重金属污染土壤修复技术及其修复实践探讨

吕彬彬

摘要：由于近几年工农业发展迅猛，部分地区的经济面貌发生了可喜的变化，但环境中也随之出现大量的有害金属物质，这些有害物质经过长期的漂浮、沉降，导致土壤中重金属含量超标，环境污染问题日益严重。更重要的是，重金属通过动植物进入生物链，经过反复循环，作为食物链顶端的人类不可避免的将有害物质摄入体内，长此以往，人民身体健康一定会受到严重威胁；与此同时，被污染的土地基本无法进行农作物耕种，农民得不到丰收，使依靠农业生产为生的人民基本生活无法得到保障。这种现象长期得不到解决，势必会影响到我国相关方面的人文及经济发展，造成不必要的社会舆论；并且，重金属等有害物质潜伏在体内造成的重大后果不可估量，身体健康受到威胁，其他经济活动更是无从谈起，对该地区的发展具有深远影响。因此，本文站在对重金属污染的土壤修复的角度，针对土壤的修复技术以及实践进行研究探讨，希望可以为重金属污染土壤的严峻问题提出切实有效的解决方案，保障人民身体健康和社会稳定。

关键词：重金属污染；土壤修复技术；修复实践

引言

近年，我国部分地区频繁出现重金属污染事件，甚至是重金属中毒事件，造成了恶劣影响，引起社会的广泛关注，因而人们非常关注土壤重金属污染问题。政府也对重金属污染的重视程度越来越深，很多土壤污染方面的专家通过示范工程开始对相关生态系统进行深入研究，总结了很多理论成果。部分成果还需要进一步完善，努力与预期效果达成一致，保障人民身心健康。因此，不断加大对重金属污染土壤的研究力度，对改善环境具有深远影响。

1、污染的源头

其污染的主要来源有工业废物、污水灌溉、大气沉降、城市生活垃圾等诸多方面，其中所占比例持续上涨的是污水中的工业废水，它的成分非常复杂，值得一提的是金属冶炼、化学工业以及采矿中所含有的大量难以降解的重金属物质更为顽固，处理难度很大，以上污染成为了当前重金属污染土壤的主要源头。

1.1空气对土壤的污染

金属冶炼、化学工业、电力的生产、使用、运输的过程，石油、煤炭等可燃物燃烧放热的过程所产生的大量复杂的重金属元素被释放到大气中，经过长时间的沉淀导致了铁路及公路两旁的重金属含量过高。经过学者的不断实践证实，土壤中的重金属含量与Hg元素的含量密切相关。土壤具有吸附作用，植物以介质吸收的方式得以存活，空气中的重金属正是通过这种方法逐渐进入到土壤中的。

1.2污水对土壤的污染

近年来，轻重工业的发展脚步越来越快，水资源匮乏的问题也日益严重，加之许多企业事不关己高高挂起的态度，大量未经合理处理的废水被肆意排放到河流中，很快就出现了污水灌溉的问题。据统计，我国每年的污水量达到了630亿吨，无疑这是个惊人的数字，继而超高量的污水引发的是土壤重金属问题。

1.3金属冶炼、采矿对土壤的污染

工业矿区的重金属污染情况依然非常严重，作业过程中产生的未经处理的废水、废渣废料等都对土壤造成了不同程度、不可逆的污染，不容乐观的是，污染范围会以废弃堆为中心持续扩大。

2、土壤污染修复技术

2.1生物技术修复

此项技术主要是通过对微生物、植物的不断培养，对重金属突击移除，或者是将污染物分解，将有害物质转化成无害物质。

2.1.1植物修复技术

植物修复技术，其实质就是合理利用某些对重金属吸附累积作用超强的植物，种植在土地上，等到植物成熟，这部分土壤中的重金属含量也会大大减少，再将这些植物或合理保管或妥善处理，从而达到修复被污染土壤的目标。植物提取、植物钝化、植物挥发是三种主要的修复方式。植物提取，就是通过某些植物的种植，把重金属污染物从中吸收出来，转移到植物中，然后再合理处理，就达到了解决土壤中重金属过多的问题；植物钝化，就是某些植物的根会分泌一些使重金属活性降低的物质，其活性降低以后，重金属的生物毒性也会大大减弱，重金属即使进入食物链，也不会威胁到人体生命健康；植物挥发，就是经过对重金属的吸收，再将其挥发出去。

