重金屬污染土壤修復技術的發展研究

歐陽輝

【摘 要】現代化工農業生產中，由于機械化程度越來越高，石油、化肥、農藥等化工原料的應用較為廣泛，重金屬元素物質對土壤污染程度不斷加深，這對逐步開展的環境保護工作是個巨大的挑戰。深入研究重金屬污染土壤修復技術，并注重應用實踐，對生態文明建設和環境保護工作水平的提高，都具有很大的意義。論文就重金屬土壤污染的修復進行了研究探討。

【Abstract】In the production of modern chemical and agricultural industry， due to the level of mechanization is higher and higher， and the widely use of chemical raw materials， such as oil， chemical fertilizer， pesticide and so on， the pollution level of heavy metal element substance to soil is deepening， which is a great challenge to the gradual development of environmental protection work. The in-depth study of the remediation technology of heavy metal contaminated soil and pay attention to the application practice is of great significance to the construction of ecological civilization and the improvement of environmental protection work. The remediation of heavy metal contaminated soil is studied in this paper.

【關鍵詞】土壤污染；重金屬；修復技術

【Keywords】soil pollution； heavy metals； remediation technology.

【中圖分類號】X324 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）06-0138-02

1 引言

從發達國家的成功經驗來看，利用生物、化學、物理的方法技術，實施土壤的重金屬污染修復都能取得較好的效果，這就需要對污染的樣式種類和程度進行分辨，合理地掌握重金屬污染的特點，采取相應的方法進行處置。

2 重金屬污染土壤的物理修復方法和技術

2.1土壤品質的替代改變技術

對耕作層土壤或影響生態植被環境的地表土層的土壤品質進行替代改變，可以有效減少土壤的污染，從而恢復安全利用的條件。一是客土法修復技術。就是利用非污染土壤對重金屬污染土壤多次覆蓋摻和，降低重金屬的濃度，實現安全土壤的恢復。二是重金屬污染土壤的換土修復技術。針對重金屬污染范圍內的地表土層進行清除更換，把污染土壤移到安全的地帶深埋，消除污染土壤的影響。三是重金屬污染土壤的深耕翻土法修復技術，[1]就是利用深耕機械對重金屬污染土層進行深耕處理，該種技術應用難點就是修復徹底難，造成二次污染的機會較多。

2.2 重金屬污染土壤的熱解吸法修復技術

針對化工、醫藥、石油設施占地舊址的重金屬污染土壤的狀況，采用相應的儀器裝置對污染區域內的土壤利用蒸汽、微波、紅外輻射等技術，進行污染土壤的加熱升溫，使土壤中的重金屬等污染物質汞、砷揮發掉，然后回收利用。

2.3 重金屬污染土壤的冰凍土壤法修復技術

就是采用冰凍制劑對污染土壤進行冷凍，實施封鎖，有效防止汞等重金屬揮發擴散，造成土壤污染。

3 重金屬污染土壤的化學修復方法技術

3.1 土壤淋洗修復技術

對于大面積的重金屬土壤污染，適合使用這種修復技術。首先把污染土壤按照物理方法進行初級處理，為了使污染土壤凈化得更為徹底，再把淋洗也撒入污染土壤，充分混合，使淋洗液中的化學物質與重金屬發生化學反應，生成無害的鹽類，最后用水稀釋，達到土壤修復的目的。淋洗液修復重金屬污染土壤技術的應用，在應用過程中，必須弄清楚污染土壤的重金屬的種類，因為對于不同類的重金屬污染物質的活動性質不同，適合的酸堿類的化學制劑不一樣，不可能一種制劑適用于多種重金屬物質的化學反應。[2]而且，使用一種淋洗液濃度過量也會發生次生污染，使土壤修復效果無效，所以，在進行實際操作過程中，對要修復的土壤的重金屬污染物質弄清楚、區分開，根據活動性質的活性和惰性，確定適量的淋洗劑，確保足夠反應需要和土壤完全修復。

3.2 重金屬污染土壤的電動修復技術

該技術就是無害金屬鹽類的化學置換反應實現有害土壤中毒害金屬物質的去除。其化學原理就是原電池反應。土壤或者土壤溶液中的有害重金屬與電極電解質接觸時，會發生原電池反應，比較活潑的無公害金屬失去電子被氧化，有害的重金屬元素得到電子被還原附著在電極電解質物質的表面，成為游離態的單質，從而實現了有害土壤的凈化目的。該種技術設備用于重金屬土壤污染的凈化，具有易操作、成本低、效果快的特點，但是要求的土壤必須是濕透或者溶液狀態最好，要求的反應條件，對于北方干旱區的重金屬修復作業較難，比較適用于江南水鄉的小面積重金屬土壤污染的凈化修復。

