摘要：企業(yè)在開采、冶煉過程中，因?qū)ΦV產(chǎn)資源的不斷開發(fā)、冶煉及不合理使用，重金屬污染因子經(jīng)大氣排放后自然沉降及雨水?dāng)y帶、廢水收集不完全或溢流、固廢處置不當(dāng)經(jīng)雨水沖淋浸出等諸多方式進入土體，造成土壤環(huán)境污染。土壤中重金屬逐年增加，最終匯集至江河，直接或間接影響流域內(nèi)人畜的身體健康，嚴(yán)重者甚至威脅周邊居民生命財產(chǎn)安全。文章以區(qū)域土壤砷、銻等重金屬污染為例，探討區(qū)域土壤污染修復(fù)技術(shù)，為優(yōu)化提高我國土壤污染修復(fù)效率貢獻力量。

關(guān)鍵詞：土壤污染;重金屬;修復(fù)

中圖分類號：X53 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）11-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.11.018

In-depth study on soil pollution remediation

Wu Xinhua

（Xinhua Branch of Loudi Ecology and Environment Bureau，Loudi Hunan 417500，China）

Abstract：In the process of mining and smelting， due to the continuous development，smelting and unreasonable use of mineral resources，heavy metal pollution factors are naturally subsidenced by atmospheric emissions and carried by rainwater， incomplete collection or overflow of wastewater，and improper disposal of solid waste.Many methods such as rainwater leaching and leaching enter the soil，causing soil environmental pollution.Heavy metals in the soil increase year by year， and eventually gather in rivers， which directly or indirectly affects the health of humans and animals in the river basin.In severe cases， it even threatens the safety of the lives and properties of surrounding residents.This article takes regional soil arsenic，antimony and other heavy metal pollution as an example to discuss the regional soil pollution remediation technology and contribute to the optimization and improvement of my countrys soil pollution remediation efficiency.

Key words：Soil pollution;Heavy metals;Remediation

人類發(fā)展過程中離不開金屬，在數(shù)千年的人類歷史中，始終伴隨著對金屬的開采、冶煉、加工。然而，受技術(shù)和意識的限制，企業(yè)生產(chǎn)過程中始終伴隨著對自然資源的破壞和對生態(tài)環(huán)境的污染。隨著近代工業(yè)社會的高速發(fā)展和對金屬的大量開采利用，給土壤造成污染程度急劇上升。重金屬污染場地的修復(fù)工作及重點重金屬防控企業(yè)的清潔生產(chǎn)需求已被政府高度重視。因此，對受重金屬污染的土壤進行修復(fù)，并恢復(fù)土壤原有功能，減輕或消除重金屬對土壤環(huán)境造成的污染非常必要，如何通過技術(shù)優(yōu)化提高土壤污染修復(fù)效率已成為當(dāng)今環(huán)境保護必須突破的關(guān)隘。

1 研究背景

新化縣地處湖南省中部，位于世界聞名的銻都—錫礦山地區(qū)的下游，交通便利，集水路公路鐵路于一體，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，典型的地帶性土壤為紅壤，縣境內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，具有巨大的綜合開發(fā)潛力，素有“江南煤?！焙汀坝猩饘僦l(xiāng)”的美譽。在廣闊的地域內(nèi)，已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)36種，其中已探明儲量的14種，開發(fā)利用的26種，礦產(chǎn)地115處，其中煤、銻、金、銅、鎢、砷、石灰?guī)r、石膏等優(yōu)勢礦產(chǎn)，儲量豐富、相對集中，易采易選。20世紀(jì)80年代初，新化縣就相繼建成了縣辦、鄉(xiāng)辦和村辦銻品冶煉企業(yè)10余家。由于銻業(yè)開采冶煉時間長、產(chǎn)量大、方式粗放，長期以來以各種形態(tài)向環(huán)境排放重金屬，同時又受到上游冷水江錫礦山地區(qū)銻品冶煉企業(yè)的影響，導(dǎo)致部分區(qū)域及周邊土壤環(huán)境存在重金屬污染現(xiàn)象，對周邊居民身體健康構(gòu)成了威脅、對周邊種植作物品質(zhì)安全造成了破壞。

2 區(qū)域土壤污染主要成分及特點

2.1 區(qū)域土壤污染主要成分

由于區(qū)域礦產(chǎn)資源豐富，長期以來存在有色金屬的采掘、冶煉企業(yè)，同時又受到上游冷水江錫礦山地區(qū)銻品冶煉企業(yè)的影響，重金屬通過廢氣、廢水和固體廢物等多種方式進入土壤，導(dǎo)致部分區(qū)域及周邊土壤存在砷、銻污染現(xiàn)象，同時也含有鉛（Pb）、鎘（Cd）等多種重金屬元素。雖然通過銻品行業(yè)企業(yè)整頓，污染源頭早已切斷，但過去工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中造成的場地歷史遺留污染問題依然存在，對企業(yè)周邊居民的身體健康構(gòu)成了威脅，對種植作物品質(zhì)安全造成了破壞。

