黃希望，王秋英

（1.南京國環(huán)科技股份有限公司，江蘇 南京 210000；2.中建生態(tài)環(huán)境集團(tuán)有限公司，北京 100000）

土壤環(huán)境受到重金屬污染的途徑有很多，且這些重金屬的來源又非常廣泛，所以造成的影響也就十分嚴(yán)重。通常，健康的土壤環(huán)境一旦被重金屬污染，要想徹底的清除和修復(fù)就會有一定難度，如果未能在有效的時間內(nèi)采取應(yīng)對措施，其造成的影響將不可逆轉(zhuǎn)，甚至?xí)?yán)重威脅人們的身體健康。因此，為了加強(qiáng)土壤中重金屬污染的治理效果，需要對相關(guān)的土壤修復(fù)技術(shù)進(jìn)行深入的分析和研究，同時，還要在實(shí)踐中不斷總結(jié)修復(fù)和治理污染土壤的成功經(jīng)驗(yàn)，才能實(shí)現(xiàn)對重金屬污染土壤環(huán)境的有效治理，從而真正做到保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

1 土壤中重金屬污染源的形成和發(fā)展

由于造成土壤重金屬污染的來源非常廣泛，且類別十分繁雜。所以，要對重金屬污染源的形成和發(fā)展進(jìn)行研究。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這其中的一部分重金屬來源于一些違規(guī)經(jīng)營生產(chǎn)的企業(yè)在生產(chǎn)過程中直接排放的未經(jīng)有效處理的廢渣、廢液和廢氣。當(dāng)前，在我國的工業(yè)企業(yè)當(dāng)中，如采礦冶金、石油化工企業(yè)、農(nóng)藥企業(yè)、鋼鐵企業(yè)以及水泥企業(yè)等大型規(guī)模的生產(chǎn)企業(yè)，有很多企業(yè)的條件都無法滿足正規(guī)的生產(chǎn)需求，所以，對于廢渣、廢液以及廢氣的排放其治理手段和治污技術(shù)都無法達(dá)到相關(guān)要求，導(dǎo)致在排放的廢料中依然存在大量未被處理的重金屬，而這些有害物質(zhì)被直接排放到了土壤環(huán)境中。同時，在這些廢料的長期堆放、擴(kuò)散的過程中，其中的重金屬就會逐漸地滲透到地表之下，導(dǎo)致地表土層中的重金屬含量逐年增加，從而造成了嚴(yán)重的土壤污染。如果遇到雨季，在長時間的雨水滲透作用下，重金屬也會對地下水造成嚴(yán)重污染，進(jìn)而會影響人們的日常用水安全，這對于人們的身體健康造成了嚴(yán)重危害。以上這些情況如果沒能得到及時治理，其污染的程度就會不斷加大，污染的范圍也會逐漸擴(kuò)散，要想徹底地治理和恢復(fù)，就要面對更高難度的整治要求。

還有一部分的重金屬污染，主要來源于大量過度地使用化學(xué)肥料。在我國農(nóng)村地區(qū)，由于土壤的肥力不夠，糧食作物很難達(dá)到高產(chǎn)的水平，所以，為了有效提升農(nóng)作物的產(chǎn)量，有些農(nóng)民就會走捷徑，在農(nóng)業(yè)用地中超量使用化學(xué)肥料，而這些化學(xué)肥料當(dāng)中往往會含有大量的重金屬物質(zhì)。由于化肥的使用量已嚴(yán)重超出了既定標(biāo)準(zhǔn)，而土壤的承載力有限，所以無法在短時間內(nèi)充分吸附大量的重金屬物質(zhì)，而農(nóng)作物也無法對這些重金屬元素進(jìn)行有效的吸收利用。隨著時間的推移，重金屬物質(zhì)就會慢慢累積，從而對土壤環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。這不僅未能實(shí)現(xiàn)糧食作物的增產(chǎn)，還會對農(nóng)作物的正常生長產(chǎn)生了一定的不良影響。

此外，還有一些地區(qū)受不良天氣的影響，再加上部分生產(chǎn)企業(yè)違規(guī)排放的酸性廢氣，都會促進(jìn)酸雨的形成，而酸雨中也包含著大量的重金屬成分。這些帶有污染物的雨水經(jīng)過長年累月的積累，其中的重金屬有害物質(zhì)就會不斷地滲入到土壤的內(nèi)部環(huán)境，從而也會造成土壤環(huán)境的嚴(yán)重污染[1]。

2 土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)及工程應(yīng)用

2.1 化學(xué)修復(fù)技術(shù)

