重金属污染土壤修复技术研究进展

陈志强

摘要：当前诸多环境调查报告中显示土壤存在重金属污染的情况，为此，大力推进重金属污染土壤修复技术迫在眉睫。而这一课题也引发了越来越多的学者和科研人员的关注，对此进行了较为深入细致的研究，并取得一定的成绩。基于此，本文从当前土壤重金属污染的危害作为切入口，在此基础上提出了对应的治理修复策略，并从物理化学修复和微生物植物修复这两大方面对当前的技术发展和研究成果做出了阐述，以期能够为我国的自然生态环境保护工作提供一定的参考和帮助。

关键词：重金属污染;土壤修复;技术;研究进展

引言

由于社会经济的稳健发展与进步，在经济与科技取得突飞猛进的成就的同时，我国的自然环境也承受着愈加严重的污染压力，尤其是伴随着农业和工业产业的持续发展，引发了诸多的土壤重金属污染问题。现阶段，土壤的重金属污染主要是由As、Pb、Cd、Cu等引发的。土壤重金属污染问题作为当今社会自然环境保护工作中的重要研究热点，具有至关重要的社会价值和现实价值，众多农作物都必须依托于土壤来生存，若是土壤遭到重金属污染，那么重金属会由食物链危害民众的生命安全。由此可见，研究重金属污染土壤修复技术对于建设社会主义生态文明具有重要意义。

1土壤重金属污染的危害概述

由于农业生产使用的诸多农药、化肥以及工业领域的采矿冶金、电镀金属加工等活动都会向自然界排放重金属污染物。据相关统计资料的详细记载可知，全世界每年平均向自然界排放的重金属总量可达上千万吨，其中包括了汞2万吨，锰1500万吨，以及约100万吨镍等。土壤中重金属污染物往往具有积累时间较长、可降解性较差、生物化富集效应明显以及污染范围较广等一系列特点，而在遭受重金属污染的土壤上栽种农作物，会出现十分显著的生长发育缓慢甚至停滞等不良影响，继而直接造成农作物的产量呈现断崖式下降，更严重的则会引发农作物死亡。另外，一旦土壤中的重金属污染物进入了农作物中，便会在农作物内部累积，被人类食用后会危害其身体健康。

2重金属污染土壤修复技术

2.1电动修复

原位电动修复技术是指依托于非饱和土壤，以打井并装配低直流电极的方式进行土壤修复的方法。具体而言，就是在电场的作用之下，重金属以点渗透与电迁移这两种不同的发生机制向电极输送，在某些情况下也会发生电泳现象。电渗透是指饱和液体以及溶解的物质进行电极输送，其流速与土壤属性、液体的离子强度、pH等有关。电迁移主要指由高浓度液体溶解的无机离子，在电场环境中，尤其是重金属离子在该环境作用下，通常是以电迁移的形式进行运输。单一的电动修复尽管具有较好的修复效果，然而工作效率较低。因此，当前可以切实提升电动修复技术工作效率的办法有：第一，保持恰当的土壤酸碱值，如果溶液的酸碱值比土壤表面的电荷值低的时候，离子运动的方向也会由阴极朝着阳极发生改变，因而限制了去除效率。第二，增加促进剂，主要包括表面活性剂、增溶剂等等，如此既能够提升土壤溶液和重金属间的互相影响效果，还能显著提升可溶性污染物的流动性，以此取得较好的修复成效。

2.2淋溶修复

重金属能够通过多种多样的形式与土壤的构成成分发生反应，其中包括了离子交换、吸附、沉淀作用等。土壤吸收重金属的机制可以分为两类：其一是离子吸附于土壤的组成成分诸如粘土或其他有机物的表面;其二，构成分散的金属化合物式沉淀诸如氧化物、硫酸盐等等。首先，可以通过土壤淋洗逆转反应的发生机制，将土壤中的重金属转移至土壤液相中。其次，将挖出的地表土壤经初筛消除表面残渣，且分散大块土壤后，将其与一种特定的提取剂进行充分融合，经过再次的筛选与分离操作后，用清水淋洗去除提取物残留，最终达到去除土壤中污染物的目的。另外，含有重金属污染物的废水还可进行重金属回收处理。尤为关注的是，该项技术的关键是提取剂，不仅可以提取不同形态的重金属，还不会损害土壤结构。当前市面上的提取剂众多，涵盖了有机或无机酸、碱，以及鳌合剂等，具体来说有硝酸、磷酸、盐酸、氢氧化钠、柠檬酸、DTPA等等。以此同时，相关研究报告显示：与盐酸相比较，EDTA作为提取剂还可进一步减少对于土壤微生物、土壤酶活性的不利影响[2]。尽管EDTA不会对土壤微生物环境产生消极影响，但对于土壤酸碱度的改变是必须直面的一个重要不利因素，除此之外，EDTA作为一种效果显著的金属螯合剂，可以有效地消除土壤中的重金属污染物，但EDTA的价格十分昂贵，而对于EDTA的回收利用问题还面临着诸多技术难题。因此，从其移除重金属的能力来看，该土壤修复技术虽然可明显清除土壤中的重金属，但提取机容易对土壤形成次生污染，并且工作量繁重，因而并不适合应用于修复时间长、面积大的工程之中。

2.3化学固化修复

由于存在于土壤中的重金属无法降解，并在土壤中发生迁移动。为此，运用化学固化的形式是先将其固化，而后从土壤中剥离清除，是一种切实可行的治理办法。然而，受到重金属污染的土壤中通常包括了多种化学元素，再加上重金属的迁移速度是由諸多方面的因素共同决定的，如：土壤的酸碱度、矿物质含量等等。因此，研究人员可借助这一特性，将化学添加剂添加到受重金属污染的土壤中，降低重金属活性，减少重金属的迁移能力。当前，最常使用的的固化剂是石灰、沸石、碳酸钙等，如通过使用石灰，能够促成铜、汞、锌等重金属沉淀。

总结

总而言之，当前诸多针对重金属污染土壤进行修复性治理的办法，尽管可以发挥出降低土壤中重金属的活性亦或是转移重金属至其他植物体内，但是在大自然的万物循环规律中，这些被转移或累积的重金属仍旧有迁移的可能，因此，研究者应该在现有科研成果的基础上，继续探究和挖掘重金属土壤修复技术，通过不断地创新尝试来寻求更加优化的解决方法，同时，还应从源头上进行追溯，减少重金属污染物的产生和排放，保护我们赖以生存的自然环境。

参考文献

[1]孔丝纺，吕笑笑，彭丹，许泽杨，钟建.重金属污染土壤修复技术研究进展[J].广东化工，2021，48（13）：148+159.

[2]王泓博，苟文贤，吴玉清，李伟.重金属污染土壤修复研究进展：原理与技术[J].生态学杂志，2021，40（08）：2277-2288.

[3]相玉琳，焦玉荣，毕智高.重金属污染土壤修复技术的研究进展[J].榆林学院学报，2021，31（02）：14-17.