3.3 重金屬污染土壤的玻璃化法修復技術

該技術就是把利用1300℃的左右的高溫，對污染土壤加熱，使其中的有機物質分解或揮發，經冷卻重金屬有害物質留在玻璃熔體中，使有害的重金屬物質無法遷移，有效降低了對土壤的危害。[3]玻璃化法土壤修復技術的優點是對土壤的修復效果長久、高效、穩定。缺陷是需要高溫技術，消耗能量較大，成本高。因此對于必須短時間修復的小面積的重金屬污染土壤較為適合。

4 重金屬污染土壤的生物修復技術

4.1 利用植物進行重金屬污染土壤的修復技術

植物根系分泌物促使重金屬揮發，實現土壤修復。從國外許多成功的重金屬污染土壤的修復技術來看，利用植物揮發來進行土壤污染的修復，效果比較好。主要技術原理是植物根系能夠分泌一些特殊的化學物質，能與重金屬汞等發生化學反應，產生不穩定的揮發性的汞。這種土壤修復技術雖然完成了土壤的凈化修復，但是，重金屬揮發物質，會對空氣造成一定的污染，增加了空氣凈化的難度和污染風險。因此，采用該項技術進行土壤污染的修復，要考慮對空氣造成危害的情況，盡量采取措施規避風險。

4.2 重金屬污染土壤的植物固定修復技術

該種技術用于重金屬污染土壤的修復，比較簡單，成本較低。一般是把相關植物種植污染的土壤，植物利用根系吸附的原理，把重金屬毒害物質吸附固定，限制其遷移，既不吸收于植物體內，也不能完全去除，只是收斂固定而已。因此，運用該種技術進行污染土壤的修復，需要長時間反復進行，直到重金屬物質濃度自然消化下降為止。

4.3 利用微生物對重金屬污染土壤的修復技術

目前，對于重金屬污染土壤修復效果最好，沒有副作用的就是微生物修復技術。主要是在污染土壤里培養合適的菌群，同為菌群吸收土壤中的重金屬然后進行沉淀和氧化、還原，實現重金屬有害物質的有益轉化。

5 農業生態型重金屬污染土壤的修復技術

5.1 調節控制土壤的pH值和水分

針對一些有害重金屬離子能與土壤溶液中的酸根發生化學反應而產生無毒害沉淀物的原理，對重金屬污染土壤實施灌溉使土壤溶解，同時，調節土壤溶液的酸堿度，使土壤溶液環境適合毒害重金屬與酸根發生化學反應，在化學反應中，毒害重金屬離子與適合的酸根土壤溶液環境發生復分解反應，生成無害鹽類而沉淀。

5.2 合理控制使用化肥、農藥和有機肥

在農業生產中，機械作業柴油、汽油的跑冒漏滴、化肥的使用和噴灑農藥等生產環節，都是土壤重金屬物質污染源之一。因此，加強農業機械的日常維修，爭取作業期間不發生燃油的跑冒漏滴，在施肥和噴灑農藥的過程中，要根據農業技術推廣的要求，用量合理不超標，同時，根據農作物生產規律和養分吸收過程對重金屬污染物質的影響因素，適時調整施肥的種類和用量，滿足降低重金屬土壤含量的要求，實現土壤的修復。

5.3 改變農作物品種或調整耕作制度

適時調整耕作制度和改變作物種類對修復重金屬污染土壤也很有效，對一些重金屬污染較為嚴重的土壤，選擇非食用性的植物栽培和景觀花草植物的栽培，使有害重金屬的遷移得到有效控制。

6 結語

隨著工業化發展進程加快和環境保護力度的加大，重金屬污染土壤的修復工作顯得越來越重要。因此，針對重金屬污染土壤的種類、面積和污染程度，科學地選擇物理、化學和生物的污染土壤的修復方法，并充分考慮效果和經濟條件，不斷加強重金屬污染土壤技術應用的探討研究，對創新技術的應用方法，提高土壤的修復效果，具有積極意義。

【參考文獻】

【1】重金屬污染防治與土壤修復行業2016年發展綜述[J].中國環保產業，2017（11）：17-22.

【2】周靜，崔紅標，梁家妮，等.重金屬污染土壤修復技術的選擇和面臨的問題——以江銅貴冶九牛崗土壤修復示范工程項目為例[J].土壤，2015（02）：283-288.

【3】彭倩坤.磷尾礦庫區土壤重金屬的污染及修復技術研究[D].重慶：重慶大學，2014.