土壤重金屬污染與相關修復技術研究

劉飛

土壤是十分重要的自然資源，同時也是人類獲取資源的關鍵基礎。伴隨著城市工業化以及農業現代化的進程，土壤逐漸受到了各種不同程度的污染與損害。其中，土壤重金屬污染是當前生態環境污染下的重要環境問題之一。土壤重金屬污染擁有滯后性、不可逆性等特點，一旦出現重金屬污染情況就難以徹底治理恢復。因此，針對土壤重金屬污染及其相關修復技術進行研究對于保護土壤環境、實現可持續發展有著十分重大的實際意義。

一、土壤重金屬污染及其來源

土壤重金屬污染即為人類在生產生活等社會活動中使得重金屬進入土壤的行為，使得土壤中的重金屬含量超標，進而導致危害生態環境。一般土壤重金屬污染中重金屬的種類主要有砷、錳、鉻、銅、鎘等，通常為多種重金屬的復合污染情況。一旦土壤出現了重金屬污染情況則會嚴重影響農作物的生長與收獲，導致農作物產量減少、質量下降，嚴重者會危害人類健康。另外，土壤重金屬還會對大氣環境、水資源造成污染，影響范圍十分廣泛。因此，土壤重金屬污染已經成為了世界各國重視的重大環保課題。

土壤重金屬的來源包括以下幾個方面：第一，在礦產開發過程中和冶煉過程中，由于礦區沒有安設完善的環保治理裝置，大量冶煉礦產廢物直接拋棄戶外，從而導致土壤出現重金屬污染；第二，化肥農藥的過度使用導致土壤出現重金屬污染，重金屬含量較多的磷肥、農藥會導致土壤膠質結構改變，營養成分降低；第三，農作物肥料添加劑中含有大量的銅、鋅，金屬元素會伴隨著肥料一同進入土壤，從而導致土壤出現重金屬污染。

二、土壤重金屬污染的修復技術

（一）生物修復技術

常見的生物修復技術有植物修復技術、動物修復技術等。植物修復技術主要是針對土壤重金屬污染進行植物降解處理、植物揮發處理等，不同的處理方式擁有不同的處理機制。其中，植物降解主要是讓重金屬進入植物內部，通過植物生長機體演化過程轉變重金屬離子形態，從而降低其危害性。植物根系鈍化是植物根系中的有機酸、多肽等物質與重金屬離子融合，從而緩解重金屬的移動性，降低重金屬通過地下水或空氣對土壤造成進一步污染的分析。并且，植物中富有的金屬硫蛋白含有半胱氦酸，其能夠與重金屬結合形成無毒的絡合物質，以改變重金屬的離子形態。動物修復技術即為利用土壤動物經過吸收、分解等形式來轉變土壤理化性質，豐富土壤肥力，使得植物與微生物在土壤中的生長，進而產生修復土壤重金屬污染的作用。動物修復技術通常都是將土壤動物包括線蟲、虹蝴飼養在受到重金屬污染的土壤當中。

（二）化學修復技術

常見的化學修復技術有電力修復技術、土壤淋洗技術等。電力修復技術，其原理即為在土壤中插入電極，給土壤通電，從而使得土壤中存在的重金屬物質能夠在電力的作用下形成氧化還原反應，并且在遷移的作用下達到電極的陰極，進而實現去除土壤污染物的目的。電動修復技術在去除土壤重金屬污染的過程中擁有能源消耗低、后續處理便捷、不會導致二次污染等優勢，但是該技術僅僅適合在面積較小的土壤污染區域中應用，對于大面積的被污染土壤在技術可行性上仍然有待提升。土壤淋洗技術就是通過使用淋洗藥劑來去除土壤中的重金屬物質。此技術適用于大面積、污染程度嚴重的土壤，特別是在土質為輕質土與砂質土的土壤處理中效果更優。

（三）物理修復技術

常見的物理修復技術有改土技術、玻璃化技術等。改土技術包括客土、深耕翻土等方式。通常來說，土壤重金屬污染一般都附著在土壤表層，而客土法則是將大量干凈無污染的土壤與被污染的土壤相混合，以盡量降低土壤污染物的濃度，并且減少重金屬污染物與土壤植物根系的直接接觸，從而實現降低土壤重金屬對植物的損傷。深耕翻土法則是將土壤進行深耕翻覆，讓位于土壤表面的重金屬能夠在土壤中擴散，從而綜合降低土壤中重金屬的整體濃度。雖然改土技術是一種有效的土壤重金屬污染修復技術，但是在實施過程中需要投入較大的人力物力，經濟效益不佳，無法從本質上去除重金屬，是一種非理想的修復技術。玻璃化技術，即為把重金屬污染的土壤放置在高溫下進行玻璃化處理，在完成處理溫度下降冷卻后變成堅硬的玻璃體物質，土壤中的重金屬完成固定處理，將其從土壤中清除即可。經過玻璃化處理技術后，土壤中的重金屬物質將會始終處于穩定狀態，重金屬將會被永久固定。

三、結語

重金屬對土壤的污染與危害已經嚴重影響到土地的使用以及人類的生產生活，土壤重金屬污染這一環境問題也受到了人們的廣泛關注。目前，可以通過生物修復技術、化學修復技術、物理修復技術等來對土壤重金屬污染進行修復。然而就目前土壤重金屬污染修復的情況來看，某一項單一的修復技術難以達到理想的修復效果，需要根據土地不同的污染情況來綜合使用生物、物理、化學等修復技術，以改善土壤的重金屬含量，提升土壤修復效率。相信在不久的未來，土壤重金屬污染修復技術將會得到進一步的發展，為生態環境保護與可持續發展帶來更加廣闊的前景。

（作者單位：承德市環境信息中心）