摘要：虽然我国拥有辽阔的国土面积，但是由于人口数众多，人均可用耕地面积非常有限，加之其中伴有土壤重金属污染问题，不仅影响了农作物健康成长，也可能会危害人体健康。为了可以提高国内土地资源利用率，有关部门必须要加快应用先进的土壤修复技术来处理现阶段存在重金属污染问题的土壤，保障它们的质量。因此，如何有效修复受到重金属污染的土壤是当下值得深入探讨的重要课题之一。

关键词：重金属；污染；土壤；修复

1 重金属污染土壤的修复意义

土壤出现重金属污染的成因主要是自然活动或者人类活动产生了大量能够对土壤产生污染的重金属，尤其是人类活动更是造成重金属污染土壤的核心因素，如排放废水、交通尾气或者其他类型的废气，使得生成的重金属元素进入了土壤当中而增加了其重金属元素的相应含量。重金属污染土壤问题会对社会和谐发展带来不利影响，加快其修复处理势在必行。首先，出现重金属污染的土壤会给植物的正常生长带来危害，如重金属透过土壤被植物吸收之后可能会对其营养吸收能力以及光合作用等生理反应产生不利影响。其次，对微生物或者其他各种类型的生物活动会带来不利影响，如食草动物食用了被重金属污染的土地栽植产品，那么这时候这些污染会对它们产生危害。

2 土壤重金属的污染来源

土壤重金属的污染来源广泛，可分为工业、农业、生活污染，以及交通污染和自然污染。工业污染主要为矿产冶炼、电镀、化工等行为排放的重金属；农业污染存在于农业生产；生活污染来源于生活垃圾，家庭燃煤等交通污染来自汽车尾气排放，以及车辆磨损、油料燃烧等。自然资源产生的重金属污染是不可避免的，土壤母质内的重金属含量较高，加上自然排放，如火山喷发而造成的土壤污染等。重金属不易被溶解以及生物降解，并且有生物富集的作用，对植物的危害主要在于影响植物的生长，如影响农作物的产量与品质。土壤重金属污染有着较长的潜伏期，污染表现特点主要为隐蔽性、不可逆性、表聚性、长期性等。土壤重金属含量过高会引起土壤质量下降，降低土壤微生物量，破坏土壤微生物种群结构，造成土壤微生物失衡。受污染土壤一般变现为丧失生物多样性，生物活性减少。

大气中含有较多的重金属，大气沉降是土壤重金属的来源。工矿企业的生产、汽车尾气、汽车磨损产出的粉尘，是大气重金属的重要来源。大气中重金属含量具有一定的地域性，重金属污染主要分布在工矿企业的铁路、公路两侧。部分细微粉尘会随着风而扩散到周遭地区，形成条带状的分布，与污染源的距离越远，污染物浓度越小。大气中的重金属经过自然沉降以及降雨进入土壤，长时间的积累，会造成土壤污染。

在农业生产中使用含有铅、汞等重金属的农药，以及重金属含量超标的化肥，会造成耕地土壤的重金属污染。从农药种类来讲，部分磷肥中镉的含量较高，部分氮肥中铅含量较多。随着农业生产技术的改进，农业施肥、用药方式进步，由农药、化肥带入的重金属污染有所缓解。在畜牧业中，动物饲料通常添加有Cu、As、Zn等元素，重金属元素进入牲畜体内后，部分被吸收，部分被排出体外，由粪便加工制作的有机肥料用于耕地，加重了耕地重金属污染的问题。

3重金属污染土壤修复技术

3.1 物理修复技术

所谓物理修复技术，就是利用物理手段，使重金属元素与土壤分离。

3.1.1 客土法和换土法

这一技术主要采用覆盖新鲜土和翻土的方法、去除受污染的土壤的方法等等，将被污染的土壤和未被污染的土壤分开。由于受地形影响，不同地区在选择适宜方法时需要充分考虑当地水文情况及地下水资源分布状况。就拿表层覆盖法来说，也就是用防水材料对受污染的地区进行遮盖，但是，它的覆盖范围是有限的，需要考虑周边水文地质条件，覆盖材料等因素、区域坡度及其他因素。换土法可直接从已受污染的土地上挖出新土层并进行处理，而客土法则需要先在原有土层中挖取新土再对地表进行处理。整体来看客土法与换土法修复效果更好，效率更高，它存在着造价高，工程量较大等缺点，有二次污染危险。

