劉永貴

山東省臨沂生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 山東臨沂 276000

重金屬對(duì)土壤的污染極大，受到污染的土壤很難自發(fā)地恢復(fù)，需要人為介入，對(duì)受到重金屬污染的土壤進(jìn)行治理，讓土壤逐漸恢復(fù)正常，直到治理后的土壤能夠適合生物的生長(zhǎng)。因此，對(duì)土壤中重金屬污染的監(jiān)測(cè)和修復(fù)尤為重要，只有這樣才能防止土壤中的重金屬造成二次污染。

1 土壤中重金屬污染監(jiān)測(cè)技術(shù)

1.1 實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)

實(shí)驗(yàn)室對(duì)重金屬污染的監(jiān)測(cè)主要用的是光譜法，通過(guò)光譜分析對(duì)土壤中重金屬的含量進(jìn)行分析，確定重金屬的含量是否超標(biāo)。重金屬的含量通常用光譜分析法中的原子吸收法和原子熒光法進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)這兩種方法，可以得到重金屬元素在土壤的含量，獲得一個(gè)含量的范圍值，根據(jù)含量范圍的下限確定土壤中的重金屬是否超標(biāo)[1]。

1.2 激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)監(jiān)測(cè)

激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)（LIBS）是一項(xiàng)新型的技術(shù)，可以準(zhǔn)確地對(duì)重金屬原子的光譜進(jìn)行分析。LIBS 技術(shù)的需要通過(guò)多個(gè)分析系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)，各個(gè)系統(tǒng)之間相互配合，完成重金屬原子的監(jiān)測(cè)任務(wù)。LIBS 技術(shù)可以與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，通過(guò)計(jì)算機(jī)可以精準(zhǔn)地土壤中的重金屬原子進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其統(tǒng)計(jì)方法更加的可靠，而且LIBS技術(shù)可以同時(shí)檢測(cè)多種元素，極大地提高了土壤中重金屬元素的監(jiān)測(cè)效率。

1.3 磁化率技術(shù)監(jiān)測(cè)

重金屬能夠影響土壤的磁性，隨著土壤中重金屬的增多，土壤的磁性也會(huì)隨之增加，因此，可以通過(guò)對(duì)土壤中磁性檢測(cè)的方法判斷重金屬含量是否超標(biāo)。對(duì)土壤中磁性的檢測(cè)需要用到磁化率技術(shù)，通過(guò)該技術(shù)可以精準(zhǔn)地獲取土壤的磁性強(qiáng)度，并且根據(jù)不同重金屬元素對(duì)磁性的影響確定土壤中重金屬的種類(lèi)以及含量，進(jìn)而判斷土壤中重金屬的含量是否超標(biāo)。

2 重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)

2.1 工程措施

工程措施主要用于輕度污染的土壤，對(duì)受到重金屬污染的土壤進(jìn)行深耕和翻土，同時(shí)將被污染的土壤堆放或填埋，對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一處理。因此，該方法的工程量較為巨大，重金屬治理的成本也會(huì)隨之增加，并且極易對(duì)土壤的結(jié)構(gòu)造成影響，但相對(duì)地，這種土壤修復(fù)方式優(yōu)勢(shì)也十分明顯，可以非常徹底地對(duì)污染進(jìn)行處理，并且修復(fù)后的土壤不會(huì)發(fā)生反復(fù)，是一種非常有效的土壤修復(fù)方式。在工程措施中，客土和換土是常見(jiàn)的重金屬污染修復(fù)方式，客土就是在土壤中增加無(wú)污染的土壤，換土就是更換受污染的土壤，這兩種方法最大的優(yōu)點(diǎn)就是見(jiàn)效快。

