重金属污染土壤修复技术及其修复实践

王丽　李哲　濮阳雪华　张静　梁鹏

摘要：土壤重金属污染问题已成为当今社会普遍关注的环境问题。本文对重金属污染土壤修复技术及其修复实践进行了探讨，以期为相关人员提供一定参考。

关键词：重金属；污染；土壤修复

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）06-0077-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.06.046

Abstract： The problem of soil pollution by heavy metals has been a common concern in todays society. Therefore， the remediation technology and practice of heavy metal contaminated soil were discussed in this paper， in order to provide some reference for related personnel.

Key words： Heavy metals； Pollution； Soil remediation

根据近年来治理被污染土体壤研究结果来看，修复被污染土层修复技术主要有物理方面的治理技术、化学方面的修复技术、生物方面的治理技术和农业的较为生态修的复技术等。

1 关于重金属污染土壤问题

近些年，我国的工业化发展和城市化发展都非常迅速， 关于土壤的重金属污染问题已经成为不容忽视且较为突出环境问题。 土壤主要受 Cd、As、Pb、Hg、Zn等重金属物污染，很多重金属都是有毒的。据统计被污染的种植土地面积达到将近2000万hm?， 大约占了总种植土地面积的1/5。土壤被污染主要是由于一些人类行为活动和一些自然原因。

1.1 人为原因

土壤会被重金属污染的人为原因主要包括汽车的尾气排放、生活废水随意排放、各种工业废水未经处理随意排放、污水灌溉、农药和化肥的大量使用和矿产的大量开采、金属冶炼、煤的大量燃烧等。

1.2 自然原因

自然原因主要包括岩石的自然风化、地壳板块、火山喷发等。这些自然因素是造成土壤污染问题的次要原因。

2 关于土壤修复技术和实践

2.1 一般修复方法

2.1.1 物理和化学修复技术

关于物理方面和化学方面的修整修复技术主要是将土体物理方面和化学方面性质和重金属的不同特质作为基础，利用理化手段来分开或者固化土体中的重金属，以达到清理土体修复土层的目的。这种修复土层的方法优点是较为简洁、灵活，时间周期也短，适合于很多种重金属的处理。当然也有缺点，主要是工作量大，成本高。

2.1.2 客土法、换污染土法、去表层土、深层翻耕土层法

这些方法都有一个限定性，就是只适合面积较小的土壤污染。客土法是指在被污染土体的表层加入没有被污染的土层，两种土体混合，就会使被污染土层的重金属浓度降低到危险浓度以下，这种方法的修复周期一般小于3个月。换污染土法是指将被污染土层的一些土层部分或全部都换去， 换成没有被污染的土体，这样会减少重金属危害。去表层土是指根据重金属污染土体表层土的一些特质，只选用活性化下层的土体[1]。深层翻耕土层法是指大量翻动土层的上下土体，让重金属在更多的土体上扩散， 来减少重金属的含量，达到可承受的范畴之内。这种方式的修复率大约在43%左右，但耗费大量人力物力，成本很高。

2.1.3 土壤淋洗法

土壤淋洗是指用一些特殊的淋洗剂去淋洗土壤，除去土壤中的重金属污染 物，这种方式的关键在于选择高效实用的淋洗剂。 土壤淋洗法的优点在于可以大范围使用，适合用于一些重度污染的土体。缺点在于淋洗剂的成本很高，并且可能会对地下水造成污染，对植物也有危害，而且这种方法只适用于粘粒含量低于25%被污染的土层等。此方式修复周期一般小于12个月。

2.1.4 热解吸法

热解吸技术是指用不同方式对重金属污染土体加热， 温度到达特定高度时土体中的一些重金属会发散掉， 然后将这些发散物集中处理。该方法的优点在于可以直接有效地对土层中的重金属污染物进行清洁，缺点在于要消耗大量燃料，成本很高以及重金属挥发以后收集问题也很麻烦。

2.1.5 玻璃化的修復技术

玻璃硬化的修复方法指将被重金属污染的土体高温处理，冷化之后会形成像玻璃一样的物质，可以直接将固体重金属清除掉。缺点和热解法相似，需要消耗很多燃料，成本很高，每吨大约6160元，修复周期一般小于5个月。

