土壤镉污染常见修复技术

苑 鹤

（廊坊市农业农村局 河北 廊坊 065000）

1 土壤镉污染的危害

镉是最具毒性的环境污染物之一，土壤中的镉在较低浓度下就会影响植物酶的结构和组成，导致植物生长发育缓慢，并在植物中积累，甚至使植物出现致癌、发炎和恶化的现象。对于农作物来说，镉会抑制其正常生长，出现减产、质量下降等问题。镉通过食物链进入人体后，主要积累于人体的肝脏和肾脏中，可能引发肺癌、肾功能障碍、骨折、生殖系统及神经系统病变等诸多问题。

2005 年4月～2013年12月，我国进行了第一次全国土壤污染状况调查，并于2014年4月7 日发布了《全国土壤污染状况调查公报》。报告指出全国土壤环境状况总体不容乐观，全国土壤点位污染总超标率为16.1%，其中无机污染物超标点位占全部超标点位的82.8%，所有污染物中，镉污染超标率7%，排在首位。

2 土壤镉污染常见修复技术

针对土壤中的镉污染，修复思路一般有2 种，一是将土壤中的镉分离出来，减少土壤中镉的含量；二是改变土壤中镉的形态分布，降低其可迁移性及生物有效性。目前，国内外常见的镉污染土壤修复技术主要有物理修复、化学修复、生物修复等。

2.1 物理修复技术。物理修复方法主要有工程修复、电动修复。

2.1.1 工程修复。包括换土、客土、深耕等，用未受污染的土壤置换已污染土壤，从而降低作物可接触土壤中的污染物浓度，达到保护作物的目的。此种方法虽然可以彻底解决当前地块的污染问题，但工程量大、成本高，且影响土壤结构，因此，此种方法适用面较窄，一般用于镉污染严重的小面积土壤修复治理。

2.1.2 电动修复。在镉污染土壤中插入2 个石墨电极，施加以稳定电场，使土壤中的镉离子定向迁移至电极，是后富集处理的过程。电动修复不需要移动置换原有土壤，对土壤结构影响较小，不产生二次污染，一般用于修复大面积的污染土壤。但是电动修复镉污染要求土壤的pH 值＜6，同时阴阳两极易形成酸碱扩散区，因此，使用电动修复技术时，要对土壤pH 值进行全程严格控制。

2.2 化学修复技术。土壤镉污染的化学修复方法主要包括化学淋洗修复和化学固定修复。

2.2.1 化学淋洗修复。是将化学淋洗液(如螯合剂、无机溶剂和表面活性剂等)加入到待修复土壤中，通过螯合、沉淀、吸附等作用提高土壤中镉元素的溶解性，把镉元素转移到液相中，从而分离出来。土质粗糙、渗透性强且污染严重的土壤修复，可以使用化学淋洗修复技术，但是淋洗剂及溶解的镉可能会污染地下水，并造成土壤营养元素流失、肥力下降。

2.2.2 化学固定修复技术。是向土壤中加入表面活性剂、金属拮抗剂、改良剂、钝化剂等试剂或材料(包括石灰性物质、炭材料、黏土物质、含磷材料、有机肥和农业废弃物等)，与土壤中的镉发生沉淀、络合、吸附等反应，降低镉元素的生物有效性及迁移能力，将其固定在土壤中，达到修复目的。化学固定修复技术操作简单、投入小，适合污染浓度中低度的大面积污染土壤修复，但它并未把土壤中的镉去除掉，只是抑制了镉的活性，环境条件发生改变等情况，可能导致镉再度活化。

2.3 生物修复技术。生物修复技术一般包括植物修复、动物修复和微生物修复技术。

2.3.1 植物修复。是指在污染土壤上种植对镉具有特殊吸收富集能力的作物，对镉进行吸收或固定，从而降低土壤中镉的有效浓度。比如，Li 等人发现浙江矿区的伴矿景天，连续种植7 季后，可使污染地块中的镉平均含量由8.68 mg/kg 下降到0.93 mg/kg，下降幅度为89%；沈德中提出天然遏蓝菜地上部分能够超量富集镉达到1800 mg/kg。植物修复技术操作简单、成本低廉，富集的镉易于收集处理，不会产生二次污染，但是也存在富集植物生长缓慢、产量低的问题，导致修复周期长，不利于实际应用。

2.3.2 动物修复技术。是指通过一些低等生物，如蚯蚓和啮齿动物，在土中进行的消化、代谢活动，达到改变土壤中镉元素存在形态或将其富集在体内的目的。此项技术虽然绿色安全，但实际使用过程中，生物生长、迁移等因素十分不可控，修复效率差。

2.3.3 微生物修复。是指通过土壤中的藻类、细菌、真菌等微生物的生命活动，吸附、氧化、还原、沉淀镉元素，减少其有效含量及生物毒性。微生物修复技术，不仅可以修复镉污染，还有改善土壤环境、改良土壤的功效，但微生物生长易受pH 值、水分、温度等环境因素影响，普遍存在修复周期长、修复效果不稳定的问题。