重金属污染土壤修复技术及其修复实践

＊薛 琦

（江苏龙环环境科技有限公司 江苏 213000）

引言

虽然我国国土面积较为辽阔，但是耕地资源依然缺乏，其中土壤污染问题的存在，不利于农作物的健康生长，因此为了提高土地资源的利用效果，相关部门要加强对重金属污染土壤修复技术合理利用，面对当前严峻的形势，加强对新方案的大力研究，从而使得土壤修复效果能够得到全面的提高，促进地区经济的稳定发展。

1.土壤重金属污染根源和土壤修复分析

在土壤中如果重金属含量超标，那么会产生一些有毒物质，影响当地的土壤系统和植物系统，不仅会加快土壤退化速度，还会对农作物的产量和品质造成一定的影响，并且随着雨水的冲刷，地下水和地表水会受到严重的污染，使得这一地区环境处于不断恶化的状态中。另外一部分重金属物质具备长期性和隐蔽性的特点，所带来的后果非常严重，影响我国社会经济的稳定发展。因此在实际工作中需要相关部门采取更加科学的土壤修复技术，缓解这一地区的污染，避免污染物的随意渗漏和扩大化的发展，逐渐地提高整体的修复效果，为后续农业种植提供重要的基础。在新时期下，我国常见的修复方法，为物理化学技术和植物修复方法等等，缓解这一地区重金属污染的危害。

重金属污染主要来源于矿区生产和工业生产生活两个方面。在进行矿区生产时，土壤或者是岩石中所存在的重金属会随着生产活动得到释放，在固体废弃物中产生较为严重的污染问题。另外随着我国工业化的不断发展，涉重工业废气污染也愈发严重，在废气降到地表时会产生较大的土壤污染。另外，在生产过程中所产生的废水也造成了较大的污染，尤其是在水资源较为匮乏的地区，涉重工业废水进入到周边农田会渗入土壤中，导致重金属含量不断的提升。在实施重金属污染土壤修复技术过程中，要对其中所蕴含的重金属进行全面的清除，同时也要将其在土壤中固定的形式进行有效的转移，从而使土壤修复效果能够得到全面的提高[1]。在实际修复的过程中，要从土壤中所蕴含的重金属入手，对土壤所处的环境进行科学的改善，并且要将土壤中所蕴含的重金属污染物降到最低，以此来满足修复要求以及标准。在现阶段所形成的土壤重金属污染源具有复杂性的特征，汞污染发生次数最多，之后为镉污染，对我国农作物的生长以及人们的生活造成了严重的影响，并且重金属土壤修复已经成为社会上广泛关注的问题。因此在实际工作中需要相关管理人员根据实际情况筛选与之对应的技术方案，全面地提高整体的土壤修复效果，为人们创造更加舒适而安全的生存环境。

2.重金属污染土壤造成的问题

重金属元素为生物代谢的非必需元素，如果在周边环境中长期存在，那么会导致危害量的增加，影响当地环境的科学发展。

首先是对环境的危害，如土壤被重金属污染之后不可能彻底清除，在风力和水的作用下，会进入到大气和水体中，造成这一地区环境的不断恶化，例如出现生态系统退化和环境污染不断加重的问题。

其次为对植物的伤害，例如植物内部的重金属物质会随着土壤的重金属含量不断的增加，当到达一定的量之后会影响植物的正常发育，比如会影响植物的光合作用和呼吸过程，影响当地环境保护工作的顺利进行。

最后是对动植物和人体的影响，例如重金属通过空气和水进入到动植物体内，产生一些毒性物质，通过食物链进入到人体中，影响人们的身体健康。

3.重金属污染土壤的修复技术

(1)物理化学修复技术分析

①普通修复技术

物理和化学土壤修复技术主要是通过理化性质和重金属的特性利用物理的手段来进行分离和固定，再配合着化学方法降低其中的含量，有效地提高了整体的处理效果。在物理方法中常见的方法为换土法，这一方法比较适用于小面积的土壤修复和治理，例如在当地污染土壤中，填入其他的非污染性土壤，从而使土壤内部的重金属含量能够降低，在可控的范围中减少危害的程度[2]。在技术实施时，需要科学地控制土壤的厚度，结合表面污染物的特点来提升新土壤的性能，满足当地农业种植和土地利用方面的需要。但是这一方法的不足也是较为突出的，例如要增加成本投入，在财力消耗方面的问题较为突出，无法从根源上解决重金属的污染问题。

其次在后续治理中，可以通过联合化学药剂的方式来治理大面积的土壤污染问题，对于某些渗透系数较高的土壤有着显著的优势。在实际操作时要考察土壤性质和污染程度等等，并且还可以配合着离子置换的方法来提高整体治理效果。但是需要注意的是，在选择药剂时要考虑植物营养吸收的特征，避免对植物生长造成影响。

