镉污染土壤淋洗剂研究进展

陈孜涵,汪丙国,师崇文，焦团理

(1.中国地质大学(武汉)环境学院，湖北 武汉 430078；2.中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室，湖北 武汉 430078；3.安徽省地质调查院，安徽 合肥 230001)

自1968年日本报道“痛痛病”以来，土壤镉污染治理研究一直是农业和环境等领域的研究热点。镉(Cd)元素对于人体来说是一种非必需的微量元素，通常存在于岩石圈和土壤中。土壤中镉的来源包括自然来源和人为来源两种，其中地质风化是土壤中镉的主要自然来源，而采矿、冶炼、废水灌溉、工业排放以及车辆排放是土壤镉污染的主要人为来源，超过90%的镉由人为来源释放到环境中。土壤受到镉污染的途径包括干湿沉降、污泥使用、污水灌溉和农化产品使用，其中干湿沉降是土壤受到镉污染的主要途径。目前国内外土壤镉污染状况十分严峻，如美国某铅锌冶炼厂附近土壤中镉浓度达到29 mg/kg，另一锌冶炼厂附近土壤中镉浓度高达750 mg/kg；在德国西部和比利时东部的弗莱贝格地区，其表层土中镉浓度高达71 mg/kg；中国土壤镉污染的点位超标率为7%，在无机污染物中位列第一，其中长三角、珠三角、东北老工业基地等部分区域土壤镉污染问题较为突出，西南、中南地区土壤镉污染的超标范围较大。我国每年耕地中镉输入量均值为15 g/hm，干湿沉降构成农田土壤镉污染来源的88%。因此，开展镉污染土壤修复工作，对于保障生态系统的稳定性、维护人体健康具有重要的意义。

为了防止土壤镉污染对生态环境和人类健康产生的影响，研究者们采用物理法、化学法、生物法、农业治理法等对镉污染土壤进行了治理，其中化学淋洗技术能够根本性地改变土壤中镉的赋存状态并修复镉污染土壤，是快速修复镉污染土壤的有效途径。目前国内外学者从实验和机理方面广泛开展了土壤镉污染治理的化学淋洗技术研究，涉及各种淋洗剂和淋洗方法的洗脱机理及淋洗效果，但对不同淋洗剂的淋洗效果及其适用性尚缺乏系统性的总结和评价。为此，本文从国内外土壤镉污染治理的研究现状出发，以镉污染土壤淋洗剂为研究对象，评述不同淋洗剂的洗脱机理、淋洗效果及其优缺点，推荐了适用于不同镉污染土壤的淋洗剂，并针对镉污染土壤淋洗剂研究存在的问题和研究方向进行了总结和展望。

1 土壤镉污染治理的研究现状

有效解决土壤镉污染有两种途径：一是改变镉在土壤中的赋存形态，使其由活化态变为稳定态，从而减小其生物毒性；二是直接减少土壤中镉的含量，使其达到本底含量。目前，土壤镉污染治理采用的主要方法有物理法、化学法、生物法和农业治理法。

1. 1 物理法

物理法去除土壤中镉的方法有客土法、去表土法、电修复技术法和热处理技术法。其中，客土法是指在污染的土壤上加入未污染的新土；去表土法是指移去污染的土壤；电修复技术法是指对污染土壤外加直流电场，使得重金属元素向电极处聚集，再通过收集系统进行统一收集处理；热处理技术法是指对污染土壤高温加热，将污染组分从土壤中脱离。Li等提出了一种电动土壤修复技术，即在电极和被处理的土壤之间设置导电溶液槽，使重金属从土壤中迁移出并沉淀在导电溶液中，结果表明土壤中重金属铅、镉、铬的去除效率可达到90%以上，但是该方法易导致土壤表面电位的紊乱。

