武漢市生態(tài)環(huán)境局江漢區(qū)分局 萬惠君，曾繪錦

土壤重金屬污染問題受到社會的廣泛重視，尤其是在當前工業(yè)化水平逐漸提升的趨勢下，未對企業(yè)污染物的排放進行有效控制，就會導致土壤中重金屬超標問題日益嚴重。土壤中的重金屬主要是Hg、Cd、As、Pb、Ni、Cu、Zn、Cr 等，在土壤中的存留時間較長，而且會造成土壤的持續(xù)污染。由于重金屬不能被生物降解，因此會引發(fā)嚴重的土壤退化問題，導致農業(yè)生產受到影響。進入到新時期以來，土壤重金屬污染呈現(xiàn)出復雜性的特點，給防治工作帶來了較大的挑戰(zhàn)，如果仍舊沿用傳統(tǒng)理念和方法，則會對整體防治效果造成影響。應該結合本地區(qū)土壤重金屬污染的特點，制定針對性的防治方案和計劃，使各項技術措施的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，促進農業(yè)、工業(yè)的協(xié)同化、綠色化發(fā)展。

一、土壤重金屬污染的來源

自然來源是重金屬的主要來源之一，包括了大氣和土壤等。在巖石長期受到風化作用后會產生較多的重金屬污染物，特別是在成土母巖當中的重金屬含量較大，極易引起土壤的污染問題。在降雨、降雪和大氣流通的過程中，污染物也會隨之進入到土壤當中，隨著污染物含量的增大而破壞當?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)[1]。此外，人類活動也是引發(fā)土壤重金屬污染的主要原因。隨著社會生產生活節(jié)奏的加快，在農業(yè)和工業(yè)活動中會產生大量的重金屬污染物，農藥和化肥使用過度、工業(yè)污染物未經過嚴格處理等，會對周圍土壤造成破壞，進而威脅人類社會的正常運轉。

二、土壤重金屬污染的危害

累積性、長期性和不可逆性等，是重金屬污染的主要特點，這是導致污染治理工作難度較大的主要原因，尤其是在食物鏈當中會長期存在，造成不可逆的后果。當重金屬的濃度超過相應的限值后，就會引起植物的枯萎、生長不良和死亡等，尤其是對于農作物的危害較大，不僅影響作物產量，而且容易造成食品安全問題。當土壤中重金屬含量超標時，會引起蔬菜的腐爛，給農戶帶來較大損失[2]。重金屬進入到人體當中后，會造成免疫系統(tǒng)的損壞，是導致癌癥的主要原因之一。食物中如果含有的重金屬含量較高，則容易引起中毒。土壤的鹽堿化和鹽漬化等問題都是由于土壤重金屬污染所引起，也會隨著地表徑流進入到水環(huán)境當中造成水污染。

三、新時期土壤重金屬污染防治措施的應用要點

（一）化學治理

化學治理技術在土壤重金屬污染防治中的應用較為成熟，通過改良劑的應用可以使受污染土壤狀況得到改善，重金屬生物有效性得到全面控制，在工作中應該明確改良劑的性能特點，針對重金屬污染狀況進行科學選擇。實踐中可以借助于石灰對重金屬污染土壤進行改良，在OH-的作用下，可以使有機質羧基和羥基發(fā)生化學反應，可變電荷數(shù)量增多，生成有機結合態(tài)重金屬，CdCO3具有難溶于水的特點，能夠進行集中化處理。在農業(yè)用地中運用石灰進行治理時，每公頃施用量在1500-1800kg之間，籽實含鎘量下降一半，防止重金屬通過食物鏈的累積而進入到人體當中[3]。

（二）物理化學修復

1.電動修復

在受污染土壤中施加相應的電場，能夠對其中的重金屬離子進行遷移，其中包括了電遷移和電滲透兩種途徑，在電極當中對重金屬進行集中化處理。在淤泥土和黏土當中，通常采用電動修復的方式，特別是當土壤的滲透性不強時該方法的治理效果更好。土壤中重金屬的濃度會由于電場作用的施加而發(fā)生較大的改變，隨著時間的推移在電極附近重金屬濃度逐漸上升，因此能夠實現(xiàn)快速處理。在應用該技術時，土壤基本條件是影響整體修復效果的主要因素，除了對滲透性具有明顯的要求外，也對可塑性、酸堿性和高陽離子交換容量等有所要求，特別是在低滲透性的土壤中，能夠確保重金屬的去除率在90%以上[4]。在實踐工作當中還應該不斷提高電動修復裝置的性能，這也是改善修復效果的關鍵，尤其是在濕潤的土壤中設置電極，可以提高修復效率，在選擇電解液時應該注重對電極材料的保護，通常采用不銹鋼材料和石墨材料等。隨著生產工藝水平的提升，陽離子交換膜的性能也更強，能夠降低電極液使用成本，避免造成反向擴散的狀況。

2.電熱修復

當土壤當中的Se和Hg元素較多時，可以采用電熱修復技術進行治理。其中，低溫熱解處理技術在實踐中得到應用，對于土壤中的Hg去除率達到85%以上。溫度是影響電熱修復效果的主要因素，隨著溫度的上升，對于Hg的去除率也會更高，但是上升到一定程度后去除率不會再發(fā)生明顯的改變。隨著電熱修復時間的延長，也會使Hg的去除率得到提升。

