苑 鶴

（廊坊市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 河北 廊坊 065000）

1 土壤鎘污染的危害

鎘是最具毒性的環(huán)境污染物之一，土壤中的鎘在較低濃度下就會(huì)影響植物酶的結(jié)構(gòu)和組成，導(dǎo)致植物生長(zhǎng)發(fā)育緩慢，并在植物中積累，甚至使植物出現(xiàn)致癌、發(fā)炎和惡化的現(xiàn)象。對(duì)于農(nóng)作物來說，鎘會(huì)抑制其正常生長(zhǎng)，出現(xiàn)減產(chǎn)、質(zhì)量下降等問題。鎘通過食物鏈進(jìn)入人體后，主要積累于人體的肝臟和腎臟中，可能引發(fā)肺癌、腎功能障礙、骨折、生殖系統(tǒng)及神經(jīng)系統(tǒng)病變等諸多問題。

2005 年4月～2013年12月，我國(guó)進(jìn)行了第一次全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查，并于2014年4月7 日發(fā)布了《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》。報(bào)告指出全國(guó)土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀，全國(guó)土壤點(diǎn)位污染總超標(biāo)率為16.1%，其中無機(jī)污染物超標(biāo)點(diǎn)位占全部超標(biāo)點(diǎn)位的82.8%，所有污染物中，鎘污染超標(biāo)率7%，排在首位。

2 土壤鎘污染常見修復(fù)技術(shù)

針對(duì)土壤中的鎘污染，修復(fù)思路一般有2 種，一是將土壤中的鎘分離出來，減少土壤中鎘的含量；二是改變土壤中鎘的形態(tài)分布，降低其可遷移性及生物有效性。目前，國(guó)內(nèi)外常見的鎘污染土壤修復(fù)技術(shù)主要有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)等。

2.1 物理修復(fù)技術(shù)。物理修復(fù)方法主要有工程修復(fù)、電動(dòng)修復(fù)。

2.1.1 工程修復(fù)。包括換土、客土、深耕等，用未受污染的土壤置換已污染土壤，從而降低作物可接觸土壤中的污染物濃度，達(dá)到保護(hù)作物的目的。此種方法雖然可以徹底解決當(dāng)前地塊的污染問題，但工程量大、成本高，且影響土壤結(jié)構(gòu)，因此，此種方法適用面較窄，一般用于鎘污染嚴(yán)重的小面積土壤修復(fù)治理。

2.1.2 電動(dòng)修復(fù)。在鎘污染土壤中插入2 個(gè)石墨電極，施加以穩(wěn)定電場(chǎng)，使土壤中的鎘離子定向遷移至電極，是后富集處理的過程。電動(dòng)修復(fù)不需要移動(dòng)置換原有土壤，對(duì)土壤結(jié)構(gòu)影響較小，不產(chǎn)生二次污染，一般用于修復(fù)大面積的污染土壤。但是電動(dòng)修復(fù)鎘污染要求土壤的pH 值＜6，同時(shí)陰陽(yáng)兩極易形成酸堿擴(kuò)散區(qū)，因此，使用電動(dòng)修復(fù)技術(shù)時(shí)，要對(duì)土壤pH 值進(jìn)行全程嚴(yán)格控制。

2.2 化學(xué)修復(fù)技術(shù)。土壤鎘污染的化學(xué)修復(fù)方法主要包括化學(xué)淋洗修復(fù)和化學(xué)固定修復(fù)。

2.2.1 化學(xué)淋洗修復(fù)。是將化學(xué)淋洗液(如螯合劑、無機(jī)溶劑和表面活性劑等)加入到待修復(fù)土壤中，通過螯合、沉淀、吸附等作用提高土壤中鎘元素的溶解性，把鎘元素轉(zhuǎn)移到液相中，從而分離出來。土質(zhì)粗糙、滲透性強(qiáng)且污染嚴(yán)重的土壤修復(fù)，可以使用化學(xué)淋洗修復(fù)技術(shù)，但是淋洗劑及溶解的鎘可能會(huì)污染地下水，并造成土壤營(yíng)養(yǎng)元素流失、肥力下降。

2.2.2 化學(xué)固定修復(fù)技術(shù)。是向土壤中加入表面活性劑、金屬拮抗劑、改良劑、鈍化劑等試劑或材料(包括石灰性物質(zhì)、炭材料、黏土物質(zhì)、含磷材料、有機(jī)肥和農(nóng)業(yè)廢棄物等)，與土壤中的鎘發(fā)生沉淀、絡(luò)合、吸附等反應(yīng)，降低鎘元素的生物有效性及遷移能力，將其固定在土壤中，達(dá)到修復(fù)目的。化學(xué)固定修復(fù)技術(shù)操作簡(jiǎn)單、投入小，適合污染濃度中低度的大面積污染土壤修復(fù)，但它并未把土壤中的鎘去除掉，只是抑制了鎘的活性，環(huán)境條件發(fā)生改變等情況，可能導(dǎo)致鎘再度活化。

2.3 生物修復(fù)技術(shù)。生物修復(fù)技術(shù)一般包括植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)和微生物修復(fù)技術(shù)。

2.3.1 植物修復(fù)。是指在污染土壤上種植對(duì)鎘具有特殊吸收富集能力的作物，對(duì)鎘進(jìn)行吸收或固定，從而降低土壤中鎘的有效濃度。比如，Li 等人發(fā)現(xiàn)浙江礦區(qū)的伴礦景天，連續(xù)種植7 季后，可使污染地塊中的鎘平均含量由8.68 mg/kg 下降到0.93 mg/kg，下降幅度為89%；沈德中提出天然遏藍(lán)菜地上部分能夠超量富集鎘達(dá)到1800 mg/kg。植物修復(fù)技術(shù)操作簡(jiǎn)單、成本低廉，富集的鎘易于收集處理，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，但是也存在富集植物生長(zhǎng)緩慢、產(chǎn)量低的問題，導(dǎo)致修復(fù)周期長(zhǎng)，不利于實(shí)際應(yīng)用。

2.3.2 動(dòng)物修復(fù)技術(shù)。是指通過一些低等生物，如蚯蚓和嚙齒動(dòng)物，在土中進(jìn)行的消化、代謝活動(dòng)，達(dá)到改變土壤中鎘元素存在形態(tài)或?qū)⑵涓患隗w內(nèi)的目的。此項(xiàng)技術(shù)雖然綠色安全，但實(shí)際使用過程中，生物生長(zhǎng)、遷移等因素十分不可控，修復(fù)效率差。

2.3.3 微生物修復(fù)。是指通過土壤中的藻類、細(xì)菌、真菌等微生物的生命活動(dòng)，吸附、氧化、還原、沉淀鎘元素，減少其有效含量及生物毒性。微生物修復(fù)技術(shù)，不僅可以修復(fù)鎘污染，還有改善土壤環(huán)境、改良土壤的功效，但微生物生長(zhǎng)易受pH 值、水分、溫度等環(huán)境因素影響，普遍存在修復(fù)周期長(zhǎng)、修復(fù)效果不穩(wěn)定的問題。