吳昆倫

摘 要 土壤重金屬污染已在全球范圍內(nèi)造成了嚴重影響，我國的土壤重金屬污染情況也非常嚴峻，對土壤的生態(tài)安全構(gòu)成了極大威脅，嚴重影響了我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，土壤重金屬污染的治理與修復已經(jīng)刻不容緩?；诖?，從土壤重金屬污染現(xiàn)狀、特點及危害3個方面對土壤重金屬污染的現(xiàn)狀進行分析，并從農(nóng)業(yè)生態(tài)修復措施、工程措施、化學方法、物理方法4方面探究土壤重金屬污染的治理與修復途徑。

關(guān)鍵詞 土壤重金屬污染;治理;修復

中圖分類號：X53 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.23.104

土壤是地球生態(tài)的重要組成部分，是人類賴以生存的自然資源，是生物繁殖不可或缺的自然條件。近年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們在追求經(jīng)濟效益的同時忽視了對土壤的保護，過度使用土壤資源，不合理的生產(chǎn)方法等導致土壤重金屬污染日益嚴重。在我國，污染土壤的重金屬主要有汞、鎘、鉛、鉻、鋅、銅等元素。目前，我國的重金屬污染土壤已達333萬公頃且這個數(shù)字還在增長，重金屬污染對土壤的生態(tài)安全構(gòu)成了極大的威脅。因此，研究土壤重金屬的治理與修復方法具有重要的現(xiàn)實意義。基于此，從土壤重金屬污染現(xiàn)狀、特點及危害等方面對土壤重金屬污染的現(xiàn)狀進行分析，針對土壤重金屬污染的治理與修復闡述了修復措施及方法，包括農(nóng)業(yè)生態(tài)修復措施、工程措施、化學方法、物理方法。

1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀、特點及危害

1.1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀

土壤重金屬污染指的是土壤中的各種重金屬元素超過土壤能夠承受的極限值，重金屬超標對于土壤的自循環(huán)能力有很大影響[1]。

導致土壤中重金屬元素含量變化的原因分為自然因素和人為因素。自然因素是指在自然環(huán)境的影響和作用下，隨著時間的推移，土壤中重金屬元素經(jīng)過日積月累而增長。人為因素是指人類的一些行為，如工業(yè)制造、礦業(yè)開采、工業(yè)垃圾排放等，導致土壤中的重金屬含量增加，尤其是近代社會工業(yè)日益發(fā)達，亂排放等問題造成了很嚴重的土壤重金屬污染。人為因素還包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥施用不當?shù)纫蛩?，化肥中也含有重金屬元素，不合理不科學地使用化肥也會造成土壤重金屬污染。

土壤重金屬污染情況在世界各國都普遍存在，相關(guān)資料顯示我國主要的土壤重金屬污染有汞、鎘、鉛、鉻、鋅和銅等元素，其中鎘和砷污染占被污染耕地的40%[2]?！吨袊氐厍蚧瘜W調(diào)查報告（2015）》[3]顯示，我國的重金屬污染耕地主要分布在我國南方地區(qū)。土壤重金屬污染情況嚴重，不僅對生態(tài)安全構(gòu)成了威脅，還嚴重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及食品安全。

1.2 土壤重金屬污染特點

土壤重金屬污染具有隱蔽性、不可逆性、長期性和難治理性。不同于大氣污染和水污染等其他污染的明顯性，土壤污染十分隱蔽，僅憑觀察很難確定是否污染及污染的程度，所以土壤污染通常要通過實驗室檢測才能確定。土壤重金屬污染屬于土壤污染中最嚴重的污染，污染過程是不可逆的，且污染元素垂直遞減分布，隨著時間的增長重金屬污染程度只會越來越嚴重，影響范圍越來越大，影響越來越惡劣。土壤重金屬污染治理難度非常大，受污染的土壤分解重金屬需要很長的時間，并且需要通過生物、化學、物理等手段或者多種手段綜合治理才有一定的成效。

1.3 土壤重金屬污染危害

土壤重金屬污染造成的危害最突出的特征就是土壤中的重金屬元素會被農(nóng)作物吸收。農(nóng)作物在生長過程中會逐漸富集重金屬元素，這些攜帶重金屬的農(nóng)作物處于食物鏈的一端，最終被人類食用，從而對人類的健康造成很大的威脅。

另一方面，我國的土壤資源在重金屬污染的侵害下，可利用土壤逐漸減少，直接影響了我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。土壤重金屬污染的治理過程極其漫長，直接影響了我國的社會經(jīng)濟發(fā)展。

2 土壤重金屬污染的治理與修復

土壤重金屬污染的治理措施通常有農(nóng)業(yè)生態(tài)修復措施、工程措施，修復方法有化學方法、物理方法等。

2.1 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復措施

農(nóng)業(yè)生態(tài)修復措施主要有農(nóng)藝修復與生態(tài)修復的方式，農(nóng)藝修復方式就是調(diào)整作物品種和耕作方式，使植物中的重金屬不進入食物鏈，減小土壤重金屬危害;生態(tài)修復就是通過一定的手段調(diào)節(jié)土壤條件，如pH值、含水率、養(yǎng)分等，用土壤條件限制重金屬污染物的發(fā)展。農(nóng)業(yè)生態(tài)修復措施的特點就是周期長、見效慢，不適宜要求短期見效的治理。

