摘要：土壤重金屬污染是指由于人類活動，土壤中的微量有害元素在土壤中的含量超過背景值，過量沉積而引起的含量過高引起的。本文從土壤重金屬污染的研究現(xiàn)狀出發(fā)，詳細論述了土壤重金屬遷移規(guī)律的影響因素，并提出了土壤重金屬污染的修復(fù)措施。

關(guān)鍵詞：土壤；重金屬；修復(fù)措施

重金屬污染是當今面積最廣、危害最大的環(huán)境問題之一。土壤中重金屬污染不僅降低土壤肥力和作物的產(chǎn)量與品質(zhì)，而且惡化環(huán)境，并通過食物鏈危及人類的生命和健康。由于重金屬污染毒性機制和生物效應(yīng)的復(fù)雜性，重金屬污染一直是當前研究的熱點。因此，土壤重金屬污染的治理對于環(huán)境質(zhì)量的改善十分重要，土壤重金屬污染的修復(fù)也是環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

1.土壤重金屬污染概述

土壤重金屬污染是指由于人類活動將重金屬引入到土壤中，致使土壤中重金屬含量明顯高于原有含量，并造成生態(tài)環(huán)境惡化的現(xiàn)象。例如在廢蓄電池加工回收處理場地，土壤Pb的濃度高達12000mg/kg，而Cu和Zn也嚴重超標（1800～2200mg/kg）；在一些工礦區(qū)或污灌區(qū)的土壤也常受Cd、Pb、Cu的復(fù)合污染。土壤中多重金屬元素或化合物之間以及重金屬與土壤界面之間存在相互作用，使其污染土壤修復(fù)技術(shù)具有挑戰(zhàn)性。

據(jù)統(tǒng)計，1980年我國工業(yè)“三廢”污染耕地面積266.7萬公頃，1988年增加到666.7萬公頃，1992年增加到1000萬公頃。目前，全國遭受不同程度污染的耕地面積已接近2000萬公頃，約占耕地面積的1/5。全國目前約有1.3萬公頃耕地受到Cd的污染，涉及11個省市的25個地區(qū)；約有3.2萬公頃的耕地受到Hg的污染，涉及15個省市的21個地區(qū)。部分地區(qū)的重金屬污染已相當嚴重，如廣州郊區(qū)老污灌區(qū)，土壤中Cd的含量竟高達228mg/kg，平均含量為6.68mg/kg；沈陽張士灌區(qū)有2533hm2土地遭受Cd的污染，其中嚴重污染的占13%。據(jù)報道，目前我國污灌區(qū)有11處生產(chǎn)的大米中Cd含量嚴重超標。

2.土壤重金屬遷移規(guī)律的影響因素

重金屬在土壤—農(nóng)作物系統(tǒng)中的遷移規(guī)律與元素本身的化學(xué)特性、土壤理化性質(zhì)、農(nóng)作物種類等有關(guān)，并且會因各種污染元素數(shù)量和遷移速度的差異，在不同類型土壤剖面中的積累狀況不同。

2.1重金屬元素自身理化性質(zhì)對遷移規(guī)律的影響

不同種類重金屬因其自身理化行為與生物有效性的差異，在土壤-農(nóng)作物系統(tǒng)中的遷移化規(guī)律明顯不同。研究表明同一土壤剖面中的Pb和Cr容易被土壤吸附而難以遷移，Cd的遷移率明顯高于其他元素，Cd、As、Zn、Cu較易在農(nóng)產(chǎn)品中積累，而Cr難以被吸收。重金屬存在形態(tài)可分為可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機物結(jié)合態(tài)和殘渣態(tài)。作物對重金屬元素的吸收與重金屬元素在土壤中的存在形態(tài)密切相關(guān)，一般認為可交換態(tài)含量與蔬菜中重金屬元素含量間有較好的相關(guān)性，在土壤中遷移能力也強。

