淺談重金屬污染土壤修復清洗劑的研究與應用

高月

摘 要：近年來，隨著我國經濟的飛速發展，推動了現代工業和城市建設的發展速度，由此產生出來的污染也越來越多，水資源、大氣和土壤等自然環境要素受到的污染程度隨之日益加重。由于自然界的規律使得水體、大氣和土壤中的污染會形成一個循環，而這個循環的最終歸屬則是土壤。在土壤的眾多污染物中，重金屬元素是一種毒性較大且不易被降解的污染物，它對人體的健康危害最大。正因如此，人們對于土壤當中重金屬的污染問題越來越重視，對這一課題的研究也隨之增多。基于此點，該文就重金屬土壤修復清洗劑的研究與應用進行淺談。

關鍵詞：重金屬 土壤 修復清洗劑

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（a）-0-01

1 土壤中重金屬的來源及其危害

1.1 土壤中重金屬的主要來源分析

土壤當中的重金屬元素并非是與生俱來的，一般都是由于外因（主要都是人類活動）導致重金屬元素進入到土壤當中，因為重金屬本身很難被降解，所以其會始終存在于土壤當中。污染土壤的重金屬主要包括以下元素：Hg（汞）、Cd（鎘）、Cr（鉻）、Pb（鉛）、As（類金屬砷），這些都是生物毒性較為顯著的元素，除此之外還包括一些毒性一般的Cu（銅）、Ni（鎳）、Zn（鋅）等元素。上述重金屬元素基本都來自于農藥、污泥、廢水以及大氣沉降等。例如，Hg主要來源于含汞的廢水；Cd、Pb則主要來源于冶煉排放和汽車尾氣；As大部分都來自于除草劑、殺菌劑和殺蟲劑等化學藥劑。

1.2 重金屬土壤的危害

由于土壤中的重金屬大部分都與人類活動有關，而近些年來，國家在大搞建設和大力發展經濟的同時，使得土壤中的重金屬污染日益加重。因為重金屬在土壤當中較難遷移，具有殘留時間久、毒性大、隱蔽性強等特點，而且還會經一些作物吸收后進入人類的食物鏈當中，也有可能借助一些遷移方式進入大氣和水中，使人類的健康受到威脅。為此，國內外都非常重視重金屬土壤及河流的治理，也將之作為重點課題來進行研究。通常情況下，重金屬的生物毒性不但與量有關，而且還與形態分布有關。因不同的形態會產生出不同的環境效應，這會對重金屬的毒性、循環規律以及遷移等造成直接影響。大部分重金屬都屬于過渡性元素，這種元素最為典型的特點之一是原子具有獨特的電子層結構，從而使得重金屬在土壤當中的化學行為也相應地具有了一系列的特點。大部分重金屬元素都能夠在一定幅度內發生氧化還原反應，這是因為重金屬元素都具有可變價態。由于不同的重金屬元素具有的可變價態均不相同，從而使得毒性和活性也都不相同。重金屬元素非常容易在土壤當中發生水解反應，進而生成氫氧化物，同時還能夠與土壤當中的某些無機酸發生反應，生成硫化物、磷酸鹽和碳酸鹽等化合物。因為這些化合物本身的溶度積都比較小，故此會使重金屬累積在土壤當中，不容易發生遷移。雖然重金屬的污染范圍不會擴大，但卻會導致污染區域范圍內的污染周期變長，致使危害程度增大。

土壤重金屬污染會對自然生態環境造成以下危害：其一，受重金屬污染的土壤由于直接暴露在環境當中，其中的重金屬元素會通過土壤顆粒直接或間接地被人吸收，從而威脅人體健康；其二，在雨水的作用下，土壤當中的重金屬元素會逐漸向下滲透，這樣一來便有可能使地下水系受到污染；其三，外界環境條件發生變化時，會使土壤中的重金屬活性和生物可用性提高，致使重金屬容易被土壤上的植被吸收從而進入人類的食物鏈對人體產生毒害

作用。

2 重金屬污染土壤修復清洗劑的研究與應用

2.1 無機溶液

這是一種較為常用的重金屬污染土壤清洗劑，其主要通過溶解作用或絡合作用來增強土壤當中重金屬元素的溶解性。常見的無機溶液有水、無機鹽、無機堿以及無機酸等等。這是人們最早使用的一類土壤重金屬清洗劑。在諸多無機溶液中水最容易獲得的一種，但是水對土壤中重金屬的清洗效果卻比較有限，為了提高水的清洗效果，一些專家學者利用粒徑分離，用水清洗的方法將鉛含量為1700 mg·kg-1的土壤清洗至鉛含量≤150 mg·kg-1，這一研究極大程度地提高水的清洗效果；還有一些專家經試驗研究后發現，利用9.4%的H3PO4清洗被類金屬砷污染的土壤，通過6 h的清洗，土壤當中類金屬砷的去除率可達到99.9%。

2.2 復合清洗劑

前文中提到重金屬元素的種類較多，為此，土壤當中有可能同時存在多種重金屬元素，如果僅僅采用針對某一種污染物的清洗劑可能無法達到徹底去除的目的。而此時便需要聯合使用或者依次使用清洗劑來對土壤進行清洗，這有助于提高污染物的去除效果。復合清洗劑是目前土壤重金屬清洗技術研究的一個主要方向，業內的一些專家學者提出采用HC1+CaC12復合淋洗劑來去除含有鎘和鉛的土壤，通過試驗發現，經復合淋洗劑淋洗后的土壤中污染沉積物的浸出毒性檢測符合有關標準的規定要求；還有一些學者提出了采用ETDA和SDS加強型清洗劑對含鉛和MDF的復合污染土壤進行修復，經研究后發現，使用EDTA后再依次使用SDS可以使該土壤中的鉛去除率達到最高，而顛倒使用順序則可以使MDF的去除率達到最佳。這一研究充分證明了當土壤當中存在多種不同重金屬元素時可以通過復合清洗劑進行去除修復，并且清洗劑使用先后順序的不同去除效果也是不同的。

3 結語

綜上所述，通過對土壤當中重金屬元素的危害分析，使我們清楚地認識到重金屬元素的危害性，為了保護我們懶以生存的土地和人類的健康，有必要加大對重金屬污染土壤清洗劑的研究，并將一些切實可行、效果較好的清洗劑應用到土壤重金屬污染較為嚴重的地區，以此來降低和消除重金屬造成的危害，這對于人類社會的發展具有重要的現實意義。

參考文獻

[1] 趙廣孺.海南島東西部磚紅壤重金屬元素地球化學特征研究[D].廣州：中山大學.2009.

[2] 陳莉，陳紅路，吳小寅，等.重金屬污染土壤的生態治理與示范[J].中小企業管理與科技，2011（34）.

[3] 蔣煜峰.污灌土壤中重金屬形態及化學治理研究[D].蘭州：西北師范大學，2009.

[4] 周國華，黃懷曾，何紅蓼.重金屬污染土壤植物修復及進展[J].環境污染治理技術與設備，2008（6）.