在選用化學(xué)修復(fù)技術(shù)治理土壤環(huán)境污染時，其最主要的優(yōu)勢是見效快。該技術(shù)與其他土壤修復(fù)技術(shù)相比，較為顯著的特點(diǎn)是短平快，且操作方法十分簡便，可以更早地看到實(shí)際的修復(fù)治理效果。化學(xué)修復(fù)技術(shù)采用的原理是按照事前制定的計(jì)劃，將化學(xué)試劑有規(guī)律地注入到被污染的土壤環(huán)境中，并借助土壤中存在的重金屬成分能與化學(xué)試劑發(fā)生反應(yīng)的這一特性，將土壤中的重金屬有害形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害形態(tài)，從而使受到污染的土壤環(huán)境得到了全面的清洗，其中的污染物也被徹底清除。這樣不僅有效治理了土壤的重金屬污染問題，還使被污染的土壤環(huán)境恢復(fù)到了原來的土壤結(jié)構(gòu)。所以，使用化學(xué)修復(fù)技術(shù)對土壤污染進(jìn)行治理，具有方法簡單的優(yōu)點(diǎn)，并且，化學(xué)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，對于一些一般性的土壤環(huán)境污染都能使用，且能收獲良好的治理效果。在使用化學(xué)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行土壤環(huán)境污染的治理過程中，其中治理效果最為顯著的當(dāng)屬拮抗技術(shù)，拮抗技術(shù)能夠使土壤環(huán)境中殘留的重金屬污染物質(zhì)快速地與其進(jìn)行反應(yīng)，從而能使重金屬污染得到快速有效的治理和清除。但這項(xiàng)技術(shù)的缺點(diǎn)是無法有效抑制住污染源，屬于治標(biāo)不治本的技術(shù)類型，因此，在實(shí)際應(yīng)用中會受到一定局限性。需要注意的是，在選用化學(xué)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行土壤環(huán)境污染治理時，還需要充分了解土壤的具體污染情況，這樣才可以選用效果最明顯的技術(shù)類型[2]。

2.2 土壤變換工程技術(shù)

在對土壤環(huán)境污染進(jìn)行治理修復(fù)的過程中，如果選用了土壤變換工程技術(shù)，就要對受污染的土壤環(huán)境進(jìn)行土壤成分的變換工程，這需要從兩方面開展修復(fù)工作。一種是客土作業(yè)工程。客土作業(yè)工程，其本質(zhì)上就是把在土壤環(huán)境中受到污染的土壤區(qū)域進(jìn)行挖掘清除，然后再將未曾遭受污染的土壤運(yùn)輸?shù)叫枰卫淼耐寥拉h(huán)境中，進(jìn)行回填，以換土方式來完成對污染土壤環(huán)境的修復(fù)和治理。還有一種是土壤深層換填工程，這種工程的應(yīng)用具有一定局限性，主要是針對土壤的重金屬污染層較淺，且雨水滲透作用較弱的污染地段進(jìn)行應(yīng)用。其處理過程是，在這些污染地段中開展土壤深層換填工程，首先要對受到污染的土壤地段進(jìn)行深度挖掘并換入安全土壤，以此來完成對土壤結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對重金屬污染離子濃度的稀釋作用，從而降低土壤環(huán)境中的污染程度，然后再通過將無污染的安全土壤和遭受重金屬污染土壤進(jìn)行充分的攪拌和整合，使其污染程度降低至可接受的范圍，并滿足土壤安全使用的要求，即可證明土壤環(huán)境污染的治理工作取得了成功[3]。

2.3 礦物工程技術(shù)

在對土壤環(huán)境污染問題的整治處理過程中，可使用礦物工程技術(shù)。這種污染治理的作業(yè)方法與土壤變換工程技術(shù)有一些相似之處，但礦物工程技術(shù)與土壤變換過程技術(shù)相比，無需進(jìn)行土壤置換，而是使用相關(guān)的礦物質(zhì)散播到受重金屬污染的土壤環(huán)境中，而后將礦物質(zhì)與遭受污染的土壤進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，從而促進(jìn)土壤中的重金屬有害物質(zhì)與投入的礦物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，以此來降低土壤環(huán)境中的重金屬污染，從而使土壤環(huán)境中的污染程度降低到至可接受的范圍內(nèi)，并滿足土壤安全使用的具體需求，實(shí)現(xiàn)對污染土壤環(huán)境的修復(fù)。需要注意的是，應(yīng)用礦物工程技術(shù)也需先要對土壤環(huán)境中的污染源進(jìn)行分析研究，在確定具體成分后，才可以決定該土壤修復(fù)技術(shù)是否符合相關(guān)應(yīng)用要求[4]。

