論述國內土壤重金屬污染治理的主要措施

蔣雪芳

摘 要：近年來，重金屬污染物通過多種渠道滲入到土壤中，造成土壤重金屬污染，影響農作物生長，危害人類健康，甚至造成水環境污染。正因如此，全世界各個國家已經將土壤重金屬污染作為一項重要治理工程。該文主要對我國土壤重金屬污染治理的主要措施進行論述。

關鍵詞：國內 土壤 重金屬污染 治理措施

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0114-01

我國土壤重金屬污染日益嚴重，開展土壤重金屬污染防治措施是必要的，以此來保證生態環境和食品安全。在1983年我國對土壤環境容量做了初步研究，并提出了相關理論，如土壤重金屬的生態效應等。我國目前圍繞重金屬污染土壤修復技術的基本原理提出了土壤重金屬污染治理措施，如工程措施、物理修復、化學修復、生物修復和農業治理措施。

1 工程措施

工程措施是土壤重金屬污染治理措施中的經典，工程措施主要就是指客土、換土和深耕翻土這些治理措施。針對土壤重污染區一般會采用客土和換土的方式，而對于土壤輕污染區一般則選擇深耕翻土這種方式。工程措施具有獨特的優勢，如徹底性和穩定性。但是在實際治理過程中，工程措施工程量大，需要巨大資金投入，并且土體結構也會因這種措施而遭到破壞，進而導致土壤肥力越來越低。除此之外，采用工程措施換出的污土，還需要再次處理，工序較為復雜。

2 物理修復

物理修復是土壤重金屬污染治理措施中最早的一個治理方法，其比較適用于污染面積小的土壤。物理修復是一種治本的治理措施，但是如果發生二次污染，那么這種措施很容易破壞土壤結構，導致土壤肥力降低。物理修復主要包括改土法、熱解析法、玻璃化技術、電動修復。（1）改土法。這種方法所包含的方法與工程措施相類似，即客土法、換土法和深耕翻土法。這種方法在20世紀90年代之前應用較為普遍，其徹底性和穩定性占據優勢。但是隨之新興技術的開發，這種方法逐漸被取代。（2）熱解析法。這種方式適用于一般容易揮發的重金屬污染區，通過加熱的方式，將這些重金屬污染物從土壤中揮發出來，這種方法對治理由于汞而引起的污染非常奏效，并且可以將汞進行回收。但是這種方式很容易破壞土壤中的有機物質和結構水，并且如果沒有將汞及時徹底回收，很容易造成大氣二次污染。因此，這種方法應用較少。（3）玻璃化技術。采用這種方法之前需要在被污染的土壤里面埋下導電材料，通過電極使土壤融化，冷卻后形成玻璃態物質。這種方法應用較為復雜，而且成本較高。但是，玻璃化技術非常適用于放射性廢物的治理。（4）電動修復。電動修復就是指在污染土壤中通電流，金屬離子等向電極運輸，經工程化的收集系統集中收集處理。電動修復不需要攪動土層，是一種經濟可行的方式。該技術最先是由美國所提出，目前在我國也應用較為廣泛，其已經進入商業化階段。

3 化學修復

化學修復就是向污染的土壤中加入一般化學物質，如改良劑等，改變理化性質，使土壤發生化學反應，降低重金屬的生物有效性。化學修復成本較低，但是其很容易“反復發作”。化學修復主要包括化學固化法和化學淋洗法。

（1）化學固化法。化學固化法就是在污染土壤中加入化學試劑，讓其與土壤中的重金屬發生反應，降低土壤中重金屬生物的有效性。目前，我國在土壤重金屬污染治理中已經應用過多種金屬氧化物、生物材料、有機質高分子聚合材料，通過這些物質，改變土壤介質的酸度。

（2）化學淋洗法。化學淋洗法就是在污染土壤中加入淋洗液進行淋洗，將土壤固相中的重金屬轉化到土壤液相中，最后將液相回收處理。我國通常運用的淋洗液有無機酸、表面活性劑、EDTA等。這種方式對于污染較輕的土壤比較適用，雖然對于重度污染的土壤也能發揮較好的作用，但是需要較大的成本。加之，淋洗液如果沒有使用得當，很容易造成地下水污染、土壤變性。

4 生物修復

生物修復是指在一定條件下，利用微生物、植物的代謝來治理污染物。利用修復可以削弱土壤重金屬污染物的毒性。與上述治理措施相比，生物修復在達到治理目的的同時，降低成本，不會產生二次污染。生物修復包括植物修復技術、微生物修復技術以及生態修復技術。

（1）植物修復技術。植物修復就是以植物忍耐和超積累某種重金屬的理論為基礎，利用自然生長的植物，對土壤重金屬污染進行清除。植物修復主要包括植物提取、植物揮發和植物穩定。1）植物提取利用重金屬積累植物將污染土壤中的重金屬吸取出來，將其轉移到地上，進行集中處理，達到治理污染土壤的目的。目前常用的植物有油菜、薺菜等，主要除去由鉛、鎘等重金屬造成的土壤污染。1999年在我國發現了世界上第一種砷的超富集植物——蜈蚣草。從1999年至今有很多專家對蜈蚣草清除土壤重金屬的污染進行研究，如謝景千、雷梅、陳同斌、李曉燕、顧明華、劉曉海在《蜈蚣草對污染土壤中As、Pb、Zn、Cu的原位去除效果》一文中驗證了蜈蚣草對土壤污染具有很大的修復潛力。2）植物揮發主要是利用植物的根系，通過根系吸收重金屬，并將其轉化為易揮發的氣態物質，從而達到治理土壤污染的目的。植物揮發主要是對Hg、Se等重金屬的清除。目前常用的植物主要有卷心菜、胡蘿卜、水稻、海藻等。3）植物穩定利用一些植物促進重金屬的轉變，將其轉變為毒性低的形態。植物穩定不會改變土壤的重金屬含量，只是改變其形態。這種方式適用于土壤有機質含量高的污染土壤防治。

（2）微生物修復技術。微生物修復技術主要是通過降低土壤中重金屬的毒性、提高植物對重金屬的吸收以及吸附積累重金屬的方式來實現清除污染的功能。如利用變形桿菌將汞離子轉變為汞元素，最后將會有四分之三的汞元素揮發掉，進而達到降低汞的毒性。

（3）生態修復技術。生態修復技術主要是通過蚯蚓-植物-微生物對重金屬污染的土壤進行治理。蚯蚓是一種能提高土壤自凈能力的一種動物，目前我國很多學者對蚯蚓防治土壤重金屬污染方面做出很多研究，如馮鳳玲、成杰民、王德霞在《蚯蚓在植物修復重金屬污染土壤中的應用前景》一文中對通過蚯蚓、植物、微生物構建的生態修復系統的應用，闡述了生態修復技術在防治土壤重金屬污染中的可行性和發展方向。

5 農業治理措施

農業治理就是通過改變農業管理制度來減輕土壤中重金屬的污染，如控制土壤水分、選擇化肥、選擇農作物的方式，成本低，周期長。

6 結語

綜上所述，土壤重金屬污染防治采用工程措施、物理修復、化學修復，具有一定的局限性，并且成本較高，容易造成二次污染；采用農業治理措施雖然成本低，但是周期長；而采用生物修復不僅效果好，而且成本低，不容易發生二次污染，其具有不可替代的優勢。由此可見，生物修復勢必成為我國土壤重金屬污染治理的主要措施，也是相關領域專家今后研究的重點。

參考文獻

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