②电动力技术

电动力技术在具体应用的过程中能够回收重金属污染物，相比于传统修复技术来说，成本消耗较少。在技术实施中会存在离子之间的相互迁移和自由扩散，根据这一原理来降低土壤中的重金属含量，在具体应用的过程中，要先进行pH值的检测，之后再采取不同的技术方案，并考虑区域土壤的电场强度和导电率等等，以此来提高整体的处理效果。通过这一方案能够实现pH值的科学调整，从而使得整体修复效果能够得到全面的提高。但是值得注意的是，在阴极附近的场所中，如果离子浓度达到一定范围时，那么电导率会不断下降，离子扩散速度也会不断的放缓，所以在实际工作中要先进行科学的实验，考虑土壤温度等影响因素，全面提高技术实施的有效性，以此来达到良好的修复效果。

③固化和稳定技术

这些方法主要是指在土壤中加入一些固化药剂，缓解土壤中重金属物质的释放，能够使土壤保持在最佳的状态中，提高整体的修复效果，这一技术通过稳定化药剂来吸收其中重金属物质，当重金属物质得到有效的控制之后，可以减少对地下水中以及土壤所带来的深度影响。在固化剂和稳定药剂选择方面需要减少对周边环境的二次污染，并且要保证添加的持续性。值得注意的是，如果某一个地区重金属含量较高，那么要先用物理的方法来清除一部分土壤，之后再进行科学的检测，以此来选择正确的药剂。防止在后续添加时出现重金属活化程度降低的问题，影响整体的修复效果。

(2)生物修复技术分析

①微生物修复技术

在微生物修复技术利用的过程中，要利用土壤中的微生物群落来对重金属起到重要的吸附作用，降低土壤中的污染物含量。在实际操作时要先进行科学的实验，了解植物对于重金属的抗性，之后选择合适的微生物群来提高整体的修复效果，从而使得这一地区的污染问题能够有所缓解。

②植物修复

植物修复要从不同角度来提出有效的污染物控制方案，其中包含了植物提取和植物固化等措施。植物提取要在植物吸收土壤中的重金属之后，在重金属土壤的地上部分做好科学吸收。在实际操作时要配合植物萃取的方式，制定最佳的处理方案，以此来达到良好的处理效果[3]。植物固化主要是利用植物根系的作用固定土壤中的重金属物质，避免其中金属物质的全面扩散，在用植物处理方法的过程中成本降低，并且也可以对环境进行科学的修复，但是在速度上有所差距，这一方案比较适用于长期性的重金属污染控制，所以在实际工作中需要具体问题具体分析，提高整体的处理效果。在植物修复时需要考察当地自然环境和与之匹配的植物类型，例如要选择根系较为发达的植物，全面提高整体的修复效果。同时还要做好数据的记录工作，了解处理方案的实施情况以及修复效果等等。生物修复技术可以起到良好的预防作用，能够防止这一地区重金属物质的不断扩散，并且可以在轻微重金属污染土壤中使用，全面提高整体的处理效果，从而实现修复技术生态效益提高。

(3)其他重金属污染土壤的修复技术

除了物理化学和生物修复技术之外，随着我国科技水平的不断提高，重金属污染土壤修复技术在不断地更新以及调整，更加贴合于当前重金属污染土壤修复的要求。例如在实际工作中，矿物修复和农业生态修复为常见的技术手段。在进行矿物修复时，从天然治理的角度入手，让矿区的重金属物质得到有效的降除，在此过程中要让废弃矿物得到合理的利用，针对膨润土和凹凸棒进行重金属成分的全面吸附，从而使整个污染治理过程能够变得更加简单和便捷。在进行农业生态修复时要通过多种植物形式使土壤展现出较高的含水量，在具体应用的过程中可以将土壤的实际污染情况作为主要参考，之后再选择与之对应的修复方案，对金属活性进行适当的转变，以此来降低对土壤的危害。在实际农业生产过程中所包含的水分和耕耘形式运用都会对污染治理造成一定的影响，因此在重金属污染土壤修复的过程中，要根据当地的自然条件和生态特点，选择与之对应的修复方案作出科学的调整，避免对重金属污染土壤修复技术的应用造成一定的影响。根据当地的气候条件和自然特征，选择针对性较强的应对方案，从而减少对周边环境的影响，不断的完善当前的修复模式。

此外，矿物微胶囊技术得到了广泛性的利用，解决了现有修复中技术成本高和周期较长的不足，充分的发挥本身的矿物性，具备较强的表面积和吸附能力，将改性后的矿物质和重金属土壤进行相互的连接，形成更加稳定的微胶囊。由于所使用的矿物为稳定矿物生成物也十分的稳定，矿物微胶囊可以在地表条件下不分解不溶解，有效的提高了整体的处理效果。