2.2 工程措施

工程措施是傳統(tǒng)治理土壤重金屬的措施，主要包括深耕翻土、換土和客土等方法。工程措施對土壤修復的原理是有效降低土壤中的重金屬含量，減少重金屬元素污染進入農(nóng)作物，保證食品安全并符合有關(guān)質(zhì)量檢測標準，降低對人類健康的威脅。

2.2.1 客土法

客土法是專門針對已經(jīng)受重金屬污染的土壤，用未經(jīng)污染的土壤對已污染的土壤進行覆蓋或與其混合，降低土壤中重金屬的含量，減少重金屬與農(nóng)作物根系的接觸。

2.2.2 換土法

換土法是將土壤上層中已污染的土壤用未污染的土壤置換，效果比較顯著，但要注意在實施過程中妥善處理置換后的土壤。

2.2.3 深耕翻土

深耕翻土是利用深耕機等設(shè)備對土壤進行深層耕翻，將深層土翻至土壤上層從而減少上層土壤的重金屬含量。這種方法的缺點是工程量大且會破壞土體結(jié)構(gòu)，不適宜大面積土壤修復作業(yè)[4]。

2.3 化學方法

2.3.1 化學改良劑

在土壤中投入化學改良劑，通過化學改良劑的吸附作用和氧化還原作用，使重金屬在土壤中形成難以被農(nóng)作物吸收的物質(zhì)，減少重金屬與農(nóng)作物的接觸，降低重金屬危害[5]。

2.3.2 固化穩(wěn)定化法

固化穩(wěn)定化法是把出現(xiàn)重金屬污染的土壤和一定比例的固化劑進行混合，逐步讓土壤具有一定的化學穩(wěn)定性，削弱重金屬的生物有效性和遷移滲透能力。固化劑一般是凝硬性材料，能在空氣中硬化并維持強度，如石灰、瀝青、硅酸鹽、窯灰等，不同固化劑效果也各不相同，應(yīng)根據(jù)治理的目的選擇固化劑。

2.3.3 土壤淋溶法

土壤淋溶法主要是通過淋洗液將土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移至土壤液相，然后回收富含重金屬的廢水。這種方式適合輕質(zhì)土壤的治理，在實施過程中會造成二次污染，還會破壞土壤結(jié)構(gòu)，造成土壤養(yǎng)分流失。

2.4 物理方法

土壤重金屬污染物理修復方法有電動力修復法、水洗法、熱解吸法等。

2.4.1 電動力修復法

電動力修復法是一種新型土壤修復法，施加微弱電流等方式形成電場，通過額外補充的流體或者土壤當中的水作為傳導介質(zhì)，污染物會進行相對運動，向土壤中的某一電極流動[6]，然后將其收集。電動力修復法是原位修復方法，對土壤重金屬污染有很好的治理效果。

2.4.2 水洗法

水洗法就是用水稀釋重金屬離子，被稀釋的地表土壤中重金屬離子濃度降低被清洗液分離，再對清洗液中的重金屬離子進行提取。水洗法在實施過程中需要避免二次污染問題，目前我國采用三級清洗的方式，一定程度上減輕了這一問題。沖洗法針對重金屬重度污染有很好的效果，但是修復能耗大、設(shè)備貴，成本過高，目前還沒有大范圍推廣。

2.4.3 熱解吸法

熱解吸法就是在土壤中添加分解重金屬化合物的添加劑，通過加熱土壤將重金屬分解，再對含有重金屬的蒸汽進行回收。加熱土壤的方法一般有紅外輻射、蒸汽或者射頻加熱等。這種方法對具有揮發(fā)性的金屬如汞、銅等具有很好的作用，但是熱解吸法會破壞土壤結(jié)構(gòu)，減少土壤水分和有機質(zhì)。

3 結(jié)語

近年來，土壤重金屬污染情況日益嚴重，影響范圍越來越大，成為當今社會最關(guān)注的環(huán)境問題，治理土壤重金屬污染對改善土壤情況、保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)健康發(fā)展具有重要意義。治理與修復土壤重金屬污染工作是一項戰(zhàn)線長、難度高、復雜程度較高的系統(tǒng)性工程，單一的治理措施或修復方法只能得到片面的效果，很難全面改良優(yōu)化被污染土壤。因此，在治理與修復土壤重金屬污染時應(yīng)多種方法相結(jié)合，有針對性地制定目標，采取措施，避免盲目治理，同時完善對環(huán)境的管理工作，解決重金屬排放等問題，抑制土壤污染。

參考文獻：

[1] 宋志政，周潤聲.我國重金屬污染土壤的治理與修復研究進展[J].化工設(shè)計通訊，2020（2）：216-217.

[2] 師麗娟.中外農(nóng)業(yè)工程學科發(fā)展比較研究[D].北京：中國農(nóng)業(yè)大學，2016.

[3] 中國地質(zhì)調(diào)查局.中國耕地地球化學調(diào)查報告[R].中國地質(zhì)調(diào)查局辦公室，2015.

[4] 王俊楠.土壤重金屬污染與修復技術(shù)研究[J].農(nóng)家參謀，2019（15）：22.

[5] 廖偵君.淺析重金屬污染土壤的治理途徑[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2020（1）：72.

[6] 徐德良.土壤重金屬污染治理與修復方法[J].環(huán)境與發(fā)展，2019（6）：46，86.

（責任編輯：趙中正）