淺談土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)

郭若飛　王凱

摘 要：如今土壤重金屬污染日益嚴(yán)重，世界各國都在大力治理。論述了土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)的物理化學(xué)方法和生物修復(fù)方法，以供參考。

關(guān)鍵詞：重金屬污染;生物修復(fù)技術(shù);物理化學(xué)法

文章編號：1004-7026（2020）06-0089-02? ? ? ? ?中國圖書分類號：X53? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

近年來，我國在各領(lǐng)域均取得了顯著發(fā)展，資源消耗巨大，但民眾的環(huán)境保護(hù)意識淡薄，大面積土壤受到重金屬污染，對耕地質(zhì)量、土壤、動植物、糧食生產(chǎn)都造成了極大危害。目前，人們極為重視土壤污染問題，并積極探索相應(yīng)的解決方法。

1? 物理化學(xué)方法

1.1? 改土法

改土法是指將指標(biāo)正常的土壤與被污染土壤混合均勻或者將被污染的土壤從表層移除。改土法大多通過上述途徑減少土壤重金屬含量，降低其危害性。此類方法最早被少數(shù)發(fā)達(dá)國家所運用，具有顯著效果，適合各種土壤條件。

日本研究人員曾在如何修復(fù)被鎘污染的土壤（易引發(fā)痛痛病）的研究過程中發(fā)現(xiàn)，把受污染土壤的表層去掉，壓上實心土，加入水進(jìn)行適當(dāng)處理，在此條件下生產(chǎn)的稻米，鎘含量小于0.4 mg/kg，若去除表層土后進(jìn)行客土，則可以生產(chǎn)出達(dá)標(biāo)的稻米[1]。

1.2? 熱解吸法

熱解吸法即對污染土壤進(jìn)行加熱，達(dá)到一定溫度后，一些重金屬便會揮發(fā)，再對其進(jìn)行收集處理。此技術(shù)的缺點是整個過程需要消耗大量能量。另外，如何有效地收集處理揮發(fā)物質(zhì)，也需要更多研究人員進(jìn)一步探索。

1.3? 淋洗提取法

淋洗提取法即使化學(xué)淋洗試劑與重金屬發(fā)生作用，形成可溶的重金屬離子或者絡(luò)合物，再對提取液進(jìn)行回收處理，使被污染土壤得到凈化。例如HuaTan等（1994）[2]用一種生物表面活性劑來處理被鎘污染的土壤。研究結(jié)果表明，此種生物表面活性劑有很好的絡(luò)合能力，提取效果良好。吉林大學(xué)苗昱霖（2012）[3]在實驗室中曾采用淋洗法凈化被鉻污染的土壤，實驗結(jié)果表明在合適的條件下，用淋洗法可有效凈化被鉻污染的土壤，最高凈化效率為87.12%，凈化后的土壤符合國標(biāo)。此方法也可與植物修復(fù)技術(shù)相結(jié)合，先用淋洗法提取大部分土壤重金屬，當(dāng)去除效率降低時，改用植物修復(fù)技術(shù)，將這兩種技術(shù)相結(jié)合既可以降低成本，避免淋洗提取后期修復(fù)效率降低的問題，也可以縮短植物修復(fù)周期，修復(fù)效果明顯[4]。

2? 生物修復(fù)方法

2.1? 植物修復(fù)法

植物修復(fù)法利用特殊植物對土壤重金屬進(jìn)行超富集，降低土壤中的重金屬含量。

（1）植物提取。利用植物吸收、轉(zhuǎn)運土壤中的重金屬并儲存在植物體中，經(jīng)過對植物體的收集處理，可有效減少土壤的重金屬含量。例如研究發(fā)現(xiàn)，遏藍(lán)菜屬植物能有效提取土壤中的鋅和鎘。Brown等人在研究中發(fā)現(xiàn)，遏藍(lán)菜株中的鋅含量為33 600 mg/kg，鎘含量為1 140 mg/kg，修復(fù)效果顯著。

（2）植物揮發(fā)。土壤重金屬被植物吸收轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，最后通過揮發(fā)將其從土壤中清除。此方法主要適用于清除重金屬汞和硒。Heaton（1998）[5]曾成功利用轉(zhuǎn)入有汞還原酶基因、汞裂解酶基因的植物，分別將汞、甲基汞以氣態(tài)的形式從土壤中去除。