1. 2 化学法

化学法是指通过添加淋洗剂来改变土壤中镉的化学形态，从而减少其对生态环境的危害。常用的化学方法有原位钝化法和淋洗法。原位钝化法是指向污染土壤中添加钝化剂如石灰性物质、碳材料、黏土矿物等，以降低污染物的溶解性、扩散性，从而减小其生物毒性；淋洗法是指使用淋洗剂淋洗土壤，以洗去土壤中的重金属，并对淋洗液进行收集处理。如李明等使用石灰钝化法原位修复酸性(pH=5.47±0.64)镉污染菜地，结果表明施加4 500 kg/hmCaCO使得土壤pH值升高了1.48，土壤中有效态镉含量降低了87.8%；Xiao等评估了多种淋洗试剂对镉和铅污染土壤的修复效果，结果表明柠檬酸(CA)、盐酸(HCl)和EDTA作为淋洗剂时，CA与植物修复技术相结合对土壤肥力和植物生长干扰最小，土壤中镉和锌的淋洗率达到了70%～80%。

1. 3 生物法

生物法是指通过植物、动物和微生物的习性来修复镉污染土壤。植物修复是指利用某些植株超积累重金属的能力，将土壤中镉富集于植物的某一部分并定期收割、统一处理，如苏丹草、狼尾草对镉离子有很好的耐受能力，可用于镉污染土壤修复；He等采用盆栽试验研究了黑麦草植物修复镉污染土壤的效果，结果表明黑麦草植物的种植在适宜条件下可以作为修复镉污染土壤的方法。动物修复是指利用动物天然的生活习性去吸收土壤中重金属镉，如蚯蚓可以将土壤中重金属固定在消化道的泡囊中，通过体内蛋白质与重金属结合，使重金属毒性下降。微生物修复是指通过微生物吸附土壤中的重金属镉，或利用微生物改善土壤环境，促进超积累植物对土壤中镉的吸收。

1. 4 农业治理法

农业治理法是指通过改变农业制度，以减少土壤中镉的输入，从而减轻土壤中镉的危害。常用的农业治理方法有农艺修复和生态修复两种。农艺修复是指通过改变农业行为如选择可以降低土壤镉污染的有机肥、施加镉含量符合标准的化肥等方式来降低土壤中镉的输入量，是一种强化的植物修复技术；生态修复是指通过调节土壤所处环境如控制土壤含水率、调节土壤氧化还原电位等，以改变土壤中镉的活性。

由于物理法处理镉污染土壤需要消耗大量的劳动力且治标不治本，生物法和农业治理法需要较长的修复周期，而化学淋洗法更加符合中国当代治理环境的要求，因此本文以化学法淋洗修复为主要研究目标，总结了镉污染土壤淋洗剂的研究进展。

2 镉污染土壤淋洗剂的研究进展

2. 1 土壤淋洗剂的类型及作用机理

土壤淋洗剂主要有无机淋洗剂、螯合剂、非生物表面活性剂和生物表面活性剂4种，见表1。其中，无机淋洗剂包括无机酸淋洗剂和无机盐淋洗剂两种，无机酸淋洗剂通过酸解来破坏土壤表面官能团与Cd形成的络合物，从而将Cd置换出来，达到洗脱效果，常用的无机酸淋洗剂有HCl、HNO、HSO等，而无机盐淋洗剂通过Cl与土壤中的Cd结合形成可溶性物质,使用Ca等阳离子替换Cd，促进Cd从土壤中解吸，常用的无机盐淋洗剂有MgCl、NaCl、CaCl、FeCl等；螯合剂通过与Cd发生螯合作用形成水溶性金属螯合物，使Cd从土壤颗粒表面解吸，常用的螯合剂有乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸(CA)、乙二醇双四乙酸(EGTA)、乙二胺二琥珀三钠(EDDS)、聚天冬氨酸(PASP)、谷氨酸二乙酸钠(GLDA)等；非生物表面活性剂通过浸润土壤组分，利用羧基官能团促进Cd从固相转移到液相中，使无机盐的阳离子组分与Cd发生离子交换作用，从而洗脱其污染，常用的表面活性剂有十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、月桂基醚硫酸钠(SLS)、聚山梨脂(Tween-80)等；生物表面活性剂通过降低表面张力，削弱Cd与土壤颗粒的黏附性，促进Cd与生物表面活性剂络合，从而将Cd脱离土壤颗粒，常用的生物表面活性剂有鼠李糖脂、茶皂素、皂苷等。

