葛 華

天津市聯(lián)合環(huán)保工程設計有限公司

1 引言

土壤是保證人們生存的基礎條件，在人們的日常生活中占據(jù)十分重要的地位。根據(jù)相關調(diào)查研究顯示目前我國土壤污染問題非常嚴峻，尤其是重金屬污染已經(jīng)對土壤生態(tài)產(chǎn)生了巨大的危險，所以通過有效的修復技術改善土壤重金屬污染現(xiàn)狀具有非常重要的意義。

2 土壤重金屬污染危害

重金屬污染具有長期性、隱蔽性以及不可逆性，而且治理難度非常高，出現(xiàn)重金屬污染不僅會造成農(nóng)作物的減產(chǎn)，還會影響農(nóng)作物的品質(zhì)，另外重金屬還可以通過農(nóng)作物進入食物鏈，對人體的健康產(chǎn)生危險。由于在整個生態(tài)系統(tǒng)中突然處于核心的位置，一旦出現(xiàn)土壤污染問題，就會通過多種不同的渠道將污染物傳輸給大氣和水體，造成嚴重的水體和大氣污染，從而進入到整個生態(tài)系統(tǒng)，造成嚴重的破壞。在2016年我國頒布了土壤污染防治行動計劃，在計劃中也指出現(xiàn)如今土壤安全問題已經(jīng)全面成為小康社會建設的突出問題之一。通過有效的修復技術對重金屬污染問題進行治理，能夠促進我國經(jīng)濟水平的進一步發(fā)展，還能夠保障人們的身體健康，所以對土壤重金屬污染問題進行治理已經(jīng)成為目前工作中的最重要內(nèi)容。

3 重金屬污染的原因

3.1 農(nóng)業(yè)污染源

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，有可能會造成土壤的重金屬污染，特別是化肥農(nóng)藥的使用。使用肥料會提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，保證農(nóng)作物的品質(zhì)，而且還能夠有效保障糧食安全，但是由于其中的補充作物，會在滿足植物生長需求的同時，產(chǎn)生一些有毒有害的物質(zhì)，將重金屬元素帶入到土壤中，當這些有害物質(zhì)積累到一定程度超過土壤的自凈能力，就會影響植物的進一步生長，進而降低農(nóng)作物的品質(zhì)。另外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用到的塑料薄膜，在生產(chǎn)過程中使用到的熱穩(wěn)定劑中含有Cd、Pb，這些塑料薄膜的過量使用也有可能會導致土壤出現(xiàn)重金屬污染。

3.2 工業(yè)污染源

工業(yè)污染是出現(xiàn)重金屬污染的主要污染源，隨著工業(yè)化發(fā)展的進一步提升，我國在很多方面都取得了巨大的進步，但是由此帶來的土壤污染問題越來越嚴峻，例如工礦業(yè)的發(fā)展導致廢渣廢氣的大量產(chǎn)生，會加大重金屬的擴散吸附以及沉降，導致重金屬過量累積。由于金屬的冶煉也會加大重金屬的含量，例如濕法煉銅會加大土壤中的銅含量，化工生產(chǎn)過程中如果將廢水直接用于灌溉，也會導致土壤中的重金屬含量過高。

4 土壤重金屬污染修復技術

4.1 生物修復技術

生物修復技術主要包括微生物修復和植物修復。微生物修復主要是利用微生物的氫和吸附作用，將其轉化為毒性較低的產(chǎn)物，降低重金屬污染對土壤的危害。植物修復技術主要就是利用植物對重金屬進行吸收、轉移來降低土壤中重金屬的含量，其主要包括植物揮發(fā)、植物固定以及富集等?，F(xiàn)如今，我國發(fā)現(xiàn)的重金屬超累積的植物包括東南景天、蜈蚣草以及龍葵等。東南景天能夠將土壤中的Cd、Zn、Pb進行有效的吸收，將其轉移到地上的部分；蜈蚣草可以對砷進行富集作用，而龍葵能夠對Cd進行富集。使用這種修復技術不會對重金屬污染的土壤結構產(chǎn)生巨大的破壞，而且治理成本相對較低，然而使用生物修復技術也具有一定的局限性，使用植物修復期周期很長，一般多用于污染濃度較低的土壤，而且在具體的治理過程中，如果處理不當，還有可能會導致二次污染。使用生物修復技術對于周圍環(huán)境的條件也非常敏感，如果條件出現(xiàn)變化時，微生物的活性將會下降，造成不穩(wěn)定性，此外使用微生物修復技術，很難將微生物從修復的土壤中分離出來。