3.土壤淋洗

對于土壤固相中的重金屬，可以借助于淋洗液使其轉移到液相當中，從而對廢水進行集中回收處理，以達到控制土壤重金屬污染的目的。酸性淋洗液、堿性淋洗液和螯合劑等，是幾種常見的淋洗液類型。在添加重金屬絡合劑時可以應用PASP，不僅能夠保障重金屬去除率達到相關標準要求，而且該類型的絡合劑具有環(huán)保性特點，不會對自然生態(tài)環(huán)境造成二次污染。當重金屬以水溶態(tài)和交換態(tài)存在于土壤當中時，能夠有效提高淋洗的治理效率[5]。由于在土壤中各類重金屬的狀態(tài)有所差異，這也會對土壤淋洗效果產生直接影響，針對其中的Cu、Zn和Pu等去除效果較好。當土壤當中存在較多的消化污泥時，能夠提高重金屬溶解速度，此外好氧污泥的添加也能夠達到良好的去除效果。在酸性土壤中運用淋洗技術，能夠使重金屬的淋出率提升，最佳pH要在4以內。

（三）生物修復

1.植物修復

相較于物理修復技術和化學修復技術而言，生物修復技術具有環(huán)保性的特點，不會對自然生態(tài)系統(tǒng)造成二次污染和破壞，因此也成為實踐中常用的治理手段。借助于植物的代謝活動，能夠對重金屬污染物的濃度進行控制，達到無害化處理的目的，增強生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使其生態(tài)性得到恢復。此外，生物修復技術的成本投入較少，具有良好的經濟性特點。通過培育植物或者利用自然植物，能夠對重金屬污染土壤進行修復，該技術能夠充分發(fā)揮植物的富集作用，通過集中處理的方式提高污染治理效率[6]。比如在重金屬治理中可以運用白菜，而添加適量的乙二胺四乙酸，則能夠使重金屬的提取效率得到提升，在治理Cu污染、Zn污染和Cd污染中的效果較好。而對于IB族重金屬元素，則可以借助于陸地棉進行富集和治理。

2.微生物修復

重金屬含有大量的毒性，采用微生物修復的方式能夠充分體現(xiàn)微生物的降解作用，針對土壤當中的重金屬進行吸附和累積。根際微環(huán)境也會由于微生物的存在而得到改善，有助于各類植物對重金屬進行吸收、揮發(fā)和固定等。在實踐中，可以運用黑曲霉發(fā)酵液治理土壤中的Zn污染、Cd污染和Pb污染等，而通過膠質芽孢桿菌和巨大芽孢桿菌的混合來制作相應的微生物制劑，也能夠起到降低污染物濃度的效果。

3.農業(yè)生態(tài)修復

農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的改善，不僅能夠為農業(yè)生產創(chuàng)造良好的環(huán)境，而且可以實現(xiàn)農業(yè)經濟的可持續(xù)發(fā)展。因此，在重金屬污染土壤治理中也可以采取農業(yè)生態(tài)修復的方式，可以創(chuàng)造良好的生態(tài)效益及經濟效益，相較于其他修復方式而言雖然具有環(huán)保性特點，但是修復周期也相對較長。土壤中Zn的形態(tài)和養(yǎng)分含量會受到蚯蚓活動的影響，但是在實踐應用中也會受到土壤環(huán)境和氣候條件等因素的影響。

（四）管理措施

首先，應該促進產業(yè)結構的優(yōu)化及調整，減少重金屬污染問題。針對當前農業(yè)和工業(yè)發(fā)展狀況進行合理規(guī)劃，在不影響經濟建設成效的基礎上，保障農業(yè)用地分布和工業(yè)用地分布的科學性，尤其是在農業(yè)用地周圍應該對重污染企業(yè)進行有效限制，防止亂排亂放而污染附近土壤。對土地利用方式進行創(chuàng)新，防止種植食用農產品而造成食品安全事件[7]。其次，應該積極開展源頭治理工作。加強對重污染行業(yè)和企業(yè)的監(jiān)督，在廢氣、廢水和廢渣排放前應該做好有效處理，確保達到國家相關標準，降低對自然環(huán)境的危害。加快無害化處理工程的建設，引進先進處理技術和設備，從而提高污染治理工作成效。此外，在農業(yè)生產中，也應該對化肥和農藥的用量進行控制，構建綠色化農業(yè)生產體系。最后，還應該開展宣傳教育活動。在全社會范圍內開展宣傳教育，幫助企業(yè)和個人認識到土壤重金屬污染的危害及其與個人利益的關系，從而增強人們的環(huán)保意識，防止出現(xiàn)破壞環(huán)境的行為。

四、結語

土壤重金屬污染源主要包括了自然來源和人類活動來源兩個方面，不僅會對自然生態(tài)系統(tǒng)造成長期性的破壞，而且會威脅人們的健康安全，因此成為環(huán)境保護工程中的重點關注內容。在實踐工作當中，可以采用化學治理、物理化學修復（電動修復、電熱修復和土壤淋洗）、生物修復（植物修復、微生物修復和農業(yè)生態(tài)修復）等進行預防和治理，同時采取相應的管理措施，有效降低土壤重金屬的濃度，防止造成嚴重的污染問題，落實可持續(xù)發(fā)展的理念要求。