2.4 生物修復(fù)技術(shù)

在重金屬污染土壤環(huán)境的治理過程中，生物修復(fù)技術(shù)是最為廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)土壤修復(fù)技術(shù)。該技術(shù)是借助生物的吸收和轉(zhuǎn)化能力，來消減土壤環(huán)境中重金屬的含量，以此逐步完成對污染土壤的治理和修復(fù)。目前使用最多的生物修復(fù)技術(shù)有四種。

（1）利用微生物修復(fù)技術(shù)對土壤環(huán)境污染進(jìn)行治理。在一些重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo)的污染地塊，可選擇合適的微生物群進(jìn)行培養(yǎng)，從而借助微生物的富集能力，來充分吸收和沉淀土壤環(huán)境中殘留的重金屬物質(zhì)，并且，還可以通過生物體將污染物進(jìn)行氧化和還原的處理，以此實(shí)現(xiàn)對土壤環(huán)境污染的徹底治理，完成對土壤污染的修復(fù)工作[5]。

（2）利用動物來減少重金屬污染程度的技術(shù)。在一些重金屬污染含量超標(biāo)的土壤地塊，可以選擇養(yǎng)殖野兔和刺猬等動物，使其充分吸收土壤中的重金屬元素，從而達(dá)到改善土壤品質(zhì)，降低土壤污染程度的效果；然后，等土壤中的重金屬含量降低到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)含量以下后，土壤環(huán)境的安全性也達(dá)到了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，便可認(rèn)為完成了土壤環(huán)境污染的治理工作；最后，再采用大水漫灌的方式，驅(qū)趕原來吸附大量重金屬物質(zhì)的生物，這時可認(rèn)為從整體上完成了土壤環(huán)境污染的治理工作。這項(xiàng)技術(shù)是生物修復(fù)技術(shù)的基礎(chǔ)操作，其取得的治理效果較好，且操作方法十分簡便，也不會耗費(fèi)過多的治理成本，因此，在一些土壤環(huán)境治理工作中得到了廣泛的應(yīng)用[6]。

（3）采用植物修復(fù)技術(shù)來完成對污染土壤的修復(fù)工作。在使用該技術(shù)之前，需要對擬治理的污染土壤環(huán)境中殘留的重金屬成分進(jìn)行分析，待確定具體成分后，再選擇合適的修復(fù)植物進(jìn)行栽培。一般情況下，不同類型的植物對于不同類型的重金屬具有不同的吸收效果，因此，這種先測定成分再選擇植物品種的方法可有效滿足技術(shù)應(yīng)用的需要。其處理過程是，在被污染的土壤地塊種植對應(yīng)品種的植物，然后利用植物吸收土壤環(huán)境中的重金屬物質(zhì)，以此徹底移除，這樣就可達(dá)到十分顯著的污染修復(fù)效果，且不會產(chǎn)生二次污染，這對于治理土壤環(huán)境的污染具有非常理想的作用。因此，這項(xiàng)土壤修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用也十分廣泛，但修復(fù)周期較長，需酌情使用[7]。

（4）建設(shè)生態(tài)植物園工程也可以作為一種土壤修復(fù)技術(shù)。在應(yīng)用該技術(shù)時，也需要對不同重金屬污染的地塊進(jìn)行深入調(diào)研，并針對特征污染物和污染情況來選擇合適品種的花草樹木，然后在遭受污染的土壤環(huán)境上建設(shè)生態(tài)植物園，或?qū)⑵鋭澐譃楣簿G地進(jìn)行相關(guān)建設(shè)，最后以生態(tài)建設(shè)工程的方法來實(shí)現(xiàn)對污染土壤的修復(fù)目標(biāo)。同時，還要根據(jù)重金屬污染物的具體性質(zhì)特點(diǎn)，對污染地塊進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，避免其再次遭受污染物的侵害。此外，在選擇種植品種時，要選用沒有食用價值且不會進(jìn)入生態(tài)環(huán)境食物鏈中的植物品種，從而有效實(shí)現(xiàn)對重金屬物質(zhì)的吸收、富集和轉(zhuǎn)移，滿足對土壤污染的修復(fù)要求。通常，該技術(shù)可應(yīng)用于地塊區(qū)域較大、土壤環(huán)境中的污染成分相對復(fù)雜的情況。但在使用該技術(shù)之前，也需要進(jìn)行科學(xué)充分的污染情況調(diào)查工作，且建立完善可行的生態(tài)建設(shè)方案，這樣才能對土壤環(huán)境污染修復(fù)的具體實(shí)施過程進(jìn)行科學(xué)的組織和安排[8]。