表1 土壤淋洗剂的类型及作用机理[32-36]

土壤淋洗剂洗脱Cd的作用机理可以划分为离子交换作用、螯合作用和络合作用。其中，螯合作用是中心离子和配位体的两个及以上原子键结合形成的具有环状结构配合物的过程；络合作用是电子对给予体与电子接受体相互作用形成络合物的过程。土壤淋洗剂简单的三种作用机理在不同的界面条件下形成不同的淋洗效果，表面活性剂促进了络合作用，而无机淋洗剂则促进了离子交换作用。

2.1.1 无机淋洗剂

无机淋洗剂主要通过离子交换作用、络合作用洗脱重金属。如岳松涛等使用MgCl淋洗镉污染土壤，室温下1 mol/L的MgCl溶液对镉浓度99.15 mg/kg的镉污染土壤的洗脱率达到了81.0%；陈欣园等研究了FeCl的淋洗效果，发现对镉浓度为64.55 mg/kg的镉污染土壤的洗脱率达到了91.4%;Makino等比较了各种铁、锰、锌盐对镉污染水稻土壤的淋洗效果，结果发现同等条件下FeCl的淋洗效果最好，对镉浓度为1.21 mg/kg的污染土壤的洗脱率达到了66%;陈春乐等研究了联合使用HCl与NaCl、CaCl、FeCl溶液对镉污染土壤的淋洗效果，结果发现使用0.4 mol/L的FeCl与0.1 mol/L的HCl复合去除土壤中镉，其对镉浓度为16.44 mg/kg的镉污染土壤的洗脱率达到了78.9%。

综上可以看出，无机淋洗剂的淋洗效果具有极强的特异性，同种淋洗剂对相近污染程度的不同土壤的修复效果具有较大的差别，而不同淋洗剂之间的修复效果差异更加显著。总体上来说，各类土壤淋洗剂对镉污染土壤中镉的去除率在优化后都能达到80%，其中FeCl的淋洗效果最佳。但是无机淋洗剂对土壤pH值的要求较高，通常土壤pH<7时，其淋洗效果最好，但过高的酸度会使土壤养分大量流失，修复后的土壤难以再利用，所以无机淋洗剂不适合高品质耕地土壤的修复。此外，在选用无机淋洗剂时，要综合考查淋洗液对环境的影响。

2.1.2 螯合剂

螯合剂通过其与重金属发生螯合反应形成水溶性的金属螯合物，从而去除土壤中的重金属。如可欣等使用EDTA修复镉污染土壤，结果发现0.1 mol/L的EDTA溶液对镉浓度为91.8 mg/kg的镉污染土壤的洗脱率达到了89.1%；房彬等研究了新型环保螯合剂谷氨酸-N,N-二乙酸(GLDA)对重金属污染土壤的淋洗效果，结果发现当GLDA浓度为19.23 mmol/L时，对镉浓度为0.87 mg/kg的镉污染土壤的洗脱率达到了94.7%;Rui等选择EDTA作为洗脱液用于修复镉污染土壤，两次添加0.1 mol / L EDTA和去离子水，冻融淋洗3遍后，土壤中镉的去除率达到了88.1%;Wang等采用亚氨基二琥珀酸(ISA)、谷氨酸-N，N-二乙酸(GLDA)、葡萄糖一碳酸(GCA)和聚天冬氨酸(PASP)4种可生物降解的螯合剂去除受污染土壤中的重金属镉，结果发现PASP和GCA不能有效地从镉污染土壤中提取重金属镉(去除率仅为7%～38%)，但通过GLDA淋洗，可从农田土壤中去除85.0%的重金属镉；Feng等选用亚甲基膦酸(EDTMP)和聚丙烯酸(PAA)淋洗去除土壤中的重金属镉，结果发现采用EDTMP对土壤中镉进行修复时镉的去除率为92.7%，采用PAA对土壤中镉进行修复时镉的去除率为84.6%；荀志祥等采用EGTA和EDDS对土壤重金属进行修复，结果发现当EDDS和EGTA投加量分别为土壤重金属总摩尔数的0.81倍和3.92倍时，对镉浓度为13.46 mg/kg的镉污染土壤的洗脱率均达到了87.5%。