2.1.6 电动修复技术

电动治理技术是指向被污染的土体中插入电极，让这些金属离子在电磁场作用下通过一些物理反应实现清理土体中重金属的目的。此项技术在欧美已经进入商业化阶段。

2.1.7 固化以及稳定化技术

固定化和稳定化是指在被金属污染的土体中加入固定化或者稳定化的药剂，利用某些特殊的理化技术来降低重金属的危害[2]。此种方式成本不高，但是药剂的选择对清除金属污染物来说至关重要。

2.1.8 离子拮抗技术

离子技术是指土体中的某些金属离子有拮抗作用，当土层的重金属含量过高时，可以向土层中倒入一些对植物伤害稍轻的拮抗性重金属离子，从而降低危害。

2.2 生物修复技术

以生物技术修复被重金属污染的土层只有两种治理方法，一种是植物治理技术，一种是微生物治理技术。此类方法是利用生物体的代谢活动，来减少土层中重金属的含量，来达到治理土体的目的。

2.2.1 植物修复技术

植物治理技术主要是指对重金属污染物的原位固定和转化，是一种植被提取技术，是土体和植被以及根系生物综合作用的效应[3]，但需要长期监测。该技术的优点在于成本低，可以有效地修复植被，对优化环境也很有帮助。该技术的价格每吨大约160元，修复周期一般小于12个月。

2.2.2 微生物修复技术

微生物治理技术是指用被污染土体的一些微生物，来吸附或者氧化重金属离子，从而降低污染土层中重金属的危害性。微生物治理技术优点在于价格适中，每吨成本在400～1120元，修复周期一般在6个月左右。

2.3 农业生态修复技术

农业生态治理技术是指调整种植一些被污染的土层不种植生物链作物，以降低重金属的活性，从而减轻危害。此项技术主要是对土壤、水分以及种植制度的控制。

2.3.1用控制土壤水分来调节土壤的Eh值

土层重金属污染物的活性受土层氧化还原影响很大， 一些重金属在不一样的氧化还原状态下能够表现出不一样的毒性和迁移性[4]。土体水分是控制土体氧化还原状态的一个主要因素， 所以，可通过控制土层水分来影响重金属的活性，将危害性降到最低。

2.3.2化肥以及有机肥和农药的合理使用

化肥以及有机肥和农药的使用是导致重金属污染土层的因素之一。所以合理的使用化肥以及有机肥和农药可以降低土壤的负荷，减少一些污染。化肥的生产上可以尽量减少这些作物肥料的重金属含量。在土体中使用有机肥会提高土体中重金属的活性，从而加大危害。

2.3.3改变种植制度和调整作物种类

改变种植制度和调整植被种植种类是减少重金属污染的一个简单有效措施。在被污染土层中种植对重金属污染物具有抗性且不进入食物链的作物品种可以减少重金属的危害。在被重金属污染的土层种植超富集植物，连续种植可以清除土层中的重金属。

3 重金属污染土层修复的一些实践

在西班牙某条河附近一块被污染的土壤进行了6年使用生物固体堆肥以及一些改良剂的大田试验，结果发现一些改良剂处理可明显地减少土体中重金属含量。加拿大某城市受到矿产开发和冶炼的影响，大约有30m2的土壤遭受重金属的严重污染导致寸草不生，相关实验人员通过添加生石灰和有机肥， 使该地区植被得到了恢复。对被重金属污染的土壤进行了5年的治理， 植物治理技术的费用大约为200万元，普通的清除技术大约要528万元。另外，我国的一些高校和研究所也开展了对被重金属污染土层的治理工作。

參考文献

[1]黄洁慧，解静静.浅谈重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].低碳世界，2017，（03）：17-18.

[2]刘宇.重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].中国高新技术企业，2014，（17）：55-56.

[3]陈永军.重金属污染土壤修复技术及其修复实践探讨[J].低碳世界，2016，（19）：22-23.

[4]刘璐.刍议重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].环境与发展，2017，29（09）：74-75.

收稿日期：2018-04-19

作者简介：王丽（1986-），女，本科，中级工程师，研究方向为农业资源与环境。