基于土壤重金属污染治理方法研究进展

胡 悦 张显军 苏艳萍

（1 上海建科环境技术有限公司杭州分公司 浙江杭州 310000 2 浙江裕腾百诺环保科技股份有限公司 浙江杭州 310000 3 浙江瑞阳环保科技有限公司 浙江杭州 310000）

引言

在经济发展的过程中会形成一定的环境污染，土壤是农业生产之根本，其健康情况对人类的食品安全来讲具有十分重要的意义。重金属污染是构成土壤问题的主要因素之一，而污染的来源也有多种，需要通过一定的治理技术来进行土壤的保护，从而促进食品安全和生态环境安全。

1 土壤重金属污染概述

1.1 土壤重金属污染的危害

土壤重金属污染指的是土壤环境受到重金属的污染后会受到一定的影响，重金属具有一定的毒害作用，会通过各种溶解、沉降等化学反映而对土壤造成危害，影响土地的质量。而且重金属具有一定的毒素，当在土壤中进行农作物的种植时，重金属毒素会在农作物上进行残留，人们在进行食用后会在体内进行重金属的积累，从而导致重金属中毒的问题出现，对人体健康造成巨大的损害。这种重金属污染具有一定的隐秘性特点，因为重金属毒素的积累时间很长，开始也不会有不适的反应，在发病时进行治疗已经为时已晚。而且土壤重金属污染具有不可逆性，对土壤造成的伤害不可恢复，会影响庄稼增产增收。当土壤中的重金属与内部的矿物质进行有机结合后会进行长期村里，从而导致扩散，形成地域性的重金属土壤污染，对农业生产、人类健康以及生态环境都造成了非常大的危害[1]。

1.2 土壤重金属污染的来源分析

土壤重金属污染包涵多种元素，比如Cu、Pb、As、Zn、Hg 等，其中很多重金属具有一定毒性，常存在于一些除草醚、滴滴涕、克百威等化学药品中。很多农业生产中为了防止病虫害的侵扰，农户经常会使用化学药品进行杀虫除害，从而造成重金属元素在土壤中的残留，不利于土壤健康。与此同时，化肥中也具有一定的重金属元素，从而在施肥的过程中出现土壤重金属污染的问题出现。一些废气、废水的随意排放也会造成重金属污染。除此之外，城市的工业用水、生活污水等未经处理便进行排放，从而导致重金属含量超标。工业生产中也会排放大量的有毒气体，在降雨的作用下形成了酸雨，从而对土壤带来了一定的污染。

2 环境保护的意义

环境保护在当今的社会发展中十分重要，随着工业水平的逐步提高，环境污染的问题也变得越来越严重，对生态环境造成了巨大的影响。随着生态环境的破坏，自然灾害变得越来越多，人们会受到自然的惩罚。比如全球变暖、酸雨、土壤污染、雾霾等，从而对人类的生存造成非常大的影响。通过环境保护能够为人类创造更好的生存环境，保护环境就是保护我们自己，因此，环境保护具有十分重要的意义[2]。

3 土壤重金属污染治理方法分析

3.1 物理化学法

3.1.1 热处理技术

热处理技术是进行土壤重金属污染治理的重点方式之一，这种技术主要是针对于一些比较容易挥发的重金属所导致的污染进行治理，比如我们常见的金属汞污染。热处理方法主要是通过热蒸汽的方法将被金属汞污染的土壤进行干燥处理，这样就可以对金属汞进行析出，可以进行有效的金属回收利用。这种处理方法比较简单，可以提高重金属治理工作效率，还能够对重金属进行重复利用，建立循环经济体系。但是热处理技术也存在一定的缺点，在技术的使用时会对土壤中的一些有机物质和水分进行破坏，不利于农作物的生长。除此之外，在热处理技术的使用时会造成大量的电量损耗，经济成本比较高。

3.1.2 改土技术

改土法在重金属污染的土壤治理中具有一定范围的应用，也具有比较好的效果。这种方法主要是将状况良好的土壤对已经被重金属污染的土壤进行替换，这样就可以防止重金属对农作物的污染，无法影响到人类的身体健康。但是这种方法只适用于小面积的土壤重金属污染治理，无法实现大面积的推广和使用。但是这种改土技术具有一定的科学价值，可以加入一些有机物含量比较高的土壤，这样会有利于农作物的生长，在进行重金属污染治理的同时还能够对农作物质量进行一定的促进，具有非常有效的作用。但是这种方法比较耗费财力，土壤的恢复周期比较长，因此，在进行重金属污染治理时应该谨慎选择。

3.1.3 电动化学技术

电动化学技术指的是在被重金属污染的土壤中进行电场的施加，这样就可以让土壤中的重金属在电极两端进行一定的累积，从而实现土壤重金属污染的治理。但是这种方法对土壤的pH 值具有一定的要求，只有满足相关条件才能够有效实现该技术的使用。这种技术对于一些渗透性比较差的粘性土壤治理效果会比较好，可以在不同土壤性质类型中进行治理方法的选择。

