重金属污染土壤修复技术的发展研究

欧阳辉

【摘 要】现代化工农业生产中，由于机械化程度越来越高，石油、化肥、农药等化工原料的应用较为广泛，重金属元素物质对土壤污染程度不断加深，这对逐步开展的环境保护工作是个巨大的挑战。深入研究重金属污染土壤修复技术，并注重应用实践，对生态文明建设和环境保护工作水平的提高，都具有很大的意义。论文就重金属土壤污染的修复进行了研究探讨。

【Abstract】In the production of modern chemical and agricultural industry， due to the level of mechanization is higher and higher， and the widely use of chemical raw materials， such as oil， chemical fertilizer， pesticide and so on， the pollution level of heavy metal element substance to soil is deepening， which is a great challenge to the gradual development of environmental protection work. The in-depth study of the remediation technology of heavy metal contaminated soil and pay attention to the application practice is of great significance to the construction of ecological civilization and the improvement of environmental protection work. The remediation of heavy metal contaminated soil is studied in this paper.

【关键词】土壤污染；重金属；修复技术

【Keywords】soil pollution； heavy metals； remediation technology.

【中图分类号】X324 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）06-0138-02

1 引言

从发达国家的成功经验来看，利用生物、化学、物理的方法技术，实施土壤的重金属污染修复都能取得较好的效果，这就需要对污染的样式种类和程度进行分辨，合理地掌握重金属污染的特点，采取相应的方法进行处置。

2 重金属污染土壤的物理修復方法和技术

2.1土壤品质的替代改变技术

对耕作层土壤或影响生态植被环境的地表土层的土壤品质进行替代改变，可以有效减少土壤的污染，从而恢复安全利用的条件。一是客土法修复技术。就是利用非污染土壤对重金属污染土壤多次覆盖掺和，降低重金属的浓度，实现安全土壤的恢复。二是重金属污染土壤的换土修复技术。针对重金属污染范围内的地表土层进行清除更换，把污染土壤移到安全的地带深埋，消除污染土壤的影响。三是重金属污染土壤的深耕翻土法修复技术，[1]就是利用深耕机械对重金属污染土层进行深耕处理，该种技术应用难点就是修复彻底难，造成二次污染的机会较多。

2.2 重金属污染土壤的热解吸法修复技术

针对化工、医药、石油设施占地旧址的重金属污染土壤的状况，采用相应的仪器装置对污染区域内的土壤利用蒸汽、微波、红外辐射等技术，进行污染土壤的加热升温，使土壤中的重金属等污染物质汞、砷挥发掉，然后回收利用。

2.3 重金属污染土壤的冰冻土壤法修复技术

就是采用冰冻制剂对污染土壤进行冷冻，实施封锁，有效防止汞等重金属挥发扩散，造成土壤污染。

3 重金属污染土壤的化学修复方法技术

3.1 土壤淋洗修复技术

对于大面积的重金属土壤污染，适合使用这种修复技术。首先把污染土壤按照物理方法进行初级处理，为了使污染土壤净化得更为彻底，再把淋洗也撒入污染土壤，充分混合，使淋洗液中的化学物质与重金属发生化学反应，生成无害的盐类，最后用水稀释，达到土壤修复的目的。淋洗液修复重金属污染土壤技术的应用，在应用过程中，必须弄清楚污染土壤的重金属的种类，因为对于不同类的重金属污染物质的活动性质不同，适合的酸碱类的化学制剂不一样，不可能一种制剂适用于多种重金属物质的化学反应。[2]而且，使用一种淋洗液浓度过量也会发生次生污染，使土壤修复效果无效，所以，在进行实际操作过程中，对要修复的土壤的重金属污染物质弄清楚、区分开，根据活动性质的活性和惰性，确定适量的淋洗剂，确保足够反应需要和土壤完全修复。

3.2 重金属污染土壤的电动修复技术

该技术就是无害金属盐类的化学置换反应实现有害土壤中毒害金属物质的去除。其化学原理就是原电池反应。土壤或者土壤溶液中的有害重金属与电极电解质接触时，会发生原电池反应，比较活泼的无公害金属失去电子被氧化，有害的重金属元素得到电子被还原附着在电极电解质物质的表面，成为游离态的单质，从而实现了有害土壤的净化目的。该种技术设备用于重金属土壤污染的净化，具有易操作、成本低、效果快的特点，但是要求的土壤必须是湿透或者溶液状态最好，要求的反应条件，对于北方干旱区的重金属修复作业较难，比较适用于江南水乡的小面积重金属土壤污染的净化修复。

