重金屬引起的土壤污染問題與治理措施

邢介明 顏廷山 史波芬 易偉雄

（中國城市建設研究院有限公司 北京 100120）

1 重金屬引起的土壤污染概述

土壤重金屬的污染主要指的是當土壤在受到外界重金屬元素的影響下，促使土壤內部物質構成中的原始成分大量減少，而重金屬元素卻占據較大的比例，并嚴重危害到土壤的正常使用，并危害到生態環境的一種現象。當前，土壤重金屬污染重重金屬元素的類型較多，但是其的共性在于相對密度均保持在5.0或者更高，常見的污染元素主要有 Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、Ni等幾種。

重金屬對土壤污染的危害程度并非由單一方式進行決定。一方面在于重金屬的具體含量，也是最為主要的一個因素；另一反面，不同類型的重金屬的具體存在成形態及其所占據的比例大小也是十分重要的一個原因。通常而言，重金屬元素的存在形態若是水溶態和交換態，其毒性最大，而殘存態的活性毒性則最小；重金屬呈現離子交換態時，其在土壤內部中活性毒性最為強烈，極為容易被植物所吸收、淋失及其它化學反應下轉變為其他的存在形態。

2 重金屬對土壤污染的危害分析

2.1 植物方面的危害

土壤中的重金屬一旦超標，將會對植物產生極大的危害，其將直接對植物的根系及葉面面積等生態特征產生影響。當植物吸收了土壤中的重金屬之后，將在其體內產生某種毒害酶及代謝的物質。同時促使植物喪失大量必需的營養物質，降低植物對Ca、Mg等礦物元素的吸收能力。

2.2 生物方面的危害

各種生物、微生物及動物的重要生存場所就是在土壤中，一旦土壤中的重金屬含量超標，將嚴重威脅到生物的正常生存繁衍。土壤中的各種生物能夠有效調節土壤的活性成分、營養物質及土壤密度，且大部分的生物都屬于微群體，其具備著多樣性的特點。若土壤中的重金屬超標，將會嚴重威脅到微生物群的多樣性、均勻性及密度類群指數等，從而使得土壤中的肥力逐漸喪失。

2.3 土壤酶方面的危害

土壤酶是一種生物催化劑，其能夠綜合反映出土壤的肥力及活性狀況。由于土壤的物理、化學性質及生物活性會顯著的影響到土壤酶的活性，因此土壤環境一旦遭受污染，就會嚴重影響到土壤酶的活性。例如重金屬元素Hg能夠較為敏感的抑制土壤中脲酶，因此一旦土壤中的Hg超標，則土壤中所包含的脲酶也會顯著的降低。

2.4 人身健康方面的危害

土壤中的重金屬含量超標的話也會對人類的身體健康產生危害，尤其是表層土壤中所含的重金屬。例如Cd元素過量的吸入人體，就會導致一系列的骨效應；Pb元素吸入的過多會影響到人類的生殖功能，降低免疫力；長期吸入Ni元素會引發鼻癌及肺癌等。同時大部分的癌癥和重金屬Sn的質量分數也極為相關。所以，土壤中重金屬污染也嚴重的威脅到人類的身體健康。

3 對于土壤重金屬污染的防治修復措施分析

3.1 物理修復

物理修復治理技術主要包含了電動修復、電熱修復及土壤淋洗等三種技術。（1）電動修復技術類似于電池的工作原理，也就是基于通電的狀態下，定向移動重金屬離子，進而處理掉超標的重金屬元素。但是該技術需要較為嚴格的土壤環境，不適宜進行大規模的運用；（2）電熱修復技術。該技術的主要原理在于部分重金屬在高溫加熱狀態下能夠快速進行揮發。因此利用高頻電壓來加熱土壤，促使土壤在高溫加熱狀態下將超標的元素脫離土壤，但是該技術會在一定程度上損害土壤自身的特性；（3）土壤淋洗技術。該技術是通過淋洗液的作用，將土壤中的固相重金屬轉移到土壤的液相中，然后將包含有重金屬的廢水進行回收處理。該技術的應用已經相對成熟。

3.2 化學固定修復

化學固定修復技術主要是通過添加有機質、沸石及污泥等外加物于土壤中，進而促使土壤中的重金屬發生物理化學反應，例如沉淀、吸附、腐殖化及氧化還原等。這樣一來，使得土壤中的重金屬離子的遷移性降低，較難被植物吸收，進而降低其對生物及植物的危害。

3.3 植物修復

植物修復技術是當前較為主流的一種修復技術，其投資成本相對較低，能夠進行大規模的運用，同時具備較好的生態效益，不會導致浪費污染現象。該技術主要是利用植物自身的生長，通過吸收大部分的重金屬在體內并將其進行保存，從而有效去除重金屬的作用，同時不影響植物的正常生長。例如像香草和芥菜類的植物，它們在生長的過程中，就需要吸收大量的重金屬元素。因此可以針對土壤中所包含的重金屬的具體情況，合理選擇植物種類，實現去除土壤中重金屬的主要目的。

4 結語

總之，城市化進程的加快及工業生產等導致土壤中重金屬污染現象十分嚴重，嚴重制約了土壤的高效利用。由于重金屬元素的種類較多，在選用防治措施的時候，一定要因地制宜，結合土壤中重金屬污染的具體情況，合理選用治理修復技術，最大程度的降低其危害，同時降低對周邊環境的二次污染，確保土壤的肥性，促進農業的快速發展提供良好的土壤基礎。

[1]王瑤.土壤重金屬環境風險評估和污染防治對策研究[D].西北大學,2014.

[2]蔡美芳,李開明,謝丹平,吳仁人.我國耕地土壤重金屬污染現狀與防治對策研究[J].環境科學與技術,2014,S2:223-230.