重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)研究的現(xiàn)狀與展望

閆晗 段騰騰

（1.山東省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院有限公司，山東 濟(jì)南 250013；2.無錫市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，山東濟(jì)南 250013）

土壤重金屬的污染源非常多，對(duì)土壤污染的不容忽視，是環(huán)境污染防治的關(guān)鍵組分。土壤污染的防治工作需要首先做好預(yù)防工作，其次需要進(jìn)行有關(guān)治理工作，防治和治理要相互結(jié)合，否則只有在污染時(shí)才進(jìn)行治理，需要投入更多的資金，有時(shí)很難修復(fù)到初始狀態(tài)。

一、物理修復(fù)

（一）客土、換土法

客土法是在污染較輕的土壤中添加清潔土壤。換土法是將污染土壤更替為無污染土壤。這2 種方法目前都已無法滿足經(jīng)濟(jì)上的需求，在重金屬污染土壤修復(fù)過程中的應(yīng)用較少。

（二）電動(dòng)修復(fù)技術(shù)

電動(dòng)修復(fù)技術(shù)是指土壤中的重金屬離子（如Pb2+、Cd2+、Cr6+、Zn2+等）和無機(jī)離子在電場(chǎng)作用下以電泳、電滲流或電遷移的方式向電極運(yùn)輸而遷移出土壤，并定期集中處理重金屬污泥，與其他原位方法不同，電動(dòng)修復(fù)可在低電導(dǎo)率細(xì)顆粒土壤中有效地去除重金屬，具有簡(jiǎn)單靈活、修復(fù)范圍廣和不破壞土壤自然結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，最大的缺點(diǎn)是修復(fù)效率受pH 影響較大、容易發(fā)生極化和能源消耗較高等問題，因此該技術(shù)還處在實(shí)驗(yàn)研究階段。為了優(yōu)化電動(dòng)修復(fù)技術(shù)，可通過添加強(qiáng)化劑來減輕“聚焦”效應(yīng)，常見的添加劑有絡(luò)合劑、有機(jī)酸、無機(jī)酸、表面活性劑等。

二、生物修復(fù)方法

（一）植物修復(fù)技術(shù)

自然界中有一些植物對(duì)某種或者及幾種特定的重金屬具有超能力的富集，可以將土壤內(nèi)的重金屬從根部向莖轉(zhuǎn)移，減少土壤重金屬含量的植物叫做超富集植物，通常情況下，植物對(duì)重金屬的吸附能力是100 倍以上。植物修復(fù)技術(shù)就是在此基礎(chǔ)上展開的，使用生物或者化學(xué)措施轉(zhuǎn)化、吸收、降解土壤中的重金屬污染物的一種措施。植物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)非常多，環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、對(duì)土壤擾動(dòng)小、安全等，得到了學(xué)術(shù)界和各級(jí)政府的廣泛關(guān)注，目前形成了很多去除土壤重金屬的友好、生態(tài)的技術(shù)，是降低土壤重金屬含量的法寶。

（二）動(dòng)物修復(fù)技術(shù)

動(dòng)物修復(fù)技術(shù)是將土壤中的常見動(dòng)物鼠、蚯蚓等，直接分解、吸收、轉(zhuǎn)化或者是提高土壤的各項(xiàng)指標(biāo)、增強(qiáng)肥力，實(shí)現(xiàn)微生物和植物的快速生長(zhǎng)，從而修復(fù)土壤污染。蚯蚓時(shí)候大型的土壤動(dòng)物類別，可以優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤空氣含量和水含量，增加土壤的總體肥力，最終改善土壤的各項(xiàng)指標(biāo)。蚯蚓是動(dòng)物修復(fù)土壤的代表，蚯蚓的活動(dòng)、植物生長(zhǎng)可以將土壤中的重金屬富集起來，然后將重金屬轉(zhuǎn)移到蚯蚓和植物中，降低土壤中重金屬的含量，徹底清除土壤中的重金屬。

三、化學(xué)修復(fù)法

化學(xué)修復(fù)技術(shù)是向土壤中投放化學(xué)物質(zhì)，將土壤中的化學(xué)性質(zhì)改變，間接或者直接改變土壤中生物效能，降低生物吸收重金屬量。常見的化學(xué)方法有忽而學(xué)淋洗法、化學(xué)改良劑、化學(xué)柵等方法。化學(xué)改良劑是目前常見的化學(xué)方法，常見投放的物質(zhì)有石灰、磷酸鹽、骨粉、硅酸鹽、鈣鎂磷肥、秸稈、禽畜糞便泥炭等。石灰可以增加土壤的pH 值，可以降低土壤重金屬富集的速度。硅酸鹽和磷酸鹽可以將土壤中的重金屬進(jìn)行固化，實(shí)現(xiàn)土壤中重金屬形成不溶于水的沉淀物質(zhì)。生物炭中含有很多疏松多孔的空隙，表面積大可以實(shí)現(xiàn)陽離子交換，可以將土壤中的污染物吸附，降低污染物的轉(zhuǎn)化水平。生物炭具有堿性，可以將酸性土壤進(jìn)行中和，降低土壤的毒性，生物炭是生物天然生活場(chǎng)所，微生物可以降解污染物。化學(xué)淋洗法是把化學(xué)試劑將土壤中的重金屬向液相轉(zhuǎn)移，去除重金屬。這項(xiàng)技術(shù)的核心部分是尋找恰當(dāng)?shù)奶崛瑢⒅亟饘俜蛛x，同時(shí)不會(huì)對(duì)土壤結(jié)構(gòu)造成破壞，也沒有二次污染。螯合劑是淋洗法的一種，是土壤溶液中重金屬的離子與螯合劑產(chǎn)生穩(wěn)定的螯合物，實(shí)現(xiàn)重金屬可溶，增加淋洗水平。這項(xiàng)技術(shù)中螯合劑成功引導(dǎo)植物修復(fù)技術(shù)是很重要的部分，EDTA、DTPA 可以明顯降低土壤重金屬可給性能。表面活劑可以減少溶劑中表面的張力。在土壤提取技術(shù)中使用的比較多，在充分思考土壤性質(zhì)以及類型的前提下，選取對(duì)應(yīng)的表面活性劑，可以提高配體的溶解性能，形成離子吸附、絡(luò)合等作用可以把土壤重金屬物質(zhì)從固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化，最終將重金屬去除。化學(xué)柵方法是可以透水還能實(shí)現(xiàn)較好沉淀的固體材料，將化學(xué)柵放到污染物的最下面，或者是土壤第二次含水層部分，有機(jī)物在固體材料中堆積，可以將污染物收集起來，防止再污染。

總結(jié)：近些年來，我國(guó)陸續(xù)發(fā)生了多起土壤重金屬污染事件，對(duì)居民的健康影響可想而知。土壤重金屬污染關(guān)系到糧食安全、環(huán)境問題等眾多方面。加強(qiáng)土壤重金屬污染的修復(fù)工作可以改善農(nóng)產(chǎn)品的安全，從而保證居民的身體健康。現(xiàn)代的修復(fù)技術(shù)從科學(xué)角度出發(fā)，修復(fù)土壤的污染問題，維持土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)的問題，每個(gè)修復(fù)方法都有自己的適用范圍，可以使用生物、物理、化學(xué)等方法融合在一起，實(shí)現(xiàn)高效、低耗的技術(shù)手段。