3.1.4 淋洗沉淀技术

淋洗沉淀技术指的是利用清水对被重金属污染的土壤进行清洗工作，在清洗结束后，采用沉淀技术对重金属进行集中处理，从而有效实现对重金属物质的去除，完成污染治理工作。在进行重金属处理时，我们也可以使用表面活性剂等化学试剂对土壤的表面进行处理，从而可以将土壤颗粒中的重金属进行吸附，有效进行回收利用，再次进行金属加工，可以实现金属资源的重复利用。而对于深层的土壤重金属污染处理，可以利用水溶剂进行土壤的注入，这样就能够将解析出来的重金属伴随着水溶剂进行移动，直到移动至土壤的底部，然后我们再利用液体抽出泵进行处理，实现对深层土壤重金属的处理。这种治理技术能够取得一定的治理效果，但是也会造成土壤中的微量元素流失，不利于农作物的营养吸收，具有一定的缺陷[3]。

3.2 生物修复法

3.2.1 植物修复技术

植物修复技术在土壤重金属污染治理工作中具有非常好的处理优势，一般通过萃取、挥发和固定三种形式进行重金属的治理。而其中的萃取技术主要是利用金属对植物具有高富集的性质，从而能够导致重金属在植物地面进行积累，有利于减少土壤中的重金属含量。据相关数据表明，至今已经发现500 多种植物具有这种功效。这种诱导超量积累并不是植物自身所具有的功能，而是通过一定的添加螯合剂来进行使用，在受到重金属污染的土壤中添加弱有机酸可以有效实现土壤修复。在进行植物的选择时，我们应该对植株的大小进行分析，比较大的植株无法承受金属物质的伤害，而小的植株具有比较大的承受力，但是缺乏一定的可利用性。因此，利用生物技术将矮小植株中的重金属耐受基因导入到高大植株之中，从而有效实现对重金属土壤的治理。挥发技术主要是利用植物的呼吸作用，将其进行吸收后挥发到大气之中，但是这对重金属种类的要求比较高，只有可以在植物体内气化的重金属才具有此效果。固定技术主要是利用植物自身的代谢功能来有效降低重金属的活性，但是这种技术只是暂时的，不能够从根本上进行治理。

3.2.2 微生物修复技术

微生物修复技术在土壤重金属污染治理工作中具有非常有效的应用，可以利用蚯蚓来对土壤中的重金属物质进行吸收，这样能够有效降低重金属在土壤中的含量，减少对土壤的破坏性。与此同时，还能够有效改善土壤结构，增加土壤的透气性，有利于提高农作物产量。还可以将汞细菌放置在土壤中令其进行繁殖，然后再加入相关的酶促进其出现化学反映，这样能够将土壤中的金属汞转化为氧化汞，这样能够有效降低金属汞的毒性，间接实现对土壤的治理。

3.3 土壤农化调控法

3.3.1 水分调节技术

水是化学反映中的重要物质，对土壤中的水分进行控制能够有效促进重金属的氧化还原反应，从而对土壤中的重金属含量会产生一定的影响。可以在土壤中进行水的灌溉工作，这样能够让土壤中原本具有的重金属发生化学反应而形成沉淀，有利于实现沉淀物质的去除。

3.3.2 pH 值调节技术

重金属在土壤中的存在状态与内部的pH 值具有非常大的关系，为了能够有效提高重金属的吸附能力，需要保证土壤内部的pH 值大于5。因此，可以在受到重金属污染的土壤中加入碱性物质，这样可以有效实现重金属与阴离子的结合，进而形成沉淀，有利于对重金属的去除。除此之外，还应该对植物施加一些碱性肥料，防止植物对重金属的吸收，对降低土壤中重金属的含量具有十分重要的作用。但是这种方法也具有一定的缺点，土壤中的营养元素也会随着沉淀而减少，造成土壤内部微量元素的降低，不利于农作物的生长。

3.3.3 有机质调节技术

有机质调节技术主要是在土壤中信息有机质含量的添加，从而能够降低重金属活性，提高重金属的吸附能力，有利于促进重金属的氧化还原反应，生产对土壤无害的氧化物，从而实现对重金属污染的治理[4]。

结语

综上所述，土壤重金属污染对人类身体健康和生态环境都会造成非常大的影响，只有对重金属治理技术进行研究和应用才能够有效避免安全问题的发生，从而实现环境保护。土壤重金属污染治理的技术有多种，在大范围上可以分为三类，包括物理化学法、生物修复法以及土壤农化调控法，进一步细分还具有多种方法的使用，从而有效进行重金属污染的治理，实现生活环境的可持续发展。