袁 静，刘 丽，王小茹

（海南省地质测试研究中心，海南海口 570206）

虽然我国拥有辽阔的国土面积，但是由于人口数众多，人均可用耕地面积非常有限，加之其中伴有土壤重金属污染问题，不仅影响了农作物健康成长，也可能会危害人体健康。为了可以提高国内土地资源利用率，有关部门必须要加快应用先进的土壤修复技术来处理现阶段存在重金属污染问题的土壤，保障它们的质量。因此，如何有效修复受到重金属污染的土壤是当下值得深入探讨的重要课题之一。

土壤出现重金属污染的成因主要是自然活动或者人类活动产生了大量能够对土壤产生污染的重金属，尤其是人类活动更是造成重金属污染土壤的核心因素，如排放废水、交通尾气或者其他类型的废气，使得生成的重金属元素进入了土壤当中而增加了其重金属元素的相应含量。重金属污染土壤问题会对社会和谐发展带来不利影响，加快其修复处理势在必行。首先，出现重金属污染的土壤会给植物的正常生长带来危害，如重金属透过土壤被植物吸收之后可能会对其营养吸收能力以及光合作用等生理反应产生不利影响。其次，对微生物或者其他各种类型的生物活动会带来不利影响，如食草动物食用了被重金属污染的土地栽植产品，那么这时候这些污染会对它们产生危害。

2.1 换土修复

一般物理修复土壤技术是通过深耕翻土的手段来修复及治理受到重金属污染的土壤，一般主要适用于处理那些污染程度比较轻的土壤。而该修复土壤的方法则是应用比较成熟的一种土壤全面修复方法，是采用深耕的方式将受污染土壤挖出来之后再重新填充高质量的清洁土壤，可以有效治理严重的重金属土壤污染问题，但是该种修复法涉及较大工程量，投资成本比较大，并且会直接影响所处理土壤的肥力。

2.2 分离修复

该法可以根据分离土壤中重金属成分中所用方式的不同划分成脱水分离、颗粒筛分与水力学分离等不同种类的分离，可以从土壤、废渣或者沉积物中将重金属分离出来。该种土壤修复技术固然可以很好地修复受污染土壤，但是一般主要适用于处理小范围受污染严重的土壤处理，可以对受污染土壤原有的功能进行最大程度恢复及改良。

2.3 高温热解

高温热解是运用蒸汽、红外线或电力等加热方式来对那些受污染土壤进行修复，主要适用于处理砷、汞等这些具有挥发性的重金属土壤污染当中。在整个高温热解修复处理中，所处理土壤的肥力不会发生过大改变，如一般土壤中的残渣态汞和有机结合态汞在经过处理之后降低比例可以达到57.8%与73.17%。但是该种物理修复方法会涉及比较多的能量消耗，所以同样不适宜大规模土壤污染修复处理，同时收集重金属不当会进一步诱发二次污染问题，还可能会对土壤中有机质、水分等造成破坏，所以该种修复方法主要适用于结合植物修复技术进行修复处理。

3.1 植物修复

该修复法是有效运用各种植物的理化性质来吸收或者转化土壤之中的无机污染物或者有机污染物，降低土壤污染物浓度，减少其对生态环境的破坏。一方面，基于植物修复可以对污染物迁移过程进行控制，有效保护受污染土壤。另一方面，可以在植物根系部位处吸附重金属，之后借助植物提取（吸收）、挥发或稳定的方式来对土壤进行有效修复（图1）。该种修复方法可以本着因地制宜原则进行合理处理，处理成本比较低，效果也比较理想。但是该处理土壤法涉及较长时间的修复时间，并且容易因为病虫害问题而直接影响其修复能力发挥。比如，借助蜈蚣草可以对受到Cd、Zn等重金属污染的土壤进行修复，或者运用宝山堇菜来对受到Cd污染的土壤尽心修复处理。

图1 植物修复土壤原理图

3.2 动物修复

动物修复是借助生活在土壤当中的动物群来对土壤理化性质与肥力进行改善，进而起到土壤污染修复的作用。以蚯蚓为例，它们可以在自身吸收作用与身体内酶类作用下富集土壤中的各种重金属。如果处于重金属含量比较高的土壤中，那么蚯蚓体内激酶活性会显著上升，此时可以在体内通过促进重金属和蛋白质结合方式起到修复土壤、降低土壤重金属活性和毒性。此外，基于自身生理活动，可以对那些可以吸收重金属的生物产生促进作用，如许多土壤中的微生物能够以蚯蚓分泌出来的黏液为基准，在对黏液进行分解过程中对土壤重金属进行处理，这样可以对所处理受污染土壤理化结构与性质，保障植物健康生长。

