土壤重金屬污染修復方法研究

黃昕

摘 要：隨著我國工業(yè)生產(chǎn)和農業(yè)技術的蓬勃發(fā)展，伴隨而來的土壤重金屬污染問題也愈加嚴重，因此社會各界都開始注重對土壤污染的修復工作。但在土壤重金屬修復的過程中，缺乏科學合理的理論依據(jù)，導致土壤重金屬修復效果并不理想。因此，研究土壤重金屬污染修復方法對凈化土地，建設綠色環(huán)保的人居環(huán)境，促進工業(yè)農業(yè)經(jīng)濟的全面發(fā)展，保證我國自然生態(tài)的全面建設有重要的意義。本文分析了當前造成土壤污染的主要原因，并從多個角度分析提出一些具有針對性的解決措施，為土壤重金屬污染修復和我國生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展盡一份微薄之力。

關鍵詞：土壤;重金屬污染;修復方法

引言

土壤重金屬污染帶來的環(huán)境問題在我國日益嚴峻，尤其是伴隨著工業(yè)生產(chǎn)與農業(yè)活動，大面積的污染土壤造成了土地資源的浪費。目前土壤重金屬污染的修復方法比較多，但研究和實踐沒有進行大數(shù)據(jù)分析，成果效應不明顯，沒有起到研究及實驗價值。本文綜述了當前重金屬污染土壤的修復方法，并對未來土壤重金屬污染修復提出了建議。

1、重金屬污染物來源及現(xiàn)狀

重金屬一般是指比重≥5.0g/cm3的金屬，包括Ni、Pb、Cr、As、Cu、Zn、Al、Hg等。隨著人類經(jīng)濟社會的發(fā)展，人類活動對土壤的影響越來越大，同時工業(yè)排放、汽車尾氣和農業(yè)生產(chǎn)活動都會影響土壤中重金屬的含量。以陜西某市為例，探究土壤中重金屬污染物的主要來源，調查發(fā)現(xiàn)，交通和工業(yè)是典型地區(qū)土壤重金屬污染的主要來源，尤其是工業(yè)活動對土壤重金屬污染最為嚴重。在對交通運輸調研中發(fā)現(xiàn)汽車尾氣、輪胎摩擦和汽油燃燒均可增加鉛、鋅和銅等重金屬的含量;在農業(yè)生產(chǎn)過程中，通過使用農藥、化肥和焚燒秸稈，可以產(chǎn)生Cd、Hg、As等重金屬。土壤中的重金屬元素會被農作物或其他植被吸收，而人類作為食物鏈的最后一端，必然會將這些重金屬吸收到體內，從而危害人體健康。2014年國務院頒布的《全國土壤污染狀況調查公報》指出，我國土壤污染率達到16.1%，其中約20%是土壤重金屬污染，農地已成為土壤污染的主要災區(qū)，就土壤重金屬污染整體而言，經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的重金屬污染狀況比經(jīng)濟落后地區(qū)更為嚴重，特別是長三角、珠三角和東北老工業(yè)區(qū)。自2010年以來，我國每年排放的重金屬污染物已超過900噸，造成的直接經(jīng)濟損失遠遠超過200億元。土壤重金屬污染的有效修復與治理已成為亟待解決的重大社會問題，土壤重金屬修復技術的研究也迫在眉睫。

2、土壤重金屬污染修復方法

2.1物理修復法

物理修復法是目前工業(yè)上采用比較多的重金屬污染修復方法。其中，客土回填是指利用外源未被污染的土源對土壤耕作層進行覆蓋，通過將重金屬濃度較高的表層土壤移除或者覆蓋，從而稀釋土壤中的重金屬濃度。很多學者的研究表明，客土法有很直觀、顯著的修復效果。通過對不同覆土厚度對重金屬污染物含量變化的影響進行研究，發(fā)現(xiàn)覆土厚度在15cm時As含量降低效率最為顯著。客土回填覆蓋可有效降低土壤中Cd、Pb、Cu、As的含量，但該方法工程量較大，成本較高，不適合土源較稀缺或土源運距較遠的地區(qū)。通過機械或人工的手段對受重金屬污染的土壤進行攪拌混合，稀釋重金屬含量，進而降低土壤中有毒害物質引發(fā)的危害。土壤翻耕方法效率較高，且可提升土壤孔隙度，能顯著促進土壤蓄水保肥能力，但如果翻耕深度過深，并不能減少土壤中的重金屬含量，反而讓土壤中的重金屬向土壤下層擴散。