4.2 化學治理技術

化學治理技術就是利用化學藥劑對土壤中的重金屬元素進行吸附沉淀以及抑制改變其形態(tài)和價態(tài)，這樣就能夠有效降低土壤中的重金屬含量?，F(xiàn)如今，使用化學治理技術主要包括化學抑制法、化學改良法以及有機制改良法等?；瘜W改良法主要是指將重金屬污染的土壤中投入一定量的化學改良劑，這樣就能夠有效改變土壤中的重金屬形態(tài)，將重金屬污染的土壤中溶解性和遷移性較高的重金屬進行鈍化，降低植物對重金屬的利用率。一般來說最常使用到的改良劑包括磷酸鹽、碳酸鈣以及石灰石。碳酸鈣和石灰石能夠有效改善土壤的pH值，使重金屬元素轉化成氫氧化物等難溶解的物質(zhì)，碳酸鈣和石灰石還會對Cd、Cu、Zn等重金屬污染的土壤起到有效的改良作用；磷酸鹽能夠將重金屬元素轉化為磷酸鹽等難溶解的物質(zhì)可以有效降低Pb、Cu、Zn、Cd等重金屬的含量。在實際的應用過程中需要根據(jù)不同改良劑的應用機理，結合重金屬污染的類型，有針對性的選擇改良劑。使用有機制改良法是在重金屬污染的土壤中添加有機物質(zhì)，這樣就能夠對各種陽離子進行替代，從而改變土壤的pH值。

4.3 物理修復技術

第一，直接換土法。就是將干凈的土壤替換原有的重金屬污染土壤，使用這樣的方式效率非常高，但是由于開挖換土的工程量很大，而且治理的成本相對較高，一般只將其應用到修復后利用價值極高的土壤中。第二，熱化法。使用這樣的方法就是通過間接或者直接加熱的方式，主要加熱源包括水蒸氣加熱、電阻加熱、燃氣加熱等，將土壤的溫度上升到目標值，這樣就會將土壤中的污染物轉化為氣態(tài)，對氣態(tài)污染物進行有效的收集，就可以降低重金屬的含量，使用這樣的方式一般多用于含水量較低，滲透能力較好的地塊，但是在加熱的過程中消耗的能源較高，成本較大，所以只適用于含汞污染的土壤中。第三，玻璃化法。使用高溫處理可以將土壤中的重金屬進行融化，冷卻以后就能夠形成堅硬的玻璃狀態(tài)物質(zhì)，使用物理的方式將這種物質(zhì)分離，玻璃化主要包括異位和原位兩種形式。使用高溫熱能主要包括微波加熱、電加熱以及化石燃料加熱食用，這樣的方式效率非常高，而且能夠有效取出多種重金屬污染物，但是在應用過程中需要消耗極大的能源，治理成本非常高。

4.4 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復法

農(nóng)業(yè)生態(tài)修復技術主要是指農(nóng)業(yè)修復和生態(tài)修復兩種。農(nóng)業(yè)修復是調(diào)整農(nóng)業(yè)工作的管理機制，種植一些不會參與到食物鏈中的植物，來提高有機肥的使用量，這樣就能夠有效固定住金屬污染物，使用能夠消減重金屬含量的化肥，可以有效降低土壤中重金屬的含量。生態(tài)修復就是通過調(diào)節(jié)土壤的肥力、酸堿度、有機制以及pH值等來對土壤的環(huán)境氣溫，空氣濕度進行相應的調(diào)節(jié)，控制重金屬污染所處的環(huán)境介質(zhì)，降低重金屬污染物的活性，這樣就能夠有效遷移重金屬污染物，降低重金屬對環(huán)境產(chǎn)生的影響。對重金屬污染土壤進行治理的過程中，使用生態(tài)修復技術效率很低，在短時間內(nèi)很難看到明顯的修復成果。

5 結束語

現(xiàn)如今針對土壤重金屬污染治理的方式很多，使用不同的修復技術有各自的優(yōu)勢，但是也有一定的局限性，所以很難達到預期的推廣效果。對重金屬污染進行治理是一個綜合性的項目，需要利用多種不同的技術進行有機結合，才能夠有效治理重金屬污染，切實提高土壤治理的有效性。