2.2 淋洗法

土壤淋洗需要通過(guò)淋洗液來(lái)實(shí)現(xiàn)，不同的淋洗液對(duì)重金屬的影響不同。EDTA 淋洗液具有增加重金屬離子的活性，使重金屬離子能夠隨著淋洗過(guò)程的進(jìn)行逐漸向下層移動(dòng)，將重金屬離子進(jìn)行沉降；Fe、Zn 淋洗液對(duì)Cd 的治理效率較高，但很難對(duì)汞元素進(jìn)行有效地治理。而且，淋洗法也具有一定的局限性，并不適合所有類(lèi)型的土壤，只有在滲透性較好的土壤中才能適用，一旦土壤的粘性過(guò)大，該方法將不再適用。此外，淋洗液中的金屬離子一旦流入地下，有可能對(duì)地下水造成污染，因此，在使用該方法治理土壤時(shí)需要慎重，避免淋洗過(guò)程造成二次污染。

2.3 電動(dòng)力學(xué)法

電動(dòng)力學(xué)法主要用于滲透性地、粘性大的重金屬污染土壤的修復(fù)，可以極大地縮短土壤的修復(fù)時(shí)間，并且具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，可以在很大程度上節(jié)約土壤治理的成本。使用電動(dòng)力學(xué)法修復(fù)土壤需要在土壤中插入電極，在電流的作用下，土壤中的H+會(huì)自發(fā)地向土壤中的毛細(xì)孔移動(dòng)，將重金屬離子通過(guò)流體作用攜帶到電極的陽(yáng)極附近，最終集中附著在土壤的表層，再將表層受到污染的土壤清除即可完成重金屬土壤的修復(fù)工作。電動(dòng)力學(xué)法修復(fù)土壤對(duì)Pb2+、Cr3+等重金屬離子具有十分顯著的清除效果，修復(fù)效率超過(guò)90%，是一種較為常用的重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)[2]。

2.4 沉淀法

沉淀法是利用重金屬離子與某些離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成沉淀物修復(fù)土壤的一種方式。使用該方法可以有效地降低土壤中重金屬離子的濃度，使重金屬離子能夠與土壤分離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)治理土壤污染的目的。使用該方法修復(fù)土壤需要對(duì)土壤的pH 值進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)pH＜5 時(shí)，土壤中的重金屬離子將處于游離狀態(tài)，在土壤中以離子狀態(tài)存在。此時(shí)，需要增加土壤的pH 值，使土壤中的OH-的含量增加，重金屬離子在遇到OH-時(shí)，將會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成沉淀物，進(jìn)而將重金屬離子從土壤中分離出來(lái)。為了提高土壤的pH 值，可以在土壤中添加一定量的堿性物質(zhì)，如石灰、高爐灰等。需要注意的是：堿性物質(zhì)的添加需要適量，一旦含量過(guò)高，將會(huì)導(dǎo)致土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素流失，造成土壤的肥力下降。

2.5 生物修復(fù)

生物修復(fù)是一種全新的重金屬土壤修復(fù)方式，主要是用到生物降解的手段，利用微生物對(duì)重金屬離子的吸附、轉(zhuǎn)化等作用，最終對(duì)土壤中的重金屬離子進(jìn)行沉淀。微生物對(duì)重金屬離子的吸附、轉(zhuǎn)化需要通過(guò)細(xì)胞表面的基團(tuán)實(shí)現(xiàn)，基團(tuán)可以與重金屬離子形成共價(jià)鍵，進(jìn)而對(duì)重金屬離子進(jìn)行吸附。微生物對(duì)重金屬離子的沉淀可以通過(guò)晶體化作用實(shí)現(xiàn)，將沉淀聚集在細(xì)胞表面。當(dāng)微生物死亡后，重金屬沉淀物具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，可以有效地與土壤進(jìn)行分離[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，重金屬監(jiān)控技術(shù)和土壤修復(fù)技術(shù)對(duì)于重金屬污染的治理起到了至關(guān)重要的作用，通過(guò)這些技術(shù)對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)行治理，可以降低重金屬對(duì)土壤的污染，逐漸完成污染土壤的修復(fù)工作，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的持續(xù)發(fā)展。