土壤中重金属污染监测与受污染土壤的修复技术分析

刘永贵

山东省临沂生态环境监测中心 山东临沂 276000

重金属对土壤的污染极大，受到污染的土壤很难自发地恢复，需要人为介入，对受到重金属污染的土壤进行治理，让土壤逐渐恢复正常，直到治理后的土壤能够适合生物的生长。因此，对土壤中重金属污染的监测和修复尤为重要，只有这样才能防止土壤中的重金属造成二次污染。

1 土壤中重金属污染监测技术

1.1 实验室监测

实验室对重金属污染的监测主要用的是光谱法，通过光谱分析对土壤中重金属的含量进行分析，确定重金属的含量是否超标。重金属的含量通常用光谱分析法中的原子吸收法和原子荧光法进行检测，通过这两种方法，可以得到重金属元素在土壤的含量，获得一个含量的范围值，根据含量范围的下限确定土壤中的重金属是否超标[1]。

1.2 激光诱导击穿光谱技术监测

激光诱导击穿光谱技术（LIBS）是一项新型的技术，可以准确地对重金属原子的光谱进行分析。LIBS 技术的需要通过多个分析系统才能实现，各个系统之间相互配合，完成重金属原子的监测任务。LIBS 技术可以与计算机相结合，通过计算机可以精准地土壤中的重金属原子进行统计，其统计方法更加的可靠，而且LIBS技术可以同时检测多种元素，极大地提高了土壤中重金属元素的监测效率。

1.3 磁化率技术监测

重金属能够影响土壤的磁性，随着土壤中重金属的增多，土壤的磁性也会随之增加，因此，可以通过对土壤中磁性检测的方法判断重金属含量是否超标。对土壤中磁性的检测需要用到磁化率技术，通过该技术可以精准地获取土壤的磁性强度，并且根据不同重金属元素对磁性的影响确定土壤中重金属的种类以及含量，进而判断土壤中重金属的含量是否超标。

2 重金属污染土壤修复技术

2.1 工程措施

工程措施主要用于轻度污染的土壤，对受到重金属污染的土壤进行深耕和翻土，同时将被污染的土壤堆放或填埋，对其进行统一处理。因此，该方法的工程量较为巨大，重金属治理的成本也会随之增加，并且极易对土壤的结构造成影响，但相对地，这种土壤修复方式优势也十分明显，可以非常彻底地对污染进行处理，并且修复后的土壤不会发生反复，是一种非常有效的土壤修复方式。在工程措施中，客土和换土是常见的重金属污染修复方式，客土就是在土壤中增加无污染的土壤，换土就是更换受污染的土壤，这两种方法最大的优点就是见效快。

2.2 淋洗法

土壤淋洗需要通过淋洗液来实现，不同的淋洗液对重金属的影响不同。EDTA 淋洗液具有增加重金属离子的活性，使重金属离子能够随着淋洗过程的进行逐渐向下层移动，将重金属离子进行沉降；Fe、Zn 淋洗液对Cd 的治理效率较高，但很难对汞元素进行有效地治理。而且，淋洗法也具有一定的局限性，并不适合所有类型的土壤，只有在渗透性较好的土壤中才能适用，一旦土壤的粘性过大，该方法将不再适用。此外，淋洗液中的金属离子一旦流入地下，有可能对地下水造成污染，因此，在使用该方法治理土壤时需要慎重，避免淋洗过程造成二次污染。

2.3 电动力学法

电动力学法主要用于渗透性地、粘性大的重金属污染土壤的修复，可以极大地缩短土壤的修复时间，并且具有较高的经济价值，可以在很大程度上节约土壤治理的成本。使用电动力学法修复土壤需要在土壤中插入电极，在电流的作用下，土壤中的H+会自发地向土壤中的毛细孔移动，将重金属离子通过流体作用携带到电极的阳极附近，最终集中附着在土壤的表层，再将表层受到污染的土壤清除即可完成重金属土壤的修复工作。电动力学法修复土壤对Pb2+、Cr3+等重金属离子具有十分显著的清除效果，修复效率超过90%，是一种较为常用的重金属污染土壤修复技术[2]。

2.4 沉淀法

沉淀法是利用重金属离子与某些离子发生化学反应，生成沉淀物修复土壤的一种方式。使用该方法可以有效地降低土壤中重金属离子的浓度，使重金属离子能够与土壤分离，进而实现治理土壤污染的目的。使用该方法修复土壤需要对土壤的pH 值进行调整，当pH＜5 时，土壤中的重金属离子将处于游离状态，在土壤中以离子状态存在。此时，需要增加土壤的pH 值，使土壤中的OH-的含量增加，重金属离子在遇到OH-时，将会发生化学反应生成沉淀物，进而将重金属离子从土壤中分离出来。为了提高土壤的pH 值，可以在土壤中添加一定量的碱性物质，如石灰、高炉灰等。需要注意的是：碱性物质的添加需要适量，一旦含量过高，将会导致土壤中的营养元素流失，造成土壤的肥力下降。

2.5 生物修复

生物修复是一种全新的重金属土壤修复方式，主要是用到生物降解的手段，利用微生物对重金属离子的吸附、转化等作用，最终对土壤中的重金属离子进行沉淀。微生物对重金属离子的吸附、转化需要通过细胞表面的基团实现，基团可以与重金属离子形成共价键，进而对重金属离子进行吸附。微生物对重金属离子的沉淀可以通过晶体化作用实现，将沉淀聚集在细胞表面。当微生物死亡后，重金属沉淀物具有较强的稳定性，可以有效地与土壤进行分离[3]。

3 结语

综上所述，重金属监控技术和土壤修复技术对于重金属污染的治理起到了至关重要的作用，通过这些技术对土壤中的重金属进行治理，可以降低重金属对土壤的污染，逐渐完成污染土壤的修复工作，促进生态环境的持续发展。