螯合剂中，EDTA、柠檬酸的应用较为广泛，其对土壤中重金属镉的去除率集中在85%左右，GLDA对土壤中镉的去除效果最好，其去除率可达94.7%，但GLDA在土壤修复领域的应用研究没有EDTA成熟，实际试验中推荐使用研究较为成熟的EDTA和柠檬酸。使用螯合剂淋洗镉污染土壤对环境的破坏作用较小，其通常能够在偏酸性环境下(pH<7)与镉形成稳定的络合物，但由于常见的土壤组分如Ca、Mg、Al会与Cd竞争螯合剂的结合位点，因此需要使用过量的螯合剂以确保充分去除污染物。如果螯合剂经多次回收利用，则会大大降低其生物降解性，造成二次污染。由于螯合剂难以回收，因此开发更有效的回收方法可大大提高土壤淋洗技术的经济价值。此外，经螯合剂处理后的土壤存在重金属活化问题，即在洗脱镉的过程中活化了部分镉，可能会导致土壤中重金属有效性增加，因此在选用螯合剂时需加以考虑。

2.1.3 非生物表面活性剂

表面活性剂的作用是通过改变土壤表面性质，增强有机配体在水中的溶解性，或者是发生离子交换作用，促进金属阳离子或配合物从固相转移到液相中。阳离子表面活性剂比非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂能更有效地提取重金属。Giannis等评估了表面活性剂SDS修复的镉污染土壤，SDS可提取镉污染土壤中90%以上的镉，但由于SDS在土壤中的迁移性较差，所以作为淋洗剂修复镉污染土壤还需综合考虑；丁宁等使用表面活性剂SLS淋洗高岭土中的镉，结果发现100 mmol/L的SLS对镉浓度为285 mg/kg的镉污染土壤的洗脱率达到了98.7%；曲蛟等研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和聚山梨脂(Tween-80)两种常见表面活性剂对土壤中镉的淋洗效果，结果发现质量分数为7%的Tween-80的淋洗效果最好，对土壤中镉的去除率达到了83.07%。

非生物表面活性剂中，SDS的应用相对较为广泛，且淋洗效果较好，对土壤中重金属镉的去除率大于90%，但自身存在不适合淋洗方案的问题。有研究表明，非生物表面活性剂的淋洗效果与淋洗液浓度、土壤有机质含量呈正相关，与其他因素的相关性较差。但由于非生物表面活性剂的生物毒性和难降解性，土壤中残留的非生物表面活性剂会对生态系统造成一定的破坏，所以非生物表面活性剂也不适用于耕地的修复。