2.2化學修復技術

化學修復主要利用液體淋洗劑通過“吸附”土壤中重金屬離子的方式淋洗污染土壤從而去除重金屬污染物。有研究表明乙二胺四乙酸二鈉可作為淋洗劑修復土壤Cd、Pb等重金屬污染，經(jīng)乙二胺四乙酸二鈉修復后，土壤中Cd、Pb質量分數(shù)分別較淋洗前降低了41.46%和32.32%，且試劑用量也遠低于傳統(tǒng)方法。目前，專家學者主要將目光聚焦在復合淋洗劑上，較單一淋洗劑相比，復合淋洗劑擁有更好的修復效果。研究發(fā)現(xiàn)，用NaOH和EDTA（乙二胺四乙酸）復合可顯著降低As含量。其次納米材料也是目前化學淋洗的重點研究方向，未來一段時間，納米材料將在化學修復領域得到廣泛的應用。

2.3生物聯(lián)合修復技術

生物修復主要包含微生物修復和植物修復方法，通過生物的生理活動和代謝機能對土壤中重金屬物質進行吸收、轉化和固定，在提高和改善土壤理化性質的同時，修復受重金屬污染的土壤。但由于各類生物對重金屬污染的吸附、轉化能力有限，大多數(shù)只能對其中一種重金屬污染物進行吸收，且轉化時間較長。而一旦土壤中重金屬污染物濃度過高，也會對生物的生存產(chǎn)生危害，不利于土壤生物多樣性。植物修復優(yōu)點明顯，技術簡單，成本低廉，同時對環(huán)境不會造成較大影響。但是修復過程耗時長，無法在短期內實現(xiàn)修復效果。而進行土壤重金屬污染修復后的植物體內含有大量有毒有害物質，如何進一步對其進行優(yōu)化處理，目前尚未有很好的辦法，各項研究內容還不完善，對于重金屬再次進人環(huán)境也無法控制。在前人研究基礎上，總結了生物炭對土壤重金屬污染的固定作用，重點對生物炭的施加方式、用量以及田間管理對重金屬污染修復的影響進行了分析，并提出未來在土壤監(jiān)測方面需要進一步研究。

2.4 農藝調控技術

對土壤重金屬中、輕度污染或重金屬高背景值區(qū)可通過農藝調控措施，如調節(jié)土壤pH、土壤氧化還原電位（Eh）、有機質陽離子交換量（CEC）、土壤質地等因素，改變土壤中重金屬活性，降低其生物活性，減少重金屬從土壤向作物，特別是可食部分的轉移，達到減輕重金屬污染危害的目的。該方法治理效果適中，費用低，易操作，雖然有易再度活化的缺點，但也不失為一種經(jīng)濟有效的方法。

結語

目前，土壤重金屬污染修復技術得到了廣泛應用，但單一技術都有其局限性，需要進一步研究。因此，應采取多學科方、多技術聯(lián)合修復技術就迫在眉睫，結合多種修復方法，相互協(xié)調，實現(xiàn)快速、高效、低成本的土壤修復，并配合較為環(huán)保的生物修復技術，實現(xiàn)土壤重金屬污染物快速、生態(tài)、環(huán)保修復治理。今后也將以指導實踐，致力于解決實際污染范圍、自然環(huán)境、植被群落治理區(qū)域、生物多樣性影響等問題的研究。

參考文獻

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