（3）利用植物根系改變周圍的pH值等微環(huán)境條件，改變重金屬的形態(tài)，使其積累于植物根系，達(dá)到清除土壤重金屬的作用。植物修復(fù)技術(shù)相比物理化學(xué)方法具有節(jié)省資金、美化環(huán)境、適用范圍廣、增強土壤肥力等優(yōu)點。不足之處在于具有超富集作用的植物種類較少，而且植物生長比較緩慢，修復(fù)的速率比較低。科研人員為解決這一問題，積極探究如何將植物修復(fù)技術(shù)與其他方法相結(jié)合，以達(dá)到更好的修復(fù)效果。例如可以添加螯合劑強化植物的修復(fù)能力。孫小峰等（2006）[6]曾做過田間試驗，探究絡(luò)合劑EDDS對海州香薷修復(fù)土壤的影響，結(jié)果表明人為添加EDDS能明顯增強海州香薷去除土壤重金屬的能力。

2.2? 微生物修復(fù)法

微生物修復(fù)技術(shù)可以利用特殊的微生物對土壤重金屬進(jìn)行降解轉(zhuǎn)化，使其變成無毒產(chǎn)物。微生物修復(fù)主要有3種方式。

（1）某些微生物可以通過自身產(chǎn)生的酸性物質(zhì)與重金屬作用，使其溶解或沉淀。例如檸檬酸菌在自身代謝過程中會產(chǎn)生的HPO42-，可與重金屬鎘離子形成沉淀[7]。

（2）一些微生物可通過氧化還原作用將金屬離子氧化為高價金屬離子，降低其活性，達(dá)到減毒的作用。

（3）微生物可以通過親和吸附，將重金屬離子沉積在細(xì)胞內(nèi)，也可以將其與胞外基質(zhì)結(jié)合，或者進(jìn)行絡(luò)合，形成沉淀。有時為更徹底地清除重金屬污染物，也會將微生物修復(fù)與其他修復(fù)方法結(jié)合運用[8]。

2.3? 動物修復(fù)法

土壤中的動物能起到降低土壤中重金屬含量的作用。例如在考慮蚯蚓耐受性的基礎(chǔ)上使其攝食土壤中的重金屬，之后便可以通過各種方法清除土壤中的此類蚯蚓，達(dá)到清除土壤重金屬的目的。蚯蚓的代謝過程也會使重金屬發(fā)生鈍化，降低毒性[9]。動物修復(fù)技術(shù)方便簡單，節(jié)約資金，但治理效率低，僅適用于污染較輕的土壤[10]。

3? 結(jié)束語

越來越嚴(yán)重的重金屬污染威脅著社會的可持續(xù)發(fā)展。雖然目前的修復(fù)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種土壤環(huán)境，但是各種技術(shù)依然存在著不同的局限，所以大力開發(fā)更加高效廉價的新型土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)依然十分必要。

除此之外，政府應(yīng)制定更加嚴(yán)格的管控條例，嚴(yán)查工業(yè)排放，督促企業(yè)工廠升級設(shè)備，控制化學(xué)農(nóng)藥使用量，加大土壤保護(hù)宣傳力度，提高人們保護(hù)土壤的意識。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭喜坤，魯安懷，高翔，等.土壤中重金屬污染現(xiàn)狀與防治方法[J].土壤與環(huán)境，2002，11（1）：79-84.

[2]Tan Hua.Environ.Sci [J].Technol，1994，28（13）：2402-2406.

[3]苗昱霖.鉻渣堆放場內(nèi)土壤中重金屬鉻的去除[D].長春：吉林大學(xué)，2012.

[4]胡鵬杰，李柱，吳龍華.我國農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)、問題及對策謅議[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2018，39（4）：535-542.

[5]Heaton ACP，Rugh CL，Wang N，et al.Phytoremediation of mercury-and methylmercury-polluted soils using genetically engineered plants [J].Soil Contam，1998，7（4）：497-509.

[6]孫小峰，吳龍華，駱永明.EDDS對海州香薷修復(fù)重金屬復(fù)合污染土壤的田間效應(yīng)[J].土壤，2006（5）：609-613.

[7]崔德杰，張玉龍.土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J].土壤通報，2004（3）：366-370.

[8]章淼，肖洪文，胡偉，等.蚯蚓對土壤重金屬富集機制研究進(jìn)展[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2018，15（34）：64-65.

[9]龍新憲，楊肖娥，倪吾鐘.重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)研究的現(xiàn)狀與展望[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2002（6）：757-762.

[10]羅陽.淺談土壤重金屬污染治理修復(fù)技術(shù)[J].世界有色金屬，2018（21）：269，271.