土壤重金属污染监测及治理对策的研究

郭 辉

（云南臻能环保科技有限公司，云南 昆明 650034）

土壤是人类生存发展的重要物质性基础，和人类的身体健康安全息息相关。如果土壤重金属污染得不到及时有效的处理，会降低土壤活性，减少农作物产量，而且还很可能导致毒性转移，随着农作物进入到人体对人体健康造成严重危害。因此，需要结合具体的情况，采取有效的土壤重金属污染监测技术方法，并结合监测结果制定合理的土壤重金属污染治理对策，保护土壤资源不受侵害，强化人类社会可持续性发展。

1 土壤重金属污染来源与危害

土壤重金属污染物来源主要有：大气沉降、石化工业、城市交通等排放的大气重金属颗粒物在干沉降、湿沉降等途径作用下，进入到土壤中；水体污染、生活污水、工业废水直接排放到水体中，造成水体重金属污染，然后通过农业灌溉等方式进入到土壤中；农业生产活动、农药、化肥、地膜的无节制使用，对农业土壤造成重金属污染；在生产生活过程中大量固体废弃物堆积对土壤造成重金属污染。土壤中的重金属污染不仅改变土壤结构，降低其肥力，减少农业产量，而且还会对人体健康造成间接危害，影响人类的可持续性发展[1]。因此，强化对土壤重金属污染监测和治理势在必行。

2 土壤重金属污染监测方法

2.1 实验室监测法

实验室监测方法有分光光度法、原子荧光光谱法、电化学分析法、极谱法、电感耦合法等。在具体实施中，需要检测人员到现场科学采集土壤样品，并将其运送到实验中开展全面的化验分析和检测，获得精准的监测数据。一般情况下，这种方式的时间周期较长。

电感耦合是一种离子体质谱法，主要是针对土壤中的铜、锌、镉、铅、铬、锰等重金属元素进行检测。通过这种方法可以获得线性变化较好的检测数据，检测结果精确度较高，在土壤重金属监测中获得了良好的应用效果，而且该种方式应用较为简单方便，可以对大量的土壤样品进行同时检测，效率较高，应用较为广泛。

电化学分析检测技术主要是对土壤中的痕量元素进行检测。但是在对土壤样品进行检测之前，需要利用强酸对其实施一定的消解处理，容易对土壤产生二次污染，影响检测结果的准确性。在利用该种方法进行检测时，需要在专门的化学仪器中利用一定化学试剂与其融合并产生化学反应，然后对其进行分析和检测[1]。一般情况下，只能对常量样品进行检测分析，结果精确性高，成本不高等优势，但是在具体实施过程中程序繁杂，检测仪器设备的要求较高，适应性和选择性低。

极光谱分析技术主要是利用光学类仪器设备对土壤样品进行检测，应用过程中操作简单，费用低，应用条件较为广泛，因此应用范围交广，可以对土壤样品进行连续性检测，但是其难以批量检测，检测结果精确度低等缺陷。

2.2 现场快速监测法

现阶段应用到的现场快速监测方法主要有X射线荧光光谱法、免疫分析法、酶抑制法、磁化率技术方法、激光诱导击穿光谱技术等。现场快速监测方法主要适用于需要在区域大面积范围内进行土壤监测的情况，可以在现场开展监测，对土壤中的重金属种类、含量进行检测分析，从而获得精准数据，诊断土壤重金属污染程度。

便携式X射线荧光光谱仪器应用费用较低，检测效果较好，所费时间较少，可以对土壤进行无损检测，获得的检测结果准确性较高，操作较为方便，工作人员可以实现一键测试，检测范围较为广泛，可以对铜、锌、铅、砷、镍等重金属元素进行精准性监测和测量。

