土壤重金屬污染現(xiàn)狀及防治

李文華

重金屬污染主要是指比重大于5的金屬（一般來講密度大于4.5 克每立方厘米的金屬）及其化合物造成的環(huán)境污染，主要由礦物采集、廢氣排放、污水灌溉和重金屬超標(biāo)制品的使用等人為因素造成。重金屬污染不同于有機(jī)化合物的污染，具有富集性，很難在環(huán)境中降解。

1 重金屬污染概況

當(dāng)前，世界各個(gè)國家的土壤都存在不同程度的重金屬污染，全世界平均每年約排放1.5萬噸的汞、340萬噸的銅、500萬噸的鉛、1500萬噸的錳、100萬噸的Ni。隨著我國城市不斷發(fā)展，廢水排放、廢氣排放、污水灌溉等造成的土壤重金屬污染問題也日益嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國內(nèi)地重度污染耕地大約為5000萬畝，其中， 三廢造成污染就達(dá)到1000萬公頃，農(nóng)藥殘留造成污染達(dá)1000萬公頃。受到各種重金屬污染的耕地約占總耕地面積的1/ 5，其中11個(gè)省25個(gè)地區(qū)的耕地約1133萬公頃被鎘（Cd）污染；15個(gè)省21個(gè)地區(qū)的耕地約312萬公頃被汞（Hg）污染。

2 重金屬污染的來源

工業(yè)污染大多通過三廢（廢水、廢氣、廢渣）排入環(huán)境，例如工業(yè)廢水灌溉農(nóng)田就是重金屬污染的重要來源 ；交通污染主要是汽車尾氣的排放。例如汽油燃燒之后的尾氣中會(huì)含有大量鉛；生活污染主要是由生活垃圾產(chǎn)生的污染，例如舊電池、廢棄的化妝品、塑料制品的使用、燃煤產(chǎn)生的廢棄等。

3 重金屬污染防治修復(fù)

按技術(shù)類別分可將土壤重金屬污染修復(fù)分為物理修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法、生物修復(fù)法、聯(lián)合修復(fù)法以及農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)法等。

3.1 物理法

3.1.1 物理工程措施 ：排土、換土、去表土、深耕翻土等。

3.1.2 電動(dòng)力學(xué)法 ：在電磁場的作用下，土壤中的重金屬離子和無機(jī)離子會(huì)以相反方向向電極運(yùn)輸，從而進(jìn)行集中收集處理。

3.1.3 淋洗法：通過注入、抽吸淋洗液的方式來除去土壤中的污染物。

3.1.4 電熱修復(fù)：利用高頻電壓產(chǎn)生電磁波進(jìn)而轉(zhuǎn)化成熱能，對(duì)污染的土壤加熱，使污染物解吸出來。

3.1.5 玻璃化技術(shù)：在高溫高壓條件下使污染的土壤形成玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而固定、穩(wěn)定土壤中的重金屬。

3.1.6 冰凍土壤技術(shù)：圍繞污染源在地下等距離垂直布置安放管道，然后將無害的冰凍溶劑輸入管道，形成凍土屏障，防止污染物擴(kuò)散。

3.2 化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)是指利用化學(xué)修復(fù)劑（改良劑、氧化還原試劑、螯合劑、增容劑等）對(duì)重金屬進(jìn)行吸附、氧化還原、沉淀以及萃取，從而降低重金屬的生物遷移性和有效性，來控制土壤中重金屬污染。

3.3 生物修復(fù)

生物修復(fù)是利用生物（包括動(dòng)物、微生物以及植物）對(duì)重金屬的親合吸附，將土壤中重金屬吸收、分解或轉(zhuǎn)化為無害化物質(zhì)的過程。依據(jù)修復(fù)主體可分為微生物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)、植物修復(fù)等。

3.4 聯(lián)合修復(fù)

3.4.1 植物一微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)：微生物發(fā)揮作用場所在植物根區(qū)，一方面微生物通過活動(dòng)改變土壤對(duì)重金屬的吸附特性；另一方面微生物的細(xì)胞壁或粘液層能直接吸收或吸附重金屬。

3.4.2 改良劑一植物修復(fù)：加入土壤改良劑（例如磷/硅酸鹽、石灰等）改變土壤營養(yǎng)及其物理化學(xué)條件。

3.4.3 螯合劑一植物修復(fù)：加入螯合劑，在一定濃度下可提高植物對(duì)重金屬的吸收。

3.4.4 電壓一植物修復(fù)：利用電壓改變了土壤中的理化性質(zhì)，提高重金屬在土壤溶液中的濃度，從而有利于植物的吸收、積累。

3.4.5 基因工程一植物修復(fù)：將具有金屬積累特性的基因?qū)胫参矬w內(nèi)，復(fù)制并表達(dá)獲得新的遺傳特性，之后將上述轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行大田試驗(yàn)，以達(dá)到目的。

3.5 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)

3.5.1 農(nóng)藝修復(fù)：改變耕作條件，引進(jìn)作物新品種，使用可以降低重金屬污染的化肥農(nóng)藥等措施，來防止土壤重金屬污染。

3.5.2 生態(tài)修復(fù)：將已破壞的生態(tài)系統(tǒng)盡力恢復(fù)成具有生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)，使之達(dá)到高水平的抵抗力，進(jìn)而維持穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)平衡。

3.6 AB—DTPA提取法

AB—DTPA是一種組合提取劑，組成為1mol/L 碳酸氫銨和0.005mol/L二乙基三胺五乙酸（DTPA）（pH=7.6）。在中性和堿性土壤環(huán)境中，提取劑中的銨根正離子可以通過離子交換來提取陽離子。DTPA通過絡(luò)合反應(yīng)提取重金屬元素；提取劑中的碳酸氫根離子在振蕩過程中轉(zhuǎn)化為碳酸根離子，與土壤溶液中的磷酸鈣中的鈣離子生成沉淀并釋放出其中的磷酸根離子。這種組合提取劑既可以提取重金屬陽離子，又可以提取含有氧酸根陰離子的元素。

（作者單位：211800江蘇省南京市浦口區(qū)農(nóng)產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測中心）endprint