基于土壤重金屬污染治理方法研究進展

胡 悅 張顯軍 蘇艷萍

（1 上海建科環境技術有限公司杭州分公司 浙江杭州 310000 2 浙江裕騰百諾環保科技股份有限公司 浙江杭州 310000 3 浙江瑞陽環保科技有限公司 浙江杭州 310000）

引言

在經濟發展的過程中會形成一定的環境污染，土壤是農業生產之根本，其健康情況對人類的食品安全來講具有十分重要的意義。重金屬污染是構成土壤問題的主要因素之一，而污染的來源也有多種，需要通過一定的治理技術來進行土壤的保護，從而促進食品安全和生態環境安全。

1 土壤重金屬污染概述

1.1 土壤重金屬污染的危害

土壤重金屬污染指的是土壤環境受到重金屬的污染后會受到一定的影響，重金屬具有一定的毒害作用，會通過各種溶解、沉降等化學反映而對土壤造成危害，影響土地的質量。而且重金屬具有一定的毒素，當在土壤中進行農作物的種植時，重金屬毒素會在農作物上進行殘留，人們在進行食用后會在體內進行重金屬的積累，從而導致重金屬中毒的問題出現，對人體健康造成巨大的損害。這種重金屬污染具有一定的隱秘性特點，因為重金屬毒素的積累時間很長，開始也不會有不適的反應，在發病時進行治療已經為時已晚。而且土壤重金屬污染具有不可逆性，對土壤造成的傷害不可恢復，會影響莊稼增產增收。當土壤中的重金屬與內部的礦物質進行有機結合后會進行長期村里，從而導致擴散，形成地域性的重金屬土壤污染，對農業生產、人類健康以及生態環境都造成了非常大的危害[1]。

1.2 土壤重金屬污染的來源分析

土壤重金屬污染包涵多種元素，比如Cu、Pb、As、Zn、Hg 等，其中很多重金屬具有一定毒性，常存在于一些除草醚、滴滴涕、克百威等化學藥品中。很多農業生產中為了防止病蟲害的侵擾，農戶經常會使用化學藥品進行殺蟲除害，從而造成重金屬元素在土壤中的殘留，不利于土壤健康。與此同時，化肥中也具有一定的重金屬元素，從而在施肥的過程中出現土壤重金屬污染的問題出現。一些廢氣、廢水的隨意排放也會造成重金屬污染。除此之外，城市的工業用水、生活污水等未經處理便進行排放，從而導致重金屬含量超標。工業生產中也會排放大量的有毒氣體，在降雨的作用下形成了酸雨，從而對土壤帶來了一定的污染。

2 環境保護的意義

環境保護在當今的社會發展中十分重要，隨著工業水平的逐步提高，環境污染的問題也變得越來越嚴重，對生態環境造成了巨大的影響。隨著生態環境的破壞，自然災害變得越來越多，人們會受到自然的懲罰。比如全球變暖、酸雨、土壤污染、霧霾等，從而對人類的生存造成非常大的影響。通過環境保護能夠為人類創造更好的生存環境，保護環境就是保護我們自己，因此，環境保護具有十分重要的意義[2]。

3 土壤重金屬污染治理方法分析

3.1 物理化學法

3.1.1 熱處理技術

熱處理技術是進行土壤重金屬污染治理的重點方式之一，這種技術主要是針對于一些比較容易揮發的重金屬所導致的污染進行治理，比如我們常見的金屬汞污染。熱處理方法主要是通過熱蒸汽的方法將被金屬汞污染的土壤進行干燥處理，這樣就可以對金屬汞進行析出，可以進行有效的金屬回收利用。這種處理方法比較簡單，可以提高重金屬治理工作效率，還能夠對重金屬進行重復利用，建立循環經濟體系。但是熱處理技術也存在一定的缺點，在技術的使用時會對土壤中的一些有機物質和水分進行破壞，不利于農作物的生長。除此之外，在熱處理技術的使用時會造成大量的電量損耗，經濟成本比較高。

3.1.2 改土技術

改土法在重金屬污染的土壤治理中具有一定范圍的應用，也具有比較好的效果。這種方法主要是將狀況良好的土壤對已經被重金屬污染的土壤進行替換，這樣就可以防止重金屬對農作物的污染，無法影響到人類的身體健康。但是這種方法只適用于小面積的土壤重金屬污染治理，無法實現大面積的推廣和使用。但是這種改土技術具有一定的科學價值，可以加入一些有機物含量比較高的土壤，這樣會有利于農作物的生長，在進行重金屬污染治理的同時還能夠對農作物質量進行一定的促進，具有非常有效的作用。但是這種方法比較耗費財力，土壤的恢復周期比較長，因此，在進行重金屬污染治理時應該謹慎選擇。

3.1.3 電動化學技術

電動化學技術指的是在被重金屬污染的土壤中進行電場的施加，這樣就可以讓土壤中的重金屬在電極兩端進行一定的累積，從而實現土壤重金屬污染的治理。但是這種方法對土壤的pH 值具有一定的要求，只有滿足相關條件才能夠有效實現該技術的使用。這種技術對于一些滲透性比較差的粘性土壤治理效果會比較好，可以在不同土壤性質類型中進行治理方法的選擇。

