土壤重金屬污染現狀及修復技巧探討

張 婷，費利東，趙海衛，趙存法，程增濤，王艷芬

（江蘇省有色金屬華東地質勘查局，江蘇 南京 210007）

土壤重金屬污染修復技術在現階段不斷地取得新的方法，但任何物理修復或化學修復都只能針對部分土壤中的部分重金屬污染進行修復，并且還會影響生態平衡，而農業生態修復技術長久的改善土壤質量，但效果較慢。

1 土壤中重金屬的形態

當重金屬存在于農作物生長的土地中時，極有可能因為自身的特點而造成毒性的存在與自然生態的干擾。當前，通常運用的是Tessie retal.（1979）方式針對土地與沉淀物內的重金屬形態實施分級處理，其中有（可交換態、碳酸鹽結合態、鐵錳氧化物結合態、有機結合態與殘渣態）五大形態；然后運用Wen zeletal.（2001）的方式針對土地與沉淀物內類似金屬的砷元素與銻元素實施分級處理，其中包括（非專性吸附態、專性吸附態、無定型與弱結晶水合鐵氧化物結合態、結晶水合鐵氧化物結合態和殘渣態）五大形態。以上采取的兩大分級方式最后獲得的結果都是由前向后，隨著綜合率變強而轉移性下降。像土地中的具體狀況，比如酸堿度、Eh值、水量與溫差的改變都會造成重金屬形態和其中比較活躍的形態產生改變。

2 土壤重金屬污染現狀

2.1 土壤重金屬污染現狀

因為近些年來針對農藥和化肥等化學物質的大程度應用，使得重金屬大氣下沉持續性的增長，在工廠進行生產時更是排放出大量的污染水和廢棄水，也使得農作物種植土地中的有害物質越來越多。在種植農作物的土地中含有的最為常見的重金屬有（鉻、鉛、鎳、鎘、銅、汞、鋅、砷）等，這部分的有害物質通常會在廢水澆灌、大氣下沉和固態形式的廢舊物等，采用農業物質澆灌期間破壞天地。目前，我們國家因為重金屬帶來的破壞程度比較大，遭到破壞的田地已經占到總耕地面積的五分之一，平均在每一年中因為重金屬破壞而虧損的農作物大概在一千二百萬噸，其價值大概在二百億元之上，在極大程度上阻撓了我們國家農作物的有效發展。

2.2 土壤重金屬污染危害

①破壞食品安全。土壤重金屬污染范圍不斷擴大，很多地方發現農作物重金屬超標。②威脅人體安全；攝取含有重金屬元素的農作物對人們的生命健康構成巨大威脅。大量重金屬有不少毒性，其中對人體最毒的是CD和PD。長期吃這種食物會在體內積累重金屬，對器官造成危害。

3 土壤重金屬污染的修復技巧

3.1 物理修復技術

在被破壞的土地中放置電極，土地中的重金屬離子通過直流電壓產生轉移之后在針對其實施處置的方式，采用高頻率的電壓等產出熱能對土地進行加熱，將具有揮發性能的硒、砷、汞等由土地中分離出來的處理方式，這種電熱形式的處理方式，還被稱為脫附修復法，其針對汞污染的土地成效最為明顯。還有在高溫度、高壓力中將被破壞的土地變為玻璃狀態然后對將重金屬進行固化、穩定的玻璃形式的方式。但是電熱治理方式與玻璃形態的處理方式在運用過程中需要投入較多的資金，因此對這兩種方式的實際運用并不頻繁。將土地進行冰凍的形式就是在備受污染區域的周邊把管道進行垂直布控以后，把沒有危害的冰凍溶劑安放在管道中，成為凍土的保護屏障，可以更為有效的控制金屬物的擴充。

3.2 生物生態修復

生物生態修復法就是運用植物和微生物以及動物等把土地內的污染物質進行分解和吸收，或者把有害物質改變成沒有危害的成分。根據科研成果所得，在地球中已經有四百多類植物可以吸取和排解土地內的重金屬污染物，這部分被植物吸取的污染物可以經過積累和植物的排解以及通過植物的根際微生物把污染物進行沉積，最后完成徹底的排除。其中的微生物可以更為有效的針對污染物進行吸收，削減土地內污染物的破壞性，同時在種植類的土地中具有大量不同類別的微生物，所以這種方式更具使用價值。

3.3 采用污泥灰對Pb、Cd污染的土壤進行修復處理

經過實驗證明，治理以前和治理以后的土地中酸堿值、陽離子的交換量、土地的肥沃程度、重金屬的生物成效與重金屬溶出的特質，評價出了淤泥灰的增添程度針對被污染的土地中的成分特點的干擾秩序，從中得到的結論為：第一，污泥灰針對被鉛和稀污染的土地更具處理成效，污泥灰能夠更為明顯的提升被重金屬破壞的土地中的養分特點，改良土地重金屬破壞土壤的化學特性，根據針對污泥灰量的提升，被破壞土地的酸堿性、陽離子交換量與土地的肥沃程度明顯的提升，這時土壤中鉛和稀的危害程度也大幅度削弱，在污泥灰的布置程度為百分之十時，被破壞的土壤內鉛和稀的程度小于《地下水環境質量標準》(GB/T14848—2017)Ⅳ類水限值。狀態取樣實驗成果所得：污泥灰能夠推動鉛和稀由活性的狀態轉為更為安穩的狀態。第二，在針對被破壞的土地進行治理的過程中，污泥灰的發展前景更為廣泛，只是對于其工作的形式和技術需要進行更深入的探究，在針對其進行實際的運用過程中，必須按照土地的現實污染情況與所想達成的治理標準，來進行適度的應用，從而確保治理后的土地能夠達到相關規范。

4 結語

近年來，我國投入了大量財力和人力資源，修復了污染土地，尤其是被重金屬污染的土地，對重金屬污染的修復機理和技術進行了廣泛研究。受污水、總量、固體廢棄物、農業原料的影響，土壤中重金屬含量持續增加，出現嚴重的污染問題，對農產品造成巨大破壞不斷，危及人類生命安全。因此，加強恢復被重金屬污染的土地主要有三種恢復技術。首先，以物理修理技術為主要內容，包括電解吸收、工程措施、熱解吸等。第二，化學修復技術，包括絡合浸出、硬化/穩定、離子拮抗等。第三，主要是植物、微生物和聯合修復等生物修復技術。為了給人們提供安全可靠的農產品，需要根據污染程度選擇適當的維修方法。