或对环境无毒害作用的物质。微生物修复主要包括吸收和氧化还原两种形式，因其具有费用少、微生物资源丰富等特点可大面积的应用于受污染土壤。但其对于多种重金属同时存在的受污染土壤修复效果不佳，因为其是特异性菌种，只能针对性的处理单一污染物。

5 结束语

虽然当今镉污染修复技术的过程中有很多种方法可以学习和利用，由于我国对铬污染土壤修复起步较晚，在许多方面使用阶段仍然需要改进和完善。为了更好地解决这些问题，铬污染土壤修复技术应继续加大技术开发力度，加快成熟技术应用速度，全面推动我国铬污染土壤修复工作的全面开展。

参考文献

[1]熊鹏鹏，何池全.植物修复技术于重金属污染场地的应用[J].园林，2018（1）：20-23.

[2]孙德林.铬污染土壤电化学淋洗实验研究[D].重庆：重庆大学，2016.

[3]骆传婷.不同土壤质地对铬迁移转化及修复的研究[D].青岛：中国海洋大学，2014.

[4]李青青，祝方，任文涛，等.阳极电解液pH值对Cr（VI）污染土壤电动修复效率的影响研究[J].安全与环境工程，2018，25（3）： 47-53.

[5]邓红艳.某工厂厂区土壤铬污染及其微生物修复研究[D].重庆：重庆大学，2016.

[6]陈海燕，樊霆，张泽.不同植物修复重金属复合污染土壤对土壤中微生物数量与酶活性的影响[J].环境保护，2018（1）：65-69.

收稿日期：2020-03-14

作者简介：马宪梅（1987-），女，本科学历，中级工程师，研究方向為电力环保设计、环境影响评价。