綜述重金屬污染場地土壤修復(fù)技術(shù)

顧俊杰++皇甫旭+++黃麗珠

【摘要】：土壤是自然環(huán)境的主要組成，不僅可以為農(nóng)業(yè)種植活動(dòng)提供豐富的能源和養(yǎng)料，也可以為農(nóng)業(yè)種植提供充足的空氣和熱能，關(guān)系著農(nóng)業(yè)的發(fā)展。土壤一旦受到污染，出現(xiàn)質(zhì)量問題，對農(nóng)作物的生長會帶來較大影響，關(guān)系著人們的生活質(zhì)量和身體安全。當(dāng)下，重金屬污染是影響土壤質(zhì)量最主要的因素，對農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展具有較大影響，因此研發(fā)出一種高效、低費(fèi)、短期的土壤修復(fù)技術(shù)是十分必要的。

【關(guān)鍵詞】：土壤；重金屬污染；修復(fù)技術(shù)

土壤是組成生態(tài)系統(tǒng)的基本環(huán)境要素，是人類賴以生存及發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，土壤污染存在隱蔽、長期和不可逆的特點(diǎn)，直接對空氣、地下水等造成了污染，甚至?xí)：ι锖娃r(nóng)作物等，對人類的生命和健康造成危害。重金屬污染主要是由于長時(shí)間的礦山開采、加工及工業(yè)化過程中逐漸積累造成。當(dāng)下，我國環(huán)保研究熱點(diǎn)就包括重金屬污染場地土壤修復(fù)技術(shù)的研究。

1、 重金屬污染的產(chǎn)生來源

對重金屬土壤污染進(jìn)行細(xì)致化分析發(fā)現(xiàn)，其主要存在于以下幾個(gè)方面：①在一些礦產(chǎn)區(qū)域的廢棄物中，一些沒有實(shí)際應(yīng)用的物料存放時(shí)間較長，隨雨水帶入土壤，對土壤帶來污染；②在工業(yè)活動(dòng)中，不同物質(zhì)的反應(yīng)，產(chǎn)生污染氣體在沉淀后，進(jìn)入地表，并不斷深入到土壤中，對土壤帶來污染；③在工業(yè)活動(dòng)中，工業(yè)廢水的排放，會產(chǎn)生土壤污染現(xiàn)象。

2、 重金屬污染場地的土壤修復(fù)技術(shù)

目前， 重金屬污染場地修復(fù)主要通過兩種途徑：1、改變重金屬的存在狀態(tài)，降低其活性，使其鈍化，脫離食物鏈，減小其毒性。2、利用特殊植物吸收土壤中的重金屬，然后將該植物除去或用工程技術(shù)將重金屬變?yōu)榭扇軕B(tài)、游離態(tài)，再經(jīng)過淋洗，然后收集淋洗液中的重金屬，從而達(dá)到回收重金屬和減少土壤中重金屬的雙重目的。按照技術(shù)類別可以將場地土壤重金屬污染修復(fù)分為固化、穩(wěn)定化技術(shù)、生物修復(fù)技術(shù)、農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)、土壤淋洗技術(shù)、土壤混合技術(shù)（稀釋技術(shù)）、電動(dòng)力學(xué)修復(fù)技術(shù)、聯(lián)合修復(fù)等。

2.1 固化/穩(wěn)定化技術(shù)

固化/穩(wěn)定化技術(shù)是指將污染土壤與黏結(jié)劑混合形成凝固體而達(dá)到物理封鎖或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成固體沉淀物，從而達(dá)到降低污染物遷移性和活性的目的。在固化/穩(wěn)定化過程中，硅酸鹽水泥及相關(guān)的鋁硅酸鹽（如高爐溶渣、飛灰和火山灰等）是最常用的黏結(jié)劑，其處理效果受土壤pH、水分含量、養(yǎng)護(hù)條件等影響。固化/穩(wěn)定化技術(shù)的投入成本和運(yùn)行費(fèi)用較低，且適用性較強(qiáng)，原位異位均可使用。

2.2 生物技術(shù)

生物技術(shù)，其主要是利用其自身的消減能力，來減少土壤污染物含量，應(yīng)用較為便捷，土壤修復(fù)效果顯著。生物技術(shù)具有多樣化的特點(diǎn)，主要包括以下不同的方法：①動(dòng)物修復(fù)方法，是生物技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)，是較為天然的修復(fù)技術(shù)。動(dòng)物技術(shù)主要是利用一些蚯蚓、老鼠等不同生物，來把土壤中重金屬物質(zhì)進(jìn)行吸附，重金屬元素被吸收后，利用澆灌方法，把吸附了污染物的動(dòng)物進(jìn)行驅(qū)趕，來保證土壤的質(zhì)量；②植物技術(shù)方法主要是利用植物來把土壤中含有的重金屬物質(zhì)進(jìn)行吸收，植物在吸收完畢污染物質(zhì)后，利用自身的性能，把污染物進(jìn)行化解，應(yīng)用性較好，可以保障重金屬清除的徹底性.