3.3 重金属污染土壤的玻璃化法修复技术

该技术就是把利用1300℃的左右的高温，对污染土壤加热，使其中的有机物质分解或挥发，经冷却重金属有害物质留在玻璃熔体中，使有害的重金属物质无法迁移，有效降低了对土壤的危害。[3]玻璃化法土壤修复技术的优点是对土壤的修复效果长久、高效、稳定。缺陷是需要高温技术，消耗能量较大，成本高。因此对于必须短时间修复的小面积的重金属污染土壤较为适合。

4 重金属污染土壤的生物修复技术

4.1 利用植物进行重金属污染土壤的修复技术

植物根系分泌物促使重金属挥发，实现土壤修复。从国外许多成功的重金属污染土壤的修复技术来看，利用植物挥发来进行土壤污染的修复，效果比较好。主要技术原理是植物根系能够分泌一些特殊的化学物质，能与重金属汞等发生化学反应，产生不稳定的挥发性的汞。这种土壤修复技术虽然完成了土壤的净化修复，但是，重金属挥发物质，会对空气造成一定的污染，增加了空气净化的难度和污染风险。因此，采用该项技术进行土壤污染的修复，要考虑对空气造成危害的情况，尽量采取措施规避风险。

4.2 重金属污染土壤的植物固定修复技术

该种技术用于重金属污染土壤的修复，比较简单，成本较低。一般是把相关植物种植污染的土壤，植物利用根系吸附的原理，把重金属毒害物质吸附固定，限制其迁移，既不吸收于植物体内，也不能完全去除，只是收敛固定而已。因此，运用该种技术进行污染土壤的修复，需要长时间反复进行，直到重金属物质浓度自然消化下降为止。

4.3 利用微生物对重金属污染土壤的修复技术

目前，对于重金属污染土壤修复效果最好，没有副作用的就是微生物修复技术。主要是在污染土壤里培养合适的菌群，同为菌群吸收土壤中的重金属然后进行沉淀和氧化、还原，实现重金属有害物质的有益转化。

5 农业生态型重金属污染土壤的修复技术

5.1 调节控制土壤的pH值和水分

针对一些有害重金属离子能与土壤溶液中的酸根发生化学反应而产生无毒害沉淀物的原理，对重金属污染土壤實施灌溉使土壤溶解，同时，调节土壤溶液的酸碱度，使土壤溶液环境适合毒害重金属与酸根发生化学反应，在化学反应中，毒害重金属离子与适合的酸根土壤溶液环境发生复分解反应，生成无害盐类而沉淀。

5.2 合理控制使用化肥、农药和有机肥

在农业生产中，机械作业柴油、汽油的跑冒漏滴、化肥的使用和喷洒农药等生产环节，都是土壤重金属物质污染源之一。因此，加强农业机械的日常维修，争取作业期间不发生燃油的跑冒漏滴，在施肥和喷洒农药的过程中，要根据农业技术推广的要求，用量合理不超标，同时，根据农作物生产规律和养分吸收过程对重金属污染物质的影响因素，适时调整施肥的种类和用量，满足降低重金属土壤含量的要求，实现土壤的修复。

5.3 改变农作物品种或调整耕作制度

适时调整耕作制度和改变作物种类对修复重金属污染土壤也很有效，对一些重金属污染较为严重的土壤，选择非食用性的植物栽培和景观花草植物的栽培，使有害重金属的迁移得到有效控制。

6 结语

随着工业化发展进程加快和环境保护力度的加大，重金属污染土壤的修复工作显得越来越重要。因此，针对重金属污染土壤的种类、面积和污染程度，科学地选择物理、化学和生物的污染土壤的修复方法，并充分考虑效果和经济条件，不断加强重金属污染土壤技术应用的探讨研究，对创新技术的应用方法，提高土壤的修复效果，具有积极意义。

【参考文献】

【1】重金属污染防治与土壤修复行业2016年发展综述[J].中国环保产业，2017（11）：17-22.

【2】周静，崔红标，梁家妮，等.重金属污染土壤修复技术的选择和面临的问题——以江铜贵冶九牛岗土壤修复示范工程项目为例[J].土壤，2015（02）：283-288.

【3】彭倩坤.磷尾矿库区土壤重金属的污染及修复技术研究[D].重庆：重庆大学，2014.