2.2 土壤污染主要特點

一是土壤污染形成時間跨度長、歷史遺留問題多。土壤污染主要來源于企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢水和固體廢物。因19世紀(jì)中期，企業(yè)環(huán)保意識薄弱，大部分企業(yè)環(huán)保設(shè)施不健全，揮發(fā)熔煉廢氣經(jīng)自然沉降及雨水?dāng)y帶直接進入土壤;部分企業(yè)所產(chǎn)生廢水因長期難以達標(biāo)排放，只是通過簡單處理后即排入環(huán)境，并存在長期生產(chǎn)廢水收集處置不完全和廢水溢流進入周邊土壤的現(xiàn)象;部分固體廢物（其中鉛渣、還原泡渣和砷堿渣含Sb、Pb、As）儲存處置不當(dāng)，固體廢物中砷、銻等重金屬污染因子逐步滲透進入土壤，造成土壤環(huán)境污染。

二是土壤污染面積大，影響區(qū)域廣。資江流域水體砷、銻污染，雖然通過銻行業(yè)整治工作，目前污染源頭已經(jīng)切斷，但過去工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中造成的場地遺留污染問題依然存在，固體廢物經(jīng)雨水沖淋浸出進入土壤及地表水，地表水最終匯集至資江，直接或間接影響流域內(nèi)人畜的身體健康。

三是土壤污染修復(fù)治理任務(wù)重，成效慢。隨著環(huán)保工作日趨到位，企業(yè)環(huán)保意識大幅度提升。但過去工業(yè)企業(yè)重金屬污染造成了場地土壤的遺留污染問題依然十分嚴(yán)峻。特別是流域性污染治理、砷堿渣治理、山水田林湖草等的綜合、系統(tǒng)治理一時難以見效。

3 土壤污染治理及修復(fù)技術(shù)

根據(jù)區(qū)域土壤污染成分及主要特點，適用的修復(fù)技術(shù)主要有客土-換土法、穩(wěn)定化技術(shù)、淋洗/清洗技術(shù)、電動修復(fù)技術(shù)、生物修復(fù)技術(shù)等。

3.1 客土-換土法

客土-換土法屬于物理修復(fù)方法?？屯练ㄊ窃谖廴镜耐寥郎霞尤胛次廴镜耐寥?。該技術(shù)具有高效快速的特點，但并未從根本上解決土壤污染問題。換土法是把受污染的土壤挖走，再用未污染的土壤進行回填。該修復(fù)技術(shù)高效徹底，但需要大量的清潔土壤，挖出的污染土壤較難處置，一般只作為應(yīng)急技術(shù)。

3.2 鈍化技術(shù)

鈍化技術(shù)是指通過加入不同的添加劑，以化學(xué)或物理的方式將有害的污染物變成低溶解性、低毒性和低流動性的物質(zhì)，以減少廢棄物的危害。最常用的鈍化方法是將危險廢物轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢砗突瘜W(xué)性質(zhì)上更加穩(wěn)定的物質(zhì)，降低有害物質(zhì)的溶解性，減少由于滲濾對環(huán)境所造成的影響。該技術(shù)具有工藝簡單，處理周期短，處理效果穩(wěn)定、工程可操作性強、治理場地利用多樣和成本易控制等特點。在主要受砷、鎘污染的土壤修復(fù)中應(yīng)用較多。但污染物并未從土壤中去除，只是暫時改變了重金屬在土壤中的存在形態(tài)，環(huán)境條件發(fā)生改變時其中的重金屬依然可能釋放出來，而且多數(shù)情況下會改變土壤的結(jié)構(gòu)和形狀。在污染土壤修復(fù)中，鈍化技術(shù)可以單獨使用，也可與其他修復(fù)技術(shù)聯(lián)用。與其他修復(fù)技術(shù)相比，鈍化技術(shù)處置速度快，效果好，可以用于被多種重金屬污染的土壤。

3.3 土壤淋洗

土壤淋洗是土壤中注入或滲入沖洗液，把土壤中的重金屬等污染物質(zhì)通過解析作用，從土壤中剝離出來，再對含污染物的沖洗液進一步回收處理的土壤修復(fù)方法。土壤淋洗技術(shù)分原位淋洗和異位淋洗兩種。原位淋洗是借助水力壓頭把淋洗液注入被污染的土壤中，通過離子交換、吸附、絡(luò)合等作用把土壤固相中的污染物轉(zhuǎn)移到液相中，然后再把含有污染物的淋洗液從土壤中抽提出來并對其進行適當(dāng)處理，從而將土壤中的污染物去除掉。異位淋洗時把污染土壤挖出，經(jīng)預(yù)處理后放到專用的淋洗設(shè)備中采用淋洗液進行處理。土壤淋洗技術(shù)對于水溶性重金屬的去除十分有效。當(dāng)土壤質(zhì)地較密實，該技術(shù)適用于污染嚴(yán)重、面積較小的土壤修復(fù)。容易造成二次污染，不適用于黏性土，異位淋洗產(chǎn)生的廢液難處理，處理增加成本，容易導(dǎo)致地下水污染。淋洗后土壤結(jié)構(gòu)和肥力破壞嚴(yán)重。