2.1.2微生物修复技术

顾名思义，微生物修复技术就是通过微生物对重金属的吸附，又能将所吸附的重金属污染物转化成低毒低害的某种产物，从而降低重金属的污染程度。微生物没有对重金属直接分解的功能，但是它们却可以使重金属的物理、化学性质发生改变，从而影响重金属的迁移方向和转化方式。更具体地说，微生物对土壤的修复主要包含生物积累、生物吸附以及细胞外沉淀等物理化学反应。微生物的细胞表面是带有正负电荷的，所以它对土壤中存在的重金属离子进行不断吸附，微生物依靠这个机理就可以将许多重金属离子储存在细胞中，而后在细胞内部发生一系列的氧化还原反应，以达到降低生物毒性的效果。

2.2化学修复技术

化学修复技术主要包括两个方面，即化学稳定固化和化学淋洗。所谓化学稳定固化，就是在重金属污染的土壤中加入一定数量的固化剂，通过固化剂来改变土壤的理化性质，通过吸附及沉淀等手段来降低重金属的活性和毒性，抑制其有效性。化学淋洗，就是依靠外部压力或者重力的作用，向土壤中注入化学溶剂，在土壤中将重金属由固相转化成液相，再将被溶解的重金属提取出来，对重金属溶液进行有效处理。当前重金属修复稳定剂主要包括无机矿物、磷酸盐、粘土矿物等。

3、土壤修复技术实施

国外学者Madejon等人坚持进行土壤修复试验，通过糖酸盐、风化褐煤、生物固体堆肥等手段对土壤进行不断的尝试和改良。试验表明，某些土壤改良剂对降低土壤中重金属的含量发挥着巨大作用，可以大大减小土壤污染概率。矿区的土壤污染一直是难以解决的问题，这种情况下可以把原位化学固定和植物修复相结合，有效推进矿区植被恢复速度，降低土壤污染风险。近几年来，许多西方国家陆续对矿区的土地污染问题开展了研究工作，在实际应用中的成果显著，部分植物修复土壤技术也得到了相应的推广。2000年，北美、欧洲的土壤修复技术在市场中份额就占到了4亿，到2005年，单单美国的市场份额达到25亿，对比之下，仅仅五年时间，其所占份额就有如此突飞猛进的效果，可见此项技术很可能发展成为一个强有力的潜力行业。此外，保护土壤保护地球活动确实已经迫在眉睫，经过实施土壤修复技术有效缓解土壤重金属污染问题，对人类的发展具有重大意义。

众所周知，近几年我国的重金属污染事件屡见不鲜，由于土壤的重金属污染与农产品质量密切相关，所以全力开展土壤修复活动显得尤为重要。面临土地污染的严峻考验，我国当下取得的科研成果与预期效果还相差很多，相信经过持续不断地试验，一定会达到改善土壤质量的目标，未来我们要致力于土壤修复技术的研发和实践，这对保护环境和经济发展都具有重要意义。

4、结语

由于全球都出现了重金属污染土地的现象，国内外的专家学者纷纷对污染修复技术做起研究。在微生物修复、植物修复、化学稳定固化修复等方面取得了一定的科研成果，但实际应用效果不太理想，仍在局部试验状态，还需作出进一步调整以更顺利的进行推广。根据当前形势，重金属污染土壤的种类多、因素复杂，单靠一种修复技术无法对土壤进行最大程度上的保养修复，毕竟单一的技术都有其自身的局限性。所以，将生物技术和化学技术有机的结合，扬长避短，从时间、空间上对土壤进行全方位的修复，以在最短时间取得最大的成果。

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