重金屬污染土壤修復治理技術研究現狀

摘要：伴隨著工業和農業的快速發展，我國國民經濟水平得到大幅度提升，同時土壤重金屬污染問題也越來越嚴重。當前土壤重金屬污染問題已經成為我國生態環境管理中的重要研究課題，受到社會廣泛關注。為了保證人們身體健康和正常的生活，必須要做好重金屬污染土壤的治理工作。本文主要對重金屬污染土壤修復治理現狀進行分析，并提出相應的解決對策。

關鍵詞：重金屬污染土壤;修復治理技術;現狀;改善對策

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）03-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.03.059

Research status of heavy metal contaminated soil remediation technology

Liang Zhaodong

（Binzhou Institute of Environmental Science and Technology，Binzhou Shandong 256606，China）

Abstract：With the rapid development of industry and agriculture， Chinas national economic level has been greatly improved， and the problem of soil heavy metal pollution has become increasingly serious. At present， the problem of soil heavy metal pollution has become an important research topic in Chinas ecological and environmental management， and has attracted widespread attention from the society. In order to ensure peoples health and normal life， we must do a good job in the treatment of soil contaminated by heavy metals. This article mainly analyzes the current situation of remediation of heavy metal contaminated soil and proposes corresponding countermeasures.

Key words：Heavy metal contaminated soil;Remediation technology;Status quo;Improvement measures

1 重金屬污染土壤現狀分析

通過對我國重金屬污染土壤面積的調查分析可知，受污染土壤面積非常廣，但是在重金屬土壤治理方面卻不夠完善。比如曾經轟動一時的鎘大米事件，主要是由于水稻種植土壤受到鎘的污染，隨著水稻種植時間的延長和累積，導致水稻中鎘的含量不斷增加，在積累到一定程度后，人們食用鎘污染的大米導致中毒，出現骨痛病等情況。我國重金屬污染主要發生在礦區位置，以云貴高原為最嚴重的地區，由于這些地區的金屬礦產資源豐富，因此土壤重金屬的污染也會更嚴重。

重工業發展中，天然氣、石油等能源物質豐富，對這些物質資源的過度開發導致相關土壤的土質環境和結構發生重大變化，而土質環境和結構的改變也是土壤污染的重要表現形式[1]。我國鉛礦資源豐富，每年的開采量和消耗量也比較大。鉛對人體的危害比較大，尤其是兒童，如果兒童血液中的鉛超過正常標準值，將會導致兒童的發育受限，甚至會導致嚴重的血液疾病等。所以我國非常注重對土壤重金屬污染的治理工作。

2 重金屬污染土壤的修復技術

2.1 物理技術

2.1.1 換土、深耕法

重金屬污染土壤修復中換土法指的是針對部分土壤污染不嚴重的地區，將未受污染的土壤與受到污染的土壤進行結合，降低重金屬在土壤中的含量。換土操作中，在未受污染土壤選擇時需要盡可能選擇與污染土壤性質和結構相似的土壤，保證土壤的質量。同時還可以采用深耕的方式將深層沒有受污染的土壤翻耕到表層，但是底層土壤的有機物相對比較少，因此在耕種的過程中需要向土壤中添加一些有機肥。

2.1.2 固化法

在重金屬污染土壤的治理中，可以通過添加一些固化劑或者穩定劑的方式對被污染的土壤進行固化，使土壤中的重金屬能夠與添加的固化劑或者穩定劑等發生化學、物理反應。比如固化劑遇到重金屬離子后將其進行包裹，再通過添加穩定劑的方式保證這些金屬離子形成穩定的包裹結構，不會再次釋放到土壤中對土壤造成破壞[2]。但是這種污染土壤的處理方式不適合長期使用，因為重金屬物質隨著時間的延長還會釋放出來，對土壤形成二次污染。因此在固化劑和穩定劑的選擇方面必須要保證科學性。在藥劑選擇過程中，藥劑本身不能含有重金屬，防止造成土壤的二次污染;選擇的藥劑對重金屬具有顯著的固化和穩定作用。比較常用的藥劑包括赤泥、沸石、骨炭等。同時為了防止固化穩定效果不佳，在后期還需要做好跟蹤工作，防止重金屬釋放后對土壤造成二次污染。

2.1.3 電動力法

電動力修復法主要指的是向被重金屬污染的土壤中通入交流或者直流電，將土壤形成電池，在電流的作用下土壤中的重金屬會向電極兩端進行移動，進而實現去除土壤中重金屬離子的作用。電動力修復是一種由美國研究出來的重金屬離子去除技術，當前在商業中的應用比較廣泛，但是在電動力技術方式應用的過程中，會由于電場作用導致土壤中的微生物被破壞，因此還需要繼續完善。