(4)水泥窑协同处置技术

水泥窑协同处理技术在重金属土壤修复中的应用较为突出，有效提高了整体的处理效果，在实际实施的过程中，要利用水泥回转窑内部的高温和气体长时间停留的特点，在水泥熟料成熟的同时焚烧固化处理污染土壤，并且将有机物污染土壤从窑尾烟气室进入到水泥回转窑内部，内部温度可高达1800℃，物料温度为1400℃，在高温的条件下，能够使土壤中的有机污染物转变为无机化合物，有效的抑制酸性物质的排放，使硫和氯等物质固定下来。

重金属污染土壤从生料配料系统进入到水泥窑中，使重金属固定在水泥熟料中，在具体应用的过程中，要严格按照主要的操作流程和标准进行日常的工作，要先进行预处理之后再进行焚烧和尾气处理。在原有水泥生产线的基础上进行同料口的科学改造，并且设置相对应的预处理设施，符合正确操作要求以及标准。水泥窑协同处置由土壤预处理系统和水泥回转窑共同组成土壤预处理系统，在密闭环境内进行，主要包含了不同的处理设施，在满足我国的相关标准和要求之后进行处理尾气的排放。水泥回转窑配套生产系统包含了预热器和回转式水泥窑等，监测系统包含了氮氧化物监测和二氧化物监测，能够在整体处理中定期进行监测，及时地发现在实际处理中所存在的问题，使得污染土壤处理效果能够得到全面的提升。由于这一技术在我国实施时间较短，所以在处理中存在的问题也较为复杂，因此在技术处理时需要指派专业性的人员来负责全过程的监督以及管理，快速地发现在处理时所存在的不足，同时还要商讨更加科学的应对方案，不断地改善技术的实施模式。从而使整体技术能够朝着更加成熟的方向不断的发展，提高重金属污染土壤的修复效果和水平。

4.重金属污染土壤修复技术的应用策略

在进行重金属污染土壤修复的过程中，相关部门要融入先进的技术方案，加强对重金属污染物去除和固定工作重视程度，使内部的重金属物质能够得到有效的去除或者是减轻其中的含量。在进污染物固化处理中要将金属固定在土壤中，在降低其活性的情况下减少风险问题的发生概率，不断地完善当前的生态环境。在实际工作中可以选择工程处理措施，主要是对土地进行换土或者是深翻处理，降低土壤的污染程度，达到预期的工作效果。在实际工作中需要将客土的深度控制在20cm到30cm左右，使整体污染防治效果能够得到全面的提高，达到预期的管理效果。在换土中要对污染物进行全面的去除，但由于成本问题不利于大规模的处理，所以在实际工作中需要具体问题具体分析选择与之对应的处理技术，从而使污染土壤修复效果能够得到全面的提高。

5.重金属污染土壤的修复实践活动

在珠江三角洲中土壤重金属污染情况较为严重，主要的沉积物重金属包含了铅同位素，在近年来由于人类活动的频繁和工业生产过程的不断进行，使地区环境问题越来越恶劣，金属矿对土壤污染的影响最为直接，已经成为现代化生态问题了。因此在这一部分重金属污染土壤处理工作中，要先进行科学的实验，了解当地重金属污染土壤的概况以及相关的指标，为后续修复活动顺利实施提供重要的基础，在实际工作中要做好数据的记录以及搜集了解不同指标的规律和情况，以此来为后续重金属污染土壤的修复工作提供重要的基础。例如在实际工作中要选择生物控制技术，挖掘作物的遗传潜力，培养具有对污染物低积累和低转移的作物新品种，根据植物细胞壁的过滤机制来实现重金属物质的吸收，并且达到良好的调控作用，另外在后续工作中也可以采取化学控制技术，例如可以在土壤中增加残渣态铅，降低蔬菜体内铅的积累，并且将污染控制和修复相互的结合，构建新型的重金属固定机制。同时在实际处理时要加强对污染源头控制的重视程度，首先要对当地的气候条件和土壤情况进行深入的分析，之后再加强技术的投入力度，做好全过程的监督以及管理员，不断的完善当前的技术模式。

6.结语

当前，土壤重金属污染修复和安全利用已经成为我国环保事业发展的重要方向了，在实际工作中相关部门需要加强对先进技术合理性应用，可以适当借鉴国外关于土壤重金属污染方面的经验，继续推进以先进技术为主导的土壤重金属污染治理模式，实现新兴技术的有效集成，从而使得土壤重金属污染修复和安全利用效果能够得到全面提高，推动我国环保事业的不断发展。