激光诱导击穿光谱检测技术，是一种新型的土壤检测技术，主要利用原子发射光谱的方式对土壤中的重金属种类、含量进行检测，从而对其重金属污染程度进行精准性分析和判断。该种方法的应用优势主要有可以对不同种类的元素进行同步检测，并可不会对土壤环境造成破坏，检测速度较快，流程简单，不会对样品造成二次污染，而且还可以实现持续性不间断的检测。

磁化率检测技术应用也较为广泛。土壤中的重金属含量越高，其磁性越强。可以结合这一特性，对土壤中的重金属含量和种类进行分析判断。在具体检测中主要应用到的仪器设备有野外袖珍式磁化率仪、野外土壤剖面磁化率仪等，可以有效提升现场土壤检测效果。该种方式检测速度较快，仪器灵敏度好，能够获得进准的检测数据结果，不需要对土壤样品进行预处理，采集样品量较好，使用方便高效。

3 土壤重金属污染治理技术方法

3.1 物理修复

物理修复方法主要是利用翻土客土、筛选分离、热解吸等方法对土壤中的重金属物质进行分离清除的方式[2]。翻土客土方式可以在重金属含量较低的土壤修复中进行使用，利用深层翻土、融合较为洁净的土壤的方式，实现净化土壤的目的；筛选分离方式主要是结合土壤粒径、密度、磁性等方面的差异性，对土壤中的重金属物质进行清除的方式；固化填埋方式是利用水泥、硅酸盐等固化剂对受到重金属污染的土壤进行固化填埋；热解吸是利用污染物的热挥发性特点，对其施加高频电压，在电磁波作用提升土壤温度，从而把重金属物质从土壤中进行解吸。

3.2 化学修复

土壤中的重金属物质可以和一些化合物进行反应，如氧化反应、还原反应、螯合反应等，并生成稳定的络合物，将重金属离子转化为沉淀物，进行分离和收集。其中主要方法有：化学淋溶方法的利用无机清洗剂、有机酸、盐清洗剂、螯合剂等化学试剂，把土壤中的重金属物质转移到土壤液相中，对其进行沉淀收集。在具体应用中要对淋洗剂的浓度、淋洗时间、pH值进行合理控制，避免其影响修复效果；化学改良方法主要是利用石灰、沸石等改良剂对重金属物质实现吸收、氧化还原等，降低其被生物吸收的概率。

3.3 生物修复

生物修复方式主要是利用植物、微生物、动物的呼吸、新陈代谢等途径，对土壤中的重金属进行吸收清除，或者将重金属物质进行转化，使其以毒性较低的形态存在，起到净化土壤的效果。植物修复方法主要是利用植物稳定、吸收、提取、转化、挥发等功能，对土壤中的有毒物质进行清除的方式。微生物修复技术主要是主要是利用微生物的嗜重金属特性，对土壤中的重金属物质进行清除。由于土壤中含有大量的微生物，如动胶菌、蓝细菌等，可以将其胞外聚合物与重金属离子产生作用，生产络合物，达到吸收土壤中重金属元素的目的[3]。动物修复方法主要是利用蚯蚓等动物对土壤中的重金属物质进行吸收、降解、转移，达到净化土壤的目的。蚯蚓可以利用扩散、摄食等方式对铅等重金属物质进行富集。

3.4 联合修复

如果土壤重金属污染种类较多、污染情况较为复杂，使用单一的修复方法难以进行彻底治理，需要采用多种修复方法联合修复的方式，来达到提升土壤重金属修复效率和精确性的目的。其中主要的方式有化学-生物联合修复、物理-化学联合修复等。

4 结论

综上所述，随着我国社会经济发展水平的逐渐提升，土壤重金属污染问题日渐突出，加强对土壤重金属污染监测和治理日渐提上日程。现阶段主要的土壤重金属污染监测技术有实验室监测方法和现场快速监测方法，其中土壤重金属修复方法有物理修复、化学修复、生物修复、联合修复等方法。在具体应用中，要结合实际情况和需求，采取适合的监测方法和修复技术，强化土壤重金属污染治理效果。