重金属污染土壤处理技术与工艺阐释

薛巧玲

江苏澄杨科学研究院有限公司 江苏泰兴 225400

在生态环境保护理念普及的背景下，污染土壤修复技术的研究更为深入，在解决土壤污染问题时，需要注重绿色性与环保性，防止土壤出现二次污染，实现生态修复。明确污染土壤修复技术的研究现状与研究趋势，可为污染土壤修复技术的深入研究提供支持，推动技术创新升级[1]。

1 土壤重金属污染的危害

1.1 对土壤肥力的影响

重金属在土壤中大量积累会导致土壤性质发生变化，从而影响了土壤营养元素的供应和物理特性。

1.2 对植物的危害

重金属可以影响植物对营养成分的吸收和利用，引起养分缺乏；也可以在植物体内富集，扰乱代谢，使细胞生长发育停止。重金属对植物的毒害作用大小与植物种类、环境条件等因素有关。

1.3 对微生物和酶的危害

重金属可以影响微生物的群落结构、种群增长特征以及生理生化和遗传特征。重金属也会影响酶的活性，对土壤中不同酶进行研究发现：与N、P、S 等循环有关的酶受重金属胁迫作用显著，与碳循环有关的酶受胁迫影响较小。

1.4 对人体健康的危害

土壤重金属污染导致的结果是影响人和其他生物的健康，土壤重金属污染是逐年积累的，具有隐蔽性，当发现污染时，往往危害已经达到很严重的程度。近年来，我国耕地重金属污染情况越发严重，部分农产品的质量安全令人担忧。

2 重金属污染土壤处理技术

2.1 植物修复方法

植物修复是利用植物对一种或几种重金属的吸收、积累、降解、固定、转移等特性来对重金属污染的土壤进行修复，是近年来国内外研究最多的一类修复技术。超富集植物的发现和研究，为植物修复的应用和推广提供了条件。植物修复的主要类型包括植物萃取、根际过滤、植物降解、植物挥发、植物固定和植物刺激等[2]。

2.2 化学修复技术

2.2.1 固化/稳定化技术

固化/稳定化技术是指在污染土壤中应用黏结剂，通过其固定作用使污染土壤保持稳定的技术。有研究学者对含汞废弃物的土壤进行对比试验，试验结果表明，在污染土壤中掺入沸石，可将固化体浸出的汞控制在国家标准内，和未处理土壤相比，含汞污染物减少约50%。

2.2.2 氧化还原修复技术

氧化还原修复技术是指通过氧化剂或还原剂与污染物的化学反应，降低分解为毒性更小的物质。例如，有研究学者将硫化氢作为还原剂，用于修复含有六价铬的污染土壤，试验结果表明，硫化氢可将土壤中90%的六价铬失活，有害物质的处理效果显著。

2.2.3 电动力学修复技术

电动力学修复技术是指通过电化学与电动力学的配合应用，使土壤中形成电场梯度，使土壤中的污染物通过电泳或电迁移等方式，富集于电极部位，对其进行集中处理。有研究学者对菲和五氯酚等有机物质积聚的污染土壤进行电动力学修复，表现出无环境影响、修复周期短与成本偏低等优势，但该修复技术并不适用于非极性有机污染物积聚的土壤，因为这类污染物不会受电场的作用。

2.3 物理修复

物理修复技术主要基于土壤理化性质和重金属的特性，通过物理方法来分离或固定土壤中的重金属，来降低环境中重金属含量。物理修复方法主要有物理分离，土壤蒸汽浸提，固化/稳定化，玻璃化，热力学，电动力学以及低温冰冻等修复技术。

3 污染土壤修复技术发展趋势

3.1 联合土壤综合修复趋势

在工业与农业生产技术创新的过程中，工业生产排放的污染物与农药污染物种类均有所增加，污染土壤的复杂性有显著提升，加大了污染土壤的污染程度。同时，土壤中的污染物在成分、性质与危害方面有所不同，单一的修复技术难以有效清理污染土壤中的污染物。因此，在未来的污染土壤修复技术研究中，研究学者需开展联合土壤综合修复技术的研究，整合污染土壤生物、化学与物理修复技术，通过多种技术的配合应用，强化污染土壤的修复效果，实现保护生态环境的目标。例如，在污染土壤的生物修复技术中，修复人员可以在污染土壤中种植多种植物或在土壤中投放不同的微生物，降解不同的污染物；在污染土壤的物理修复中，修复人员可将物理分离与蒸汽浸提技术配合应用[3]。

3.2 目的多元化趋势

随着技术的发展与农业用地的减少，污染土壤修复技术的研发不再局限于土壤污染问题，需要进行深化，使处理后的污染土壤可用于农业生产，实现土壤修复与农业生产的同步进行，保护生态环境的同时，推动当地农业发展。

另外，研究学者可以将污染土壤修复技术与其他先进技术配合应用，在修复污染土壤的同时，为当地居民提供更优质的生活生产服务。例如，在2017 年，广东省仁化县成功建成首个土壤修复与光伏发电综合项目，为污染土壤修复技术与先进技术的配合应用提供成功经验参考。该综合项目位于铅锌矿附近，土壤重金属污染现象严重，阳光电源企业在现场考核后，经过一年多的研究与分析，决定在该地区建设光伏发电组件，并在组件下方大面积种植喜阴超富集植物，用于吸收土壤中的重金属。

4 结语

近年来，土壤重金属污染事件接连不断，污染形势令人担忧。如今国家在土壤重金属污染方面的环保政策和立法工作正在逐步完善，“绿水青山，就是金山银山”的环保理念深入人心，土壤重金属污染治理与修复的相关科研工作也取得了快速的发展。在新的环保形势下，我国的土壤重金属污染态势一定会得到有效控制，土壤环境会得到良好的改善。