重金属引起的土壤污染问题与治理措施

邢介明 颜廷山 史波芬 易伟雄

（中国城市建设研究院有限公司 北京 100120）

1 重金属引起的土壤污染概述

土壤重金属的污染主要指的是当土壤在受到外界重金属元素的影响下，促使土壤内部物质构成中的原始成分大量减少，而重金属元素却占据较大的比例，并严重危害到土壤的正常使用，并危害到生态环境的一种现象。当前，土壤重金属污染重重金属元素的类型较多，但是其的共性在于相对密度均保持在5.0或者更高，常见的污染元素主要有 Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、Ni等几种。

重金属对土壤污染的危害程度并非由单一方式进行决定。一方面在于重金属的具体含量，也是最为主要的一个因素；另一反面，不同类型的重金属的具体存在成形态及其所占据的比例大小也是十分重要的一个原因。通常而言，重金属元素的存在形态若是水溶态和交换态，其毒性最大，而残存态的活性毒性则最小；重金属呈现离子交换态时，其在土壤内部中活性毒性最为强烈，极为容易被植物所吸收、淋失及其它化学反应下转变为其他的存在形态。

2 重金属对土壤污染的危害分析

2.1 植物方面的危害

土壤中的重金属一旦超标，将会对植物产生极大的危害，其将直接对植物的根系及叶面面积等生态特征产生影响。当植物吸收了土壤中的重金属之后，将在其体内产生某种毒害酶及代谢的物质。同时促使植物丧失大量必需的营养物质，降低植物对Ca、Mg等矿物元素的吸收能力。

2.2 生物方面的危害

各种生物、微生物及动物的重要生存场所就是在土壤中，一旦土壤中的重金属含量超标，将严重威胁到生物的正常生存繁衍。土壤中的各种生物能够有效调节土壤的活性成分、营养物质及土壤密度，且大部分的生物都属于微群体，其具备着多样性的特点。若土壤中的重金属超标，将会严重威胁到微生物群的多样性、均匀性及密度类群指数等，从而使得土壤中的肥力逐渐丧失。

2.3 土壤酶方面的危害

土壤酶是一种生物催化剂，其能够综合反映出土壤的肥力及活性状况。由于土壤的物理、化学性质及生物活性会显著的影响到土壤酶的活性，因此土壤环境一旦遭受污染，就会严重影响到土壤酶的活性。例如重金属元素Hg能够较为敏感的抑制土壤中脲酶，因此一旦土壤中的Hg超标，则土壤中所包含的脲酶也会显著的降低。

2.4 人身健康方面的危害

土壤中的重金属含量超标的话也会对人类的身体健康产生危害，尤其是表层土壤中所含的重金属。例如Cd元素过量的吸入人体，就会导致一系列的骨效应；Pb元素吸入的过多会影响到人类的生殖功能，降低免疫力；长期吸入Ni元素会引发鼻癌及肺癌等。同时大部分的癌症和重金属Sn的质量分数也极为相关。所以，土壤中重金属污染也严重的威胁到人类的身体健康。

3 对于土壤重金属污染的防治修复措施分析

3.1 物理修复

物理修复治理技术主要包含了电动修复、电热修复及土壤淋洗等三种技术。（1）电动修复技术类似于电池的工作原理，也就是基于通电的状态下，定向移动重金属离子，进而处理掉超标的重金属元素。但是该技术需要较为严格的土壤环境，不适宜进行大规模的运用；（2）电热修复技术。该技术的主要原理在于部分重金属在高温加热状态下能够快速进行挥发。因此利用高频电压来加热土壤，促使土壤在高温加热状态下将超标的元素脱离土壤，但是该技术会在一定程度上损害土壤自身的特性；（3）土壤淋洗技术。该技术是通过淋洗液的作用，将土壤中的固相重金属转移到土壤的液相中，然后将包含有重金属的废水进行回收处理。该技术的应用已经相对成熟。

3.2 化学固定修复

化学固定修复技术主要是通过添加有机质、沸石及污泥等外加物于土壤中，进而促使土壤中的重金属发生物理化学反应，例如沉淀、吸附、腐殖化及氧化还原等。这样一来，使得土壤中的重金属离子的迁移性降低，较难被植物吸收，进而降低其对生物及植物的危害。

3.3 植物修复

植物修复技术是当前较为主流的一种修复技术，其投资成本相对较低，能够进行大规模的运用，同时具备较好的生态效益，不会导致浪费污染现象。该技术主要是利用植物自身的生长，通过吸收大部分的重金属在体内并将其进行保存，从而有效去除重金属的作用，同时不影响植物的正常生长。例如像香草和芥菜类的植物，它们在生长的过程中，就需要吸收大量的重金属元素。因此可以针对土壤中所包含的重金属的具体情况，合理选择植物种类，实现去除土壤中重金属的主要目的。

4 结语

总之，城市化进程的加快及工业生产等导致土壤中重金属污染现象十分严重，严重制约了土壤的高效利用。由于重金属元素的种类较多，在选用防治措施的时候，一定要因地制宜，结合土壤中重金属污染的具体情况，合理选用治理修复技术，最大程度的降低其危害，同时降低对周边环境的二次污染，确保土壤的肥性，促进农业的快速发展提供良好的土壤基础。

[1]王瑶.土壤重金属环境风险评估和污染防治对策研究[D].西北大学,2014.

[2]蔡美芳,李开明,谢丹平,吴仁人.我国耕地土壤重金属污染现状与防治对策研究[J].环境科学与技术,2014,S2:223-230.