2.1.4 生物表面活性剂

生物表面活性剂是指微生物来源而非化工制得的表面活性剂，一般为某种微生物的代谢产物经提纯而得。如鼠李糖脂是由假单胞菌或伯克氏菌产生的具有生物代谢性质的糖脂；皂角苷是存在于植物界以多环化合物为配基的配糖体的总称；茶皂素是由茶树种子中提取出来的一类糖苷化合物，是性能良好的天然表面活性剂。与传统的表面活性剂相比，生物表面活性剂具有无毒、可生物降解、生态安全和高表面活性等优点。鼠李糖脂作为生物表面活性剂是利用金属螯合能力洗脱土壤中的镉，如师崇文等研究了鼠李糖脂对镉污染土壤的修复效果，结果发现20 g/L的鼠李糖脂溶液对镉浓度为0.46 mg/kg的镉污染土壤中可交换态镉的去除率为90%；孟蝶等研究了鼠李糖脂对土壤中重金属Pb、Cd的配合能力及影响因素，当鼠李糖脂浓度为30 g/L、反复淋洗时，其对镉浓度为554.3 mg/kg的镉污染土壤中镉的去除率接近100%；Juwarkar等以铜绿假单胞菌BS2菌株生产的鼠李糖脂表面活性剂为研究对象，对其去除土壤中镉的能力进行了研究，结果表明鼠李糖脂淋洗液对镉污染土壤中镉的去除率达到了92%，双鼠李糖脂可选择性地促进土壤中重金属的活化。茶皂素通过与土壤中的液相重金属离子络合，使重金属离子脱离土壤，从而达到被去除的目的，如李光德等研究了茶皂素对污染土壤中重金属的去除作用，发现质量分数 7%的茶皂素溶液对镉浓度为10.9 mg/kg的镉污染土壤中镉的去除率达到了42.38%。皂角苷可与重金属元素通过皂角苷分子的羧基基团与镉离子反应生成新的配位化合物，从而达到去除镉污染土壤中的镉，如Song等评估了皂角苷去除土壤中镉的能力，结果发现皂苷胶束外羧基与土壤中镉络合，有效地去除了镉污染土壤中的镉，当皂角苷浓度为3 750 mg/L时，皂角苷对镉污染土壤中镉的去除率为87.7%。

生物表面活性剂中，鼠李糖脂的应用较为广泛，反复淋洗后对土壤中重金属镉的去除率普遍大于90%。生物表面活性剂能够在pH值为5～8范围内有效去除土壤中重金属镉，其环境相容性既促进了污染物的生物降解，也促进了表面活性剂的自降解。生物表面活性剂除了对土壤中重金属的溶解和解吸有积极影响外，还刺激了微生物分解污染物，这将有利于土壤中重金属的原位生物修复。生物表面活性剂适用于各种受污染土壤和场地的修复。

2. 2 土壤淋洗剂淋洗效果的影响因素分析

综合诸多文献的论述，研究者发现土壤淋洗剂淋洗效果的影响因素主要分为土壤因素、淋洗液因素、淋洗方式因素三类。其中，土壤因素包括土壤pH值、土壤颗粒粒径、土壤有机质含量和土壤中重金属镉的形态；淋洗液因素包括淋洗液浓度、组分和pH值；淋洗方式主要有土柱淋洗、振荡淋洗和超声强化淋洗，其影响因素为淋洗的强度和时间。

对于土壤因素来说，对淋洗剂淋洗效果影响最大的因素就是土壤中重金属镉的形态，同时还与土壤本身的有机质组分、土壤pH值、土壤颗粒粒径有关，这些因素都会影响淋洗剂的淋洗效果，虽然通过配比优化能够消除部分影响，但无法消除由土壤中镉形态带来的影响。

淋洗液因素是影响淋洗剂淋洗效果的另一个重要因素，研究者需要对土壤的性质进行分析，在尽可能的情况下选用合适配比的淋洗液(如前文所述的FeCl淋洗剂对镉含量不同的污染土壤的修复效果具有差异，淋洗液的最佳配比也具有差异)，但由于缺乏对于不同土壤的规律性研究，因此此类研究属于一种试错性的研究，而且淋洗液的配比受到经济效应的影响，如果不计成本地修复，其修复效果都可以达到较高的程度。如采用鼠李糖脂反复淋洗重金属污染土壤，其对土壤中重金属的洗脱率可以接近100%。