2.3 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)

農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)技術(shù)是以種植農(nóng)作物的形式改善土壤的水分以及土壤的含量。具體做法是根據(jù)土壤污染情況不同做一些耕作的管理制度進(jìn)行不入食物鏈的植物，進(jìn)而改變土壤中重金屬活性，減少重金屬對于土壤的污染。主要包括對于土壤水分的改變、耕作制度的變化，農(nóng)藥及肥料的合理應(yīng)用來調(diào)整作物種類。其中對于土壤水分的調(diào)整可以有效的控制土壤中重金屬危害的目的，改變耕作制度或者改變植物的終止可有效的降低重金屬的污染，因?yàn)椴煌参锏姆N植可以有效的吸收土壤中的重金屬，合理的耕作制度可有效的針對不同的污染程度選擇合適的植物進(jìn)行種植來達(dá)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全。

2.4 土壤淋洗技術(shù)

該技術(shù)是利用可以促進(jìn)土壤環(huán)境內(nèi)污染物溶解或是遷移的溶劑，通過溶劑和污染土壤之間的相互混合，隨后將包含污染物的液體從土壤內(nèi)抽取出來，隨后實(shí)行分離處理。異位土壤淋洗在使用中，通常需要依據(jù)處理土壤的物理狀況對土壤實(shí)行分類，隨后基于二次利用的途徑及最終處理需求下將其清洗到不同的程度。該技術(shù)比較適合大粒徑級別的污染土壤修復(fù)上，砂礫、細(xì)砂和沙等類型土壤內(nèi)的污染物可以更好的被清洗出來，黏土內(nèi)的污染物清洗起來比較的困難。通常，土壤內(nèi)的黏土含量高達(dá)25%-30%的情況下不適合使用該技術(shù)。

2.5 土壤混合技術(shù)（稀釋技術(shù)）

土壤混合或是稀釋技術(shù)指的是用清潔的土壤對部分的污染土壤進(jìn)行取代，將清潔的土壤覆蓋于土壤表層或是進(jìn)行均勻的混合，使得污染物的濃度降低至臨界危害濃度下的修復(fù)技術(shù)，借助混合與稀釋的手段，減少污染物和植物根系的接觸，減少污染物進(jìn)入食物鏈。該技術(shù)比較適用于土壤內(nèi)的污染物沒有污染特性，土壤含水量較少的土壤，若是含水量比較高，將會出現(xiàn)混合不均勻進(jìn)而影響混合的效果。

2.6聯(lián)合修復(fù)技術(shù)

聯(lián)合修復(fù)技術(shù)包括植物—微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)、螯合劑—植物聯(lián)合修復(fù)、基因工程—植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)等。

微生物通過多種渠道影響土壤中重金屬的生物效應(yīng)。根區(qū)是植物根系和根際微生物作用的場所，微生物的活動(dòng)可以改變土壤溶液的pH值，從而改變土壤對重金屬的吸附特性；還可產(chǎn)生HS等，可與重金屬反應(yīng)，而微生物的細(xì)胞壁或粘液層能直接吸收或吸附重金屬。利用基因重組技術(shù)是將具有金屬累積特性的基因?qū)说缴锪看笄乙资斋@的植物中，并利用該植物特定的受體細(xì)胞與載體一起得到復(fù)制和表達(dá)，使受體細(xì)胞獲得新的遺傳特性，最后將轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行田間試驗(yàn)，以確定是否達(dá)到目的。

綜上所述，雖然重金屬污染土壤具有不同種類的修復(fù)技術(shù)，但是隨著這些修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用，各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)也相應(yīng)呈現(xiàn)出來。我國重金屬污染土壤面積較大，范圍較廣，研發(fā)出一種高效、低費(fèi)、短期的修復(fù)技術(shù)是十分必要的。其中，組合修復(fù)技術(shù)如植物+微生物、物化方法+微生物等將是未來發(fā)展的重點(diǎn)。

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