重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望

闫晗 段腾腾

（1.山东省环境保护科学研究设计院有限公司，山东 济南 250013；2.无锡市政设计研究院有限公司，山东济南 250013）

土壤重金属的污染源非常多，对土壤污染的不容忽视，是环境污染防治的关键组分。土壤污染的防治工作需要首先做好预防工作，其次需要进行有关治理工作，防治和治理要相互结合，否则只有在污染时才进行治理，需要投入更多的资金，有时很难修复到初始状态。

一、物理修复

（一）客土、换土法

客土法是在污染较轻的土壤中添加清洁土壤。换土法是将污染土壤更替为无污染土壤。这2 种方法目前都已无法满足经济上的需求，在重金属污染土壤修复过程中的应用较少。

（二）电动修复技术

电动修复技术是指土壤中的重金属离子（如Pb2+、Cd2+、Cr6+、Zn2+等）和无机离子在电场作用下以电泳、电渗流或电迁移的方式向电极运输而迁移出土壤，并定期集中处理重金属污泥，与其他原位方法不同，电动修复可在低电导率细颗粒土壤中有效地去除重金属，具有简单灵活、修复范围广和不破坏土壤自然结构的优点，最大的缺点是修复效率受pH 影响较大、容易发生极化和能源消耗较高等问题，因此该技术还处在实验研究阶段。为了优化电动修复技术，可通过添加强化剂来减轻“聚焦”效应，常见的添加剂有络合剂、有机酸、无机酸、表面活性剂等。

二、生物修复方法

（一）植物修复技术

自然界中有一些植物对某种或者及几种特定的重金属具有超能力的富集，可以将土壤内的重金属从根部向茎转移，减少土壤重金属含量的植物叫做超富集植物，通常情况下，植物对重金属的吸附能力是100 倍以上。植物修复技术就是在此基础上展开的，使用生物或者化学措施转化、吸收、降解土壤中的重金属污染物的一种措施。植物修复技术的优点非常多，环保、经济、对土壤扰动小、安全等，得到了学术界和各级政府的广泛关注，目前形成了很多去除土壤重金属的友好、生态的技术，是降低土壤重金属含量的法宝。

（二）动物修复技术

动物修复技术是将土壤中的常见动物鼠、蚯蚓等，直接分解、吸收、转化或者是提高土壤的各项指标、增强肥力，实现微生物和植物的快速生长，从而修复土壤污染。蚯蚓时候大型的土壤动物类别，可以优化土壤结构，增加土壤空气含量和水含量，增加土壤的总体肥力，最终改善土壤的各项指标。蚯蚓是动物修复土壤的代表，蚯蚓的活动、植物生长可以将土壤中的重金属富集起来，然后将重金属转移到蚯蚓和植物中，降低土壤中重金属的含量，彻底清除土壤中的重金属。

三、化学修复法

化学修复技术是向土壤中投放化学物质，将土壤中的化学性质改变，间接或者直接改变土壤中生物效能，降低生物吸收重金属量。常见的化学方法有忽而学淋洗法、化学改良剂、化学栅等方法。化学改良剂是目前常见的化学方法，常见投放的物质有石灰、磷酸盐、骨粉、硅酸盐、钙镁磷肥、秸秆、禽畜粪便泥炭等。石灰可以增加土壤的pH 值，可以降低土壤重金属富集的速度。硅酸盐和磷酸盐可以将土壤中的重金属进行固化，实现土壤中重金属形成不溶于水的沉淀物质。生物炭中含有很多疏松多孔的空隙，表面积大可以实现阳离子交换，可以将土壤中的污染物吸附，降低污染物的转化水平。生物炭具有碱性，可以将酸性土壤进行中和，降低土壤的毒性，生物炭是生物天然生活场所，微生物可以降解污染物。化学淋洗法是把化学试剂将土壤中的重金属向液相转移，去除重金属。这项技术的核心部分是寻找恰当的提取剂，将重金属分离，同时不会对土壤结构造成破坏，也没有二次污染。螯合剂是淋洗法的一种，是土壤溶液中重金属的离子与螯合剂产生稳定的螯合物，实现重金属可溶，增加淋洗水平。这项技术中螯合剂成功引导植物修复技术是很重要的部分，EDTA、DTPA 可以明显降低土壤重金属可给性能。表面活剂可以减少溶剂中表面的张力。在土壤提取技术中使用的比较多，在充分思考土壤性质以及类型的前提下，选取对应的表面活性剂，可以提高配体的溶解性能，形成离子吸附、络合等作用可以把土壤重金属物质从固态向液态转化，最终将重金属去除。化学栅方法是可以透水还能实现较好沉淀的固体材料，将化学栅放到污染物的最下面，或者是土壤第二次含水层部分，有机物在固体材料中堆积，可以将污染物收集起来，防止再污染。

总结：近些年来，我国陆续发生了多起土壤重金属污染事件，对居民的健康影响可想而知。土壤重金属污染关系到粮食安全、环境问题等众多方面。加强土壤重金属污染的修复工作可以改善农产品的安全，从而保证居民的身体健康。现代的修复技术从科学角度出发，修复土壤的污染问题，维持土壤生态结构的问题，每个修复方法都有自己的适用范围，可以使用生物、物理、化学等方法融合在一起，实现高效、低耗的技术手段。