3.1.2 热脱附修复技术

这项技术是在高温下处理土壤的，使之在某一特定温度时，土壤重金属得以释放，从而净化土壤。由于高温可以加速植物的生长速度和提高生物量，因此这种修复方式被认为是一种非常有效的生物治理手段。目前国内使用的是高温原位加热方式、电磁波加热等来修复热解吸。

3.1.3 电修复技术

电修复技术就是将电极插入土壤之中，用小电流形成电场，以及利用电场作用，对土壤重金属进行采集与治理的工艺。本文综述了电修复技术在国内外土壤环境中的研究进展以及其机理，介绍了几种主要的电化学修复技术及其优缺点。电修复技术应用前景广阔，适用多种土壤环境。

3.2 化学修复技术

重金属污染土壤的化学修复方法主要有2种：①添加化学试剂以提高重金属在污染土壤中的流动性，去除污染甚至循环利用；②添加化学试剂将重金属污染土壤中的污染物转化为在土壤中稳定的低毒或无毒价态。化学修复的优点是处理效率高，作用可靠性高，在一定条件下具有持久性。当土壤污染情况紧急，需要彻底治理或紧急治理时，优先采用化学法；缺点是有药品投加量较大，成本高，存在二次污染隐患，且长期治理需要反复投加化学药剂。

3.2.1 化学固定技术

这项技术主要就是在土壤里加入固化剂，一方面，可采用离子交换、沉淀、吸附等方法。另一方面，通过水解等手段降低重金属污染物的溶解和迁移，通过固化土壤重金属，可在某种程度上降低毒性。由于土壤中的重金属离子具有很强的迁移性，所以在应用过程中要根据实际情况选择合适的固化方法。目前国内用化学固定法治理重金属污染固化剂大多是氧化铁，钢渣和水泥，对于不同重金属污染土壤而言，所需固化剂不一。在实际应用中，为了降低重金属的毒害作用，往往会加入一些有机物，如腐殖酸类等物质。如降低重金属生物效用，含铁氧化物吸附势在必行，或应用分子筛离子交换性能，对土壤重金属污染进行修复。

3.2.2 化学还原技术

这项技术是通过采用还原性较强的化学药剂，使得受重金属污染的土壤污染物价态降低，因而降低了它的毒性，目前，在我国应用的还原剂主要是二价铁和零价铁，有学者已确认零价铁，硫化亚铁的存在、重金属污染土壤四氧化三铁及其他还原剂。该技术是将这些还原物质添加到土壤中，并加入一定数量的氧化剂，利用氧化剂与还原剂发生反应，达到去除污染物目的。尽管该技术对重金属污染的土壤具有很好的修复作用，但其应用范围受到了一定限制，仅能用于土壤受到重金属污染较重。

3.3 生物修复技术

生物修复技术采用降解的方法、吸收与转化及其他生物降解过程，对重金属污染土壤进行控制。在众多的生物修复方法中，物理法具有成本低、效率高、操作简便等优点，但其缺点是效率较低。植物修复技术等、动物修复技术和微生物修复技术在国内使用最为普遍。

3.3.1 植物修复技术

从自然条件看，一些植物能更好地吸收重金属，能吸收污染土壤重金属元素至其根茎，从而使该区土壤中重金属浓度下降。因此，研究如何更好地利用植物进行重金属的去除具有重要意义。而植物修复技术就是把这些植物和生物技术相结合的产物，采用化学，生物技术进行吸附、对重金属污染物进行转化降解。它可以有效地减少或去除土壤中有毒物质如汞、镉等，同时还能提高作物产量、改善农产品质量，并促进农作物生长。在实践中，因成本低廉，安全性好、对土壤破坏性小，绿色环保，广泛应用于处理土壤中重金属。目前国内外学者已开展了大量关于重金属在土壤环境中迁移机理以及影响因素方面的研究。国内的研究者经过了长时间的努力，还找到了适合我国多数地区使用的方法、植物蜈蚣草在不同种类重金属污染的土壤中，它对土壤锌，铅、砷和其他重金属污染物吸收效果良好，适用于全国大多数土壤重金属污染地区。