3.3 微生物修复

微生物在土壤中的存在量非常庞大，新陈代谢效率高，可以高效地吸附土壤中的重金属成分，或者采用生物基类的方式来处理重金属，保证可以对土壤当中重金属污染情况进行有效改善。又或者，可以在微生物群体彼此之间的抗性作用来对重金属进行转化来对它们的污染情况进行降低，部分厌氧菌可以在硫化氢作用下使得土壤当中的重金属离子沉淀于细胞外，如藻类、硫酸还原菌以及蓝细菌等都可以借助微生物细胞外的聚合物生成作用来沉淀相应土壤中的重金属离子。根据修复方式的不同，可以进一步将其分成原位与异位两种修复类型，前者涉及土地耕作、生物强化与通风等，借助在土壤中直接投放磷、氮等或者进行供氧的方式来改善微生物新陈代谢，加速它们对土壤中重金属成分进行讲解。而后一种修复方式则是将受到污染的土壤挖出之后利用微生物进行集中降解修复处理，该种微生物修复处理主要适用于待修复处理土壤周围环境相对比较稳定的区域当中。

4.1 土壤淋洗

土壤淋洗可以进一步细分为原位与异位两种类型，前者是在待处理受污土壤上的原位处进行直接淋洗处理，整体修复操作便捷、成本低，主要适用于那些容易渗透的土壤当中。该种修复方法修复受污土壤机理在于运用渗透剂同受污物质之间的解析、溶解、螯合与固定来构成一系列迁移态物质，淋洗到地下水附近部位处后再从地下水中提取、收集以及修复处理污染物质。而异位土壤淋洗则是将受污染部分土壤挖出来再进行集中淋洗修复处理，一般可以在筛选与分离受污土壤后经由淋洗处理土壤后在震动作用下分离土壤与重金属等受污染物质，最后再经由固液分离处理后回填经过淋洗处理之后的土壤。该种淋洗处理具有更好的污染修复效果，但是却涉及较高修复价格，主要适用于5 000 T以上受污染土壤修复当中。由于淋洗液中涉及可溶态污染物或游离态污染物，所以要运用沉淀法、电化学法来处理及回收污染物。

4.2 电动修复

电动修复主要用于修复原位受污土壤，主要是通过阴电极和阳电极来构成低功率直流电场，以此来驱动重金属污染物在电场作用下进行某一方向的移动。该种化学修复法是一种现场土壤修复方法，整体修复操作简单，并且不会对周边环境产生过大影响，同时涉及比较高的能量利用率和经济效益。

重金属污染土壤会给植物的正常生长，微生物活动和人体健康带来危害，也会危害周边水体环境。而重金属污染土壤修复的技术与方法众多，具体涵盖了化学修复、物理修复、生物修复等多种修复方法，实际修复受污土壤中需要结合土壤受污染情况与条件，综合考虑成本、安全以及可行性等因素之后确定最佳的受污土壤修复技术与方法，保证最大程度提高受污土壤修复效果。

猜你喜欢 重金属污染物污染 菌株出马让畜禽污染物变废为宝今日农业(2021年11期)2021-11-27《新污染物治理》专刊征稿启事环境科学研究(2021年6期)2021-06-23《新污染物治理》专刊征稿启事环境科学研究(2021年4期)2021-04-25你能找出污染物吗？少儿科学周刊·儿童版(2021年23期)2021-03-24重金属对膨润土膨胀性的影响矿产综合利用(2020年1期)2020-07-24坚决打好污染防治攻坚战当代陕西(2019年7期)2019-04-25坚决打好污染防治攻坚战领导决策信息(2018年26期)2018-10-12测定不同产地宽筋藤中5种重金属中成药(2018年8期)2018-08-296 种药材中5 种重金属转移率的测定中成药(2017年6期)2017-06-13再生水回灌中DOM对重金属迁移与保留问题研究中国资源综合利用(2016年3期)2016-01-22