3.1.4 淋洗沉淀技術

淋洗沉淀技術指的是利用清水對被重金屬污染的土壤進行清洗工作，在清洗結束后，采用沉淀技術對重金屬進行集中處理，從而有效實現對重金屬物質的去除，完成污染治理工作。在進行重金屬處理時，我們也可以使用表面活性劑等化學試劑對土壤的表面進行處理，從而可以將土壤顆粒中的重金屬進行吸附，有效進行回收利用，再次進行金屬加工，可以實現金屬資源的重復利用。而對于深層的土壤重金屬污染處理，可以利用水溶劑進行土壤的注入，這樣就能夠將解析出來的重金屬伴隨著水溶劑進行移動，直到移動至土壤的底部，然后我們再利用液體抽出泵進行處理，實現對深層土壤重金屬的處理。這種治理技術能夠取得一定的治理效果，但是也會造成土壤中的微量元素流失，不利于農作物的營養吸收，具有一定的缺陷[3]。

3.2 生物修復法

3.2.1 植物修復技術

植物修復技術在土壤重金屬污染治理工作中具有非常好的處理優勢，一般通過萃取、揮發和固定三種形式進行重金屬的治理。而其中的萃取技術主要是利用金屬對植物具有高富集的性質，從而能夠導致重金屬在植物地面進行積累，有利于減少土壤中的重金屬含量。據相關數據表明，至今已經發現500 多種植物具有這種功效。這種誘導超量積累并不是植物自身所具有的功能，而是通過一定的添加螯合劑來進行使用，在受到重金屬污染的土壤中添加弱有機酸可以有效實現土壤修復。在進行植物的選擇時，我們應該對植株的大小進行分析，比較大的植株無法承受金屬物質的傷害，而小的植株具有比較大的承受力，但是缺乏一定的可利用性。因此，利用生物技術將矮小植株中的重金屬耐受基因導入到高大植株之中，從而有效實現對重金屬土壤的治理。揮發技術主要是利用植物的呼吸作用，將其進行吸收后揮發到大氣之中，但是這對重金屬種類的要求比較高，只有可以在植物體內氣化的重金屬才具有此效果。固定技術主要是利用植物自身的代謝功能來有效降低重金屬的活性，但是這種技術只是暫時的，不能夠從根本上進行治理。

3.2.2 微生物修復技術

微生物修復技術在土壤重金屬污染治理工作中具有非常有效的應用，可以利用蚯蚓來對土壤中的重金屬物質進行吸收，這樣能夠有效降低重金屬在土壤中的含量，減少對土壤的破壞性。與此同時，還能夠有效改善土壤結構，增加土壤的透氣性，有利于提高農作物產量。還可以將汞細菌放置在土壤中令其進行繁殖，然后再加入相關的酶促進其出現化學反映，這樣能夠將土壤中的金屬汞轉化為氧化汞，這樣能夠有效降低金屬汞的毒性，間接實現對土壤的治理。

3.3 土壤農化調控法

3.3.1 水分調節技術

水是化學反映中的重要物質，對土壤中的水分進行控制能夠有效促進重金屬的氧化還原反應，從而對土壤中的重金屬含量會產生一定的影響。可以在土壤中進行水的灌溉工作，這樣能夠讓土壤中原本具有的重金屬發生化學反應而形成沉淀，有利于實現沉淀物質的去除。

3.3.2 pH 值調節技術

重金屬在土壤中的存在狀態與內部的pH 值具有非常大的關系，為了能夠有效提高重金屬的吸附能力，需要保證土壤內部的pH 值大于5。因此，可以在受到重金屬污染的土壤中加入堿性物質，這樣可以有效實現重金屬與陰離子的結合，進而形成沉淀，有利于對重金屬的去除。除此之外，還應該對植物施加一些堿性肥料，防止植物對重金屬的吸收，對降低土壤中重金屬的含量具有十分重要的作用。但是這種方法也具有一定的缺點，土壤中的營養元素也會隨著沉淀而減少，造成土壤內部微量元素的降低，不利于農作物的生長。

3.3.3 有機質調節技術

有機質調節技術主要是在土壤中信息有機質含量的添加，從而能夠降低重金屬活性，提高重金屬的吸附能力，有利于促進重金屬的氧化還原反應，生產對土壤無害的氧化物，從而實現對重金屬污染的治理[4]。

結語

綜上所述，土壤重金屬污染對人類身體健康和生態環境都會造成非常大的影響，只有對重金屬治理技術進行研究和應用才能夠有效避免安全問題的發生，從而實現環境保護。土壤重金屬污染治理的技術有多種，在大范圍上可以分為三類，包括物理化學法、生物修復法以及土壤農化調控法，進一步細分還具有多種方法的使用，從而有效進行重金屬污染的治理，實現生活環境的可持續發展。