淋洗方式对于淋洗剂淋洗效果的影响主要是对淋洗时间的优化。土柱淋洗时，是通过渗流的淋洗液与土壤接触而进行的淋洗，淋洗时土壤与淋洗液的界面浓度保持不变或者变化很小，流动的淋洗液不断带走解吸出来的镉，但是这种方式会由于土壤颗粒间的虫孔和根孔等造成捷径式下渗，导致淋洗液与土壤的接触不充分，往往需要经过长时间的淋洗作用才能达到较好的淋洗效果；振荡淋洗在一定程度上强化了土壤与淋洗液的接触程度，但是由于淋洗液与土壤颗粒界面上的浓度差随着淋洗时间的增加而减小，往往会导致淋洗液的淋洗效率随着淋洗时间的增加而衰减，并且淋洗到一定程度就无法再提升其淋洗效果；超声强化淋洗大大强化了淋洗液与土壤的接触程度，并且超声能够瓦解土壤颗粒的构成，导致土壤颗粒发生裂解，能够很有效地提升淋洗效率，但是同振荡淋洗一样，超声强化淋洗只是加强了土壤与淋洗液的接触程度，没有改良镉在土壤表面的扩散作用，所以淋洗效率会随着时间的增加逐渐衰减。

2. 3 不同类型淋洗剂的淋洗效果及其优缺点

不同类型淋洗剂对镉污染土壤的淋洗效果及其优缺点,见表2。无机淋洗剂主要有MgCl、NaCl、CaCl、FeCl、无机酸等，其对镉污染土壤的修复效果较好，对土壤中镉的去除率普遍在80%左右，其中FeCl的淋洗效果最好，但无机淋洗剂对土壤酸碱度的影响较大，会破坏土壤原有的理化性质，影响土壤颗粒结构，且需要对淋洗过程中产生的废液进行中和处理，增加了后续成本，同时中和过程还会产生二次污染。无机淋洗剂由于易生产、需求量大，所以价格低廉。螯合剂主要有EDTA、柠檬酸、EDDS、GLDA、EGTA、EDDS等，其应用广泛，淋洗效率高，其中EDTA在镉污染土壤中被广泛应用，土壤中镉的去除率普遍在85%以上，但螯合剂的生物降解性差，易造成二次污染。这里给出螯合剂的实验室参考价格，以方便研究者进行实验设计。柠檬酸(>99.8%)的参考价为90元/kg，EDTA(98%)的参考价为108元/kg，EGTA(99%)的参考价为3 920元/kg，GLDA(40%)的参考价为15 200元/kg(该参考价格均为阿拉丁平台上的采购价格)。非生物表面活性剂主要有SDS、月桂基醚硫酸钠等，其被用于淋洗镉污染土壤的研究较少，其中月桂基醚硫酸钠对镉污染土壤的淋洗效果最好，土壤中镉的去除率达到了98.7%。土壤中残留的非生物表面活性剂的生物降解性差、生物毒性强，在土壤中过量存在会对生态系统产生不利的影响，如SDBS、SDS、SLES可以与生物活性大分子(如肽、酶和DNA等)结合，从而改变微生物的生物学功能；CTAB可影响细菌的细胞质膜；Tween-80可通过与各种蛋白质和磷脂膜结合而发挥抗菌活性。因此，一般不选用非生物表面活性剂作为土壤镉污染的淋洗剂。生物表面活性剂有鼠李糖脂、茶皂素、皂角苷等，其通过降低表面张力，削弱镉与土壤的黏附性，促进镉与生物表面活性剂络合，从而洗脱土壤中的镉。生物表面活性剂无毒，可生物降解，表面活性高，淋洗效果很好，其中鼠李糖脂对镉污染土壤的淋洗效率最高可达到99%以上。尽管生物表面活性剂是土壤淋洗剂中有吸引力的选择，但高纯度生物表面活性剂的价格相对较高，研究成本也较大，如鼠李糖脂的参考价为25 600元/kg，皂素的参考价为2 650元/kg(该参考价格均为阿拉丁平台上的采购价格)。