2.2土壤理化性質(zhì)對重金屬在土壤中遷移規(guī)律的影響

土壤的理化性質(zhì)是影響重金屬在土壤中的存在形態(tài)以及重金屬生物有效性的主要因素，土壤的理化性質(zhì)主要包括pH值、土壤質(zhì)地、土壤氧化還原電位（Eh值）、有機質(zhì)含量等。土壤pH值主要通過影響土壤重金屬的存在形態(tài)和土壤對重金屬的吸附量，從而影響重金屬的遷移和淀積行為。有機質(zhì)對土壤重金屬的影響極其復(fù)雜，小分子量有機質(zhì)與重金屬絡(luò)合或螯合增加其移動性，大分子有機質(zhì)通過提高土壤CEC而使重金屬元素有效性降低，隨著土壤有機質(zhì)含量的上升，大部分重金屬元素濃度降低，生物有效性降低。

3.修復(fù)措施

3.1生物修復(fù)

（1）植物修復(fù)技術(shù)對土壤性質(zhì)和周圍生態(tài)環(huán)境的影響小，是真正意義上的“綠色修復(fù)技術(shù)”。植物修復(fù)技術(shù)的效果與重金屬在土壤中的生物可利用性密切相關(guān)。重金屬元素主要富集在根部，莖葉含量相對較少。植物各部位對重金屬的吸收與土壤中可交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)含量具有一定的相關(guān)性，尤其是莖葉相關(guān)性更強。由于土壤中殘余態(tài)不能被植物吸收，植物主要吸收土壤中可交換態(tài)的含量，而土壤中鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)和有機結(jié)合態(tài)與土壤中可交換態(tài)的含量互相轉(zhuǎn)換，因此，即使在沒有新污染源的情況下，土壤中重金屬并不能完全被植物吸收達到安全值。

（2）微生物修復(fù)。微生物對金屬元素有浸出作用，主要包括胞內(nèi)和胞外累積作用、胞外絡(luò)合作用、氧化還原作用、甲基化和脫甲基化作用以及微生物在新陳代謝過程中改變介質(zhì)的物理化學(xué)環(huán)境而促使金屬元素溶出等作用。微生物通過向胞外周圍環(huán)境釋放無機和有機酸可以擾亂金屬元素的地球化學(xué)形態(tài)。細胞外有機化合物中含有具多功能團分子結(jié)構(gòu)的低分子量有機物，其可以改變可溶性金屬離子的形態(tài)，使它們沉淀下來。

3.2化學(xué)修復(fù)

在一定條件下施用碳酸鹽、磷酸鹽、氧化物質(zhì)促進沉淀形成，減少重金屬對土壤的副作用和進入土壤的數(shù)量。土壤改良劑的選擇必須根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的特征、土壤類型、作物種類、污染物的性質(zhì)等來確定。但通過投加改良劑來治理重金屬污染的土壤，需防止重金屬的再度活化。淋洗法，通過淋洗使重金屬移出根層，一般有以下2種方式：①含有某種配位體的溶液淋洗土壤，配位體傾向于與重金屬形成具有一定穩(wěn)定常數(shù)的絡(luò)合物。②對輕壤質(zhì)土壤消除重金屬污染物時，應(yīng)選用能與已知污染陽離子形成絡(luò)合物的配位體的溶液沖洗土壤，用含有能與污染陽離子產(chǎn)生難溶性沉淀物的陰離子溶液繼續(xù)沖洗土壤，調(diào)節(jié)沖洗液的組成與用量，使重金屬在土壤一定深度形成難溶的間層。

4.結(jié)束語

土壤重金屬污染是當前面臨的重大難題之一，迫切需要解決。而今植物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，為解決土壤重金屬污染提供了一條綠色通道。同時，作為微生物最大的聚居場所的土壤系統(tǒng)，不可忽視微生物的強大作用，應(yīng)該積極開展研究，使其發(fā)揮更大的作用。單一化學(xué)手段治理土壤重金屬污染，雖然有一定的成效，但是不可避免二次污染；而化學(xué)手段也不可摒棄，化學(xué)手段可以改良土壤，在一定程度上是其他手段所不可替代的。因此，建議可以繼續(xù)推進生物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展，同時，將物理、生物、化學(xué)修復(fù)手段結(jié)合起來，更好地治理土壤重金屬的污染。

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作者簡介：

劉青（1992-），女，漢族，河南省許昌市人，鄭州大學(xué)本科生，研究方向：環(huán)境科學(xué)。