2.1.4 熱脫附法

熱脫附技術是對土壤進行熱處理的一種方式，熱脫附法的研究從20世紀80年代已經開始，主要是通過對土壤的直接或者間接加熱的方式使土壤升溫，在高溫作用下土壤中的汞等重金屬離子會形成蒸汽并揮發，同時設置氣體收集系統，對含有重金屬的氣體進行回收處理。在熱脫附過程中可以隨意調整溫度的高低，并根據不同的溫度，分為高溫熱脫附和低溫熱脫附兩種形式。在高低溫熱脫附中以315℃為臨界點，主要應用于揮發性高的重金屬污染土壤修復。但是這種修復方式在修復過程中存在耗能大、成本高以及土壤結構容易受到損傷等不足，因此沒有得到普遍應用和推廣。

2.2 化學技術

2.2.1 淋洗法修復技術

土壤淋洗法指的是在受重金屬污染的土壤中注入能夠與重金屬結合和溶解的溶劑，使土壤中的重金屬與溶劑相融后轉化為液態形式，然后進行液相提取分離。這種處理方式具有一定的局限性，主要適用于砂質土壤，對于滲透性比較強的土壤效果不佳。而且很容易使土壤結構造成破壞，重金屬去除效率不高。

2.2.2 玻璃化法修復

重金屬污染土壤玻璃化修復方式指的是在高溫和高壓的環境下，對土壤中的重金屬進行熔化處理，熔化冷卻后重金屬會被玻璃體包裹，實現清除重金屬的目的。這種技術方式能夠徹底解決重金屬的污染問題，而且效果明顯，但是在實際應用過程中程序比較復雜。土壤中重金屬熔化的要求高，很多難熔性重金屬問題無法有效解決，而且在重金屬熔化過程中需要的溫度高，導致成本加大，應用范圍受限。

2.3 生物技術

2.3.1 植物修復

植物修復技術方式指的是利用人工培養或者自然條件下生長的植物對被重金屬污染的土壤進行修復的技術形式，植物修復技術在具體應用中可以分為三種方式，分別為植物提取修復、植物穩定修復以及植物揮發修復。相對于物理和化學修復來說，植物修復技術優勢更明顯，因此應用范圍更廣泛。植物提取法指的是通過植物的吸收積累將地下重金屬污染土壤轉移到地表，然后再通過地表收割的方式進行污染土壤修復[3]。植物穩定方式指的是通過耐重金屬植物的栽植和培育，吸收重金屬，防止重金屬移動或者被淋濾到空氣以及水源中造成二次污染。植物穩定技術主要應用在土壤粘性大以及有機物含量高的土壤中，但是植物穩定修復方式的治理方式并非是長久的，如果環境發生變化可能會導致重金屬治理效果無法發揮。植物揮發技術指的是植物通過吸收和揮發作用，將重金屬吸收到植物體后再通過機體內的轉化形成氣態物質并揮發。

2.3.2 微生物修復

微生物修復技術具體來說指的是在土壤治理和修復過程中通過細菌、真菌等微生物對土壤中的重金屬進行吸收、沉淀和轉化，有效降低土壤中重金屬含量，進而實現修復土壤的目的和作用。在微生物修復技術中可以從三個途徑進行：第一，通過生物中正電荷細胞對重金屬離子進行吸附;第二，微生物在代謝過程中會產生低分子量有機酸，通過有機酸與重金屬的結合轉變重金屬結合狀態，或者將重金屬在液相中進行溶解;此外還可以通過氧化-還原方式對土壤中重金屬的毒性以及價態等進行轉變。當前微生物重金屬土壤修復技術尚處于試驗階段，還沒有真正應用到具體的土壤修復工作中，但是這種技術是未來土壤修復的主要研究方向。

2.3.3 動物修復

動物修復技術主要指的是在重金屬污染土壤修復中通過鼠類以及蚯蚓等對土壤中污染物進行吸收，進而提升土壤中污染物的處理效果。通過大量實驗表明，重金屬污染對蚯蚓的影響不大，大部分污染程度不高的土壤中都能夠發現蚯蚓?？梢岳抿球镜哪褪苣芰⑼寥乐兄亟饘龠M行富集，通過金屬富集和蚯蚓的吸收作用，實現對土壤的凈化。

3 結語

綜上所述，重金屬污染的土壤不利于生物生長，而且容易對人體造成傷害，因此必須要加強對重金屬污染土壤的修復工作。通過對我國重金屬污染土壤的現狀分析可知，污染地比較集中，主要在重金屬礦區附近，這些地區的金屬富集濃度高，如果不及時修復和治理還可能會污染周圍的水源和大氣。在重金屬污染土壤修復中可以采用三類修復方式，包括物理修復方式、化學修復方式以及生物修復方式，無論哪種修復方式都有一定的弊端和優勢，因此在選擇土壤修復方式的過程中需要結合具體的污染情況采取合理的修復方法。

參考文獻

[1]王玖林.重金屬污染土壤修復治理技術研究現狀[J].大科技，2019（28）：281.

[2]王一豪.土壤重金屬污染及治理修復技術[J].環境與發展，2019，31（2）：87，89.

[3]劉強.重金屬污染土壤化學修復技術研究[J].農村科學實驗，2019（25）：67-68.

收稿日期：2020-01-19

作者簡介：梁照東（1985-），男，漢族，研究生學歷，工程師，研究方向為環境保護及檢測。