表2 不同类型淋洗剂对镉污染土壤的淋洗效果及其优缺点

3 研究展望

尽管国内外学者对土壤镉污染治理的各种化学淋洗剂展开了研究，研究对象涉及淋洗剂的种类、使用剂量以及复合淋洗剂等的洗脱机理和淋洗效果等，但目前的研究尚存在一些不足之处：①现有的镉污染土壤淋洗剂研究基本上都是基于单因素试验来确定最佳淋洗条件，没有考虑淋洗剂各影响因素(如淋洗液浓度、淋洗时间、pH值等)之间的相互作用，也没有综合考虑土壤理化指标(如pH值、土壤有机质含量、土壤黏粒含量、土壤中镉含量等)的综合影响；②对土壤淋洗剂的选择大都只考虑淋洗剂的淋洗效果，对淋洗后的土壤变化及生态风险评价明显不足；③大多数土壤淋洗技术还在实验室阶段，尚缺乏实践检验；④土壤淋洗技术多为单一淋洗技术，缺乏复合淋洗技术的试验及其机理研究；⑤考虑生物表面活性剂和螯合剂是未来土壤镉污染治理淋洗技术的主要研究方向，如何开发低成本、高效率的生物表面活性剂和螯合剂是一个亟待解决的问题；⑥我国广布低渗透黏性土，如何解决淋洗剂在黏性土的渗透性问题已成为低渗透黏性土分布地区土壤淋洗技术推动的重点和难点。

针对当前镉污染土壤淋洗技术存在的关键问题，今后可从以下几个方面开展研究：①单一淋洗技术向复合淋洗技术的转化，特别是不同类型淋洗剂的复合淋洗技术，并关注复合淋洗剂的搭配以及用量等工艺参数的确定；②不同类型淋洗剂的影响因素研究，加强其对土壤理化性质和土壤中重金属形态变化的机理研究，针对淋洗剂对土壤性质的影响研究，可以考虑开发高性能的土壤缓冲剂，尽可能减少淋洗剂对土壤理化性质的改变，并研发土壤全要素信息探测技术以反馈土壤修复进程，以进一步完善淋洗修复技术，并开展淋洗后土壤的生态风险评价工作；③土壤淋洗技术要逐渐从室内实验、盆栽实验转化为田间试验，推动土壤淋洗技术的示范和推广；④由于土壤环境错综复杂，土壤中各种重金属之间以及镉与其他污染物(如有机污染物)之间往往存在协同、拮抗、屏蔽和独立作用，土壤中镉的淋洗效果会受到土壤环境多种因素的影响，因此需要加强镉与其他污染物复合污染条件下的土壤淋洗技术研究；⑤生物表面活性剂可生物降解，淋洗效率高，但其由微生物制得，因此应加强环境微生物学研究，通过发展环境微生物技术来开发低成本的生物表面活性剂，或在污染场地接种微生物，利用微生物分泌的生物表面活性剂来修复土壤；⑥目前修复土壤镉污染的淋洗剂大多是利用其螯合作用来脱附土壤中的镉，能够与镉螯合的物质还有很多，随着材料学和纳米技术的发展，还有更多的螯合剂等待着被开发，这也是未来的研究方向之一；⑦构建反应性土壤水流和溶质运移的动力学模型，并应用于淋洗修复下淋洗剂的流场模拟中，以得到淋洗剂在不同时空下的供给情况，并通过建立淋洗剂流场动力学模型来优化淋洗剂的添加，同时还可以模拟淋洗剂作用下土壤脱附镉随地下水的迁移状况，从而收集含镉废水，这是未来的一个研究方向；⑧可以考虑开发适合低渗透黏性土分布地区土壤的淋洗剂，或者使用表面活性剂来增加土壤渗透性再淋洗，以提高淋洗效果，因此适合低渗透土壤的淋洗剂和土壤表面活性剂的研发亦是未来的研究方向；⑨土壤淋洗技术涉及土壤学、材料学、微生物学、环境科学和水文地质学等学科，迫切需要开展多学科的交叉融合研究，以取得创新性的成果。