2.5 控制土壤水分含量

在土壤環(huán)境中，土壤成分發(fā)生氧化或還原狀態(tài)的期間，大部分的重金屬污染物質(zhì)的活性都會對土壤造成較大影響，而不同價態(tài)的重金屬離子物質(zhì)對土壤環(huán)境造成的污染狀況也不同，因此，在產(chǎn)生毒性方面也有著較大差異。當(dāng)處于氧化狀態(tài)環(huán)境下的重金屬離子得到了氧離子，其化合價就會升高；反之，當(dāng)重金屬離子處于還原狀態(tài)下失去了氧離子，其化合價就會降低。而水是將氧氣輸送至土壤環(huán)境中的主要路徑，所以，土壤的濕度越大，土壤成分中所包含的氧氣含量就越高，當(dāng)重金屬離子處于這種環(huán)境中，就充分具備了發(fā)生氧化反應(yīng)的條件；而當(dāng)土壤中的水分有所下降時，土壤濕度也隨之降低，隨之氧氣在土壤環(huán)境中的含量也會逐漸減少，在這種情況下，土壤環(huán)境中的重金屬離子就具備了發(fā)生還原反應(yīng)的條件?？梢姡ㄟ^改善土壤中的含水量，有助于實(shí)現(xiàn)對重金屬離子化合價轉(zhuǎn)移的有效控制，從而也減輕了土壤環(huán)境中重金屬污染程度[9]。

2.6 物理修復(fù)技術(shù)

除了常見的土壤環(huán)境污染問題，在一些廢棄醫(yī)院的池塘、生產(chǎn)企業(yè)的排污坑道等具有較高濕度的土壤環(huán)境或淤泥地塊當(dāng)中，也會存在一定的重金屬污染問題。當(dāng)對這些類型的土壤環(huán)境進(jìn)行修復(fù)時，就要使用電極驅(qū)動修復(fù)技術(shù)。在使用電極驅(qū)動修復(fù)技術(shù)開展修復(fù)工作時，需要在污染的淤泥中，插上兩個電極，并借助電極將土壤中的重金屬污染物離子進(jìn)行有效集中，使其都聚集在一個電極上，以此來增加單極重金屬的污染物濃度；然后，將土壤環(huán)境中的重金屬物質(zhì)集中后，再采用適當(dāng)?shù)耐翆又脫Q或者是其他的相應(yīng)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行土壤環(huán)境污染問題的治理。此外，也可以使用物理加熱技術(shù)，即通過改變土壤環(huán)境中的溫度，讓重金屬離子的化合物分子在溫度變換的條件下不斷揮發(fā)，以此來降低土壤的污染程度，這種方法也可以有效進(jìn)行污染土壤的修復(fù)。

通常情況下，根據(jù)需要修復(fù)的污染土壤地塊的面積不同，可在直接加熱技術(shù)、紅外線加熱技術(shù)、水蒸氣加熱技術(shù)以及微波輻射加熱技術(shù)中進(jìn)行選擇，但要從操作便利性和經(jīng)濟(jì)可行性兩個方面進(jìn)行綜合考慮，最后選用合適的技術(shù)類型。還有一種玻璃花修復(fù)技術(shù)，也可以對土壤環(huán)境的污染起到修復(fù)治理的作用。該技術(shù)是利用高溫高壓的條件，將土壤中的重金屬污染物質(zhì)進(jìn)行塑化，將其轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài)，然后再使用第三方的技術(shù)方法將玻璃態(tài)物質(zhì)從污染土壤環(huán)境中分離出來，以此完成對土壤環(huán)境的治理。但這種技術(shù)所需的成本較高，一般只在面積較小且十分緊缺的土地資源中使用[10]。

3 結(jié)語

綜上所述，為了促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高人們的生活水平，需要對現(xiàn)有的土地資源進(jìn)行開發(fā)和利用，但如果沒有合理使用土地資源，或?qū)τ诃h(huán)境保護(hù)置之不理，就容易對土壤環(huán)境造成嚴(yán)重污染?，F(xiàn)階段，各種各樣的重金屬污染已開始影響人們的健康生活，且對于不規(guī)范生產(chǎn)企業(yè)若不進(jìn)行嚴(yán)格的整治和處理，土壤重金屬污染還會不斷加劇。因此，相關(guān)人員應(yīng)直視所存在的問題，并及時解決，還要在不斷的實(shí)踐過程中，探索更加經(jīng)濟(jì)適用的土壤修復(fù)技術(shù)。同時，還要加強(qiáng)對土壤修復(fù)方面的研究和學(xué)習(xí)，這既是土壤環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也是生態(tài)文明社會發(fā)展的必然趨勢。