3.4 電動修復(fù)技術(shù)

土壤電動修復(fù)技術(shù)是一項較為新興高效的土壤治理修復(fù)技術(shù)，是利用合適的陰陽極垂直置于地下，施加直流電場，在污染土壤兩側(cè)形成電場梯度，驅(qū)動土壤特定污染因子定向移動、集中聚集，最后將污染因子集中處理或分離提取的技術(shù)。

該技術(shù)具有高效、無二次污染、節(jié)能、可原位實施等優(yōu)點，而且對傳統(tǒng)方法難以治理的低滲性土壤以及不能改變地上環(huán)境的區(qū)域（如受污染區(qū)域上部有重要建筑物）修復(fù)中有獨特的優(yōu)勢。但該技術(shù)修復(fù)周期較長，埋藏的地基、碎石、大塊金屬氧化物、大石塊等會降低處理效率。

3.5 生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)是通過生物的生命代謝活動，充分吸收污染土壤中的有害物質(zhì)，降低土壤環(huán)境中有害物質(zhì)，達到土壤污染修復(fù)治理目的的過程。主要有植物修復(fù)和微生物修復(fù)技術(shù)。

3.5.1 植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)是利用綠色植物來轉(zhuǎn)移、消化、吸收土壤中重金屬，從而起到污染治理修復(fù)的技術(shù)。植物修復(fù)技術(shù)具有成本低，不破壞土壤結(jié)構(gòu)和肥力，改善生態(tài)環(huán)境的優(yōu)點。缺點是修復(fù)周期長，對于深層污染的修復(fù)有困難，提取型植物存在污染物通過“植物—動物”的食物鏈進入然界的可能。主要有植物提取、植物揮發(fā)、植物穩(wěn)定、植物轉(zhuǎn)化、根圈植物的修復(fù)等技術(shù)。土壤污染修復(fù)植物有堿蓬、浮萍、水葫蘆等。因考慮到當(dāng)?shù)匚廴就寥赖奶匦裕迯?fù)植物應(yīng)選擇抗逆性強、耐瘠薄、抗干旱、對土壤要求不高的優(yōu)良鄉(xiāng)土灌木植物，應(yīng)注重考慮選用植物對于重金屬物質(zhì)的富集固化作用，根據(jù)要求選用適宜植物進行栽植;草本植物應(yīng)選擇草質(zhì)較好、耐旱，且對重金屬有較好的吸收、固化、吸附、抗性作用的中生草類。植被篩選應(yīng)著眼于植被品種的近期表現(xiàn)，兼顧其長期優(yōu)勢。選擇適宜生長且具有當(dāng)?shù)貎?yōu)勢的植物，與周邊原有自然環(huán)境相協(xié)調(diào)。

3.5.2 微生物修復(fù)技術(shù)

土壤微生物修復(fù)技術(shù)是利用微生物的自身新陳代謝作用，降低土壤中有毒有害物質(zhì)濃度的修復(fù)技術(shù)。主要有土著微生物及培養(yǎng)的具有特定功能的微生物。

根據(jù)作用機理主要有生物富集、生物轉(zhuǎn)化等作用方式。優(yōu)點是成本低，對土壤及周邊環(huán)境無破壞，不需要特殊場地建設(shè)，可同時處理土壤和地下水。缺點是治理周期長，微生物生長環(huán)境條件要求較高，且微生物處理污染物具有特異性，繼續(xù)研究需要資金量大。

4 結(jié)束語

砷、銻等重金屬是礦山企業(yè)在開采、冶煉、加工過程中最主要的污染因子，經(jīng)大氣排放后自然沉降及雨水?dāng)y帶、廢水收集不完全或溢流、固廢處置不當(dāng)經(jīng)雨水沖淋浸出等諸多方式進入土體，造成土壤環(huán)境污染。為打贏藍天、碧水、凈土保衛(wèi)戰(zhàn)，深入推進區(qū)域環(huán)境綜合治理，實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，筆者建議：土壤污染修復(fù)治理，首先要花大力氣、下狠功夫，從源頭防控重金屬污染，有效降低污染物的排放。同時，采取源頭防控和過程治理相結(jié)合的手段，把客土-換土法、穩(wěn)定化技術(shù)、淋洗技術(shù)、電動修復(fù)技術(shù)、生物修復(fù)等技術(shù)綜合起來，因地制宜，最大程度杜絕污染物進入環(huán)境，最大程度提高土壤污染修復(fù)效率，為土壤污染治理工作獻計獻策。

參考文獻

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收稿日期：2020-09-21

作者簡介：伍新花（1987-），女，碩士，工程師，研究方向為環(huán)境科學(xué)。