3.3.2 动物修复技术

这项技术主要利用动物本身的生物活性，降低甚至彻底消除土壤重金属。因此，在农业上应用较为广泛，特别适用于土壤污染严重的地区。当前国内应用最广泛的动物为蚯蚓，蚯蚓属于土生动物，不仅具有旺盛生命力，也可通过吃，挖等方式、排泄和其他生物行为对土壤重金属污染物进行改造。另外，在对农田进行处理时，将蚯蚓作为重要的材料之一，可有效地降低重金属含量。尽管利用蚯蚓来治理被重金属污染的土壤，效果良好，经济环保，但受蚯蚓活动量限制，它的修复也是有限度的。

3.3.3 微生物修复技术

微生物修复技术利用特定微生物对土壤重金属进行降解转化，使之变成无毒土壤。它是目前治理土壤污染最经济、有效且应用最为广泛的一种途径。微生物修复方法大致可分为两大类：（1）一些微生物可以和重金属进行反应，由此而溶解或者析出它所产生的酸，例如柠檬酸菌代谢产物HPO42-就能和镉离子相结合，形成这一反应。（2）一些微生物氧化还原时，能将金属离子转化为高价金属离子，降低了它的活性，由此实现降低毒性。

4 土壤重金属污染防治措施

4.1 调查在产企业土壤污染状况

各级政府部门应按照国家土壤污染状况调查的工作要求与标准，尽快开展重点行业、企业用地方面的土壤环境质量调查。从而掌握土壤污染的面积、分布与环境风险情况，进一步构建重点行业企业用地土壤环境质量的基础数据库。同时建立重点行业企业在用地土壤环境质量方面的状况定期调查制度，可以采取每10年开采一次的频率。

4.2 严格控制污染物排放总量

加强涉重金属行业的污染防控，在重金属重点防控区内要禁止新建、改扩建任何增加重金属污染物排放的一系列建设项目，对于现有的技术改造项目要通过实施“区域削减”等方式，从而实现增产减污。对于重金属污染防控的非重点区，以及新、改扩建重金属排放相关项目，更应严格地落实重金属在总量替代、削减等方面的要求，从而严格控制重点行业发展的规模。

4.3 深化重点行业及重点区域的污染综合整治

要加强对有色金属矿的采选、有色金属的冶炼、化学化工、炼焦、电镀、铅酸蓄电池的制造以及危险废物处理、危险化学品的生产、使用等一系列重点行业以及国家级和省级重金属相关重点防控区的整治。进一步严格相关环境准入标准，强化清洁生产、污染物排放标准等一系列环境指标约束。从而全面提升重点区域、行业的污染治理以及清洁化水平，降低重金属的污染物排放强度。

4.4 建立企业生产的全程管控措施

加强污染的源头监管，进一步做好污染预防措施。强化企业在生产过程的管控，全面推广清洁生产的技术，从而提升土壤污染高风险的行业企业清洁的生产水平。提升末端治理水平，从而减少污染废物排放。深化污水污泥处理处置方面的科技创新，加强含重金属及有毒有害等污水污泥处置力度，更要不断提高企业在污水污泥方面的处置水平。

5结语

重金属污染土壤会给植物的正常生长，微生物活动和人体健康带来危害，也会危害周边水体环境。而重金属污染土壤修复的技术与方法众多，具体涵盖了化学修复、物理修复、生物修复等多种修复方法，实际修复受污土壤中需要结合土壤受污染情况与条件，综合考虑成本、安全以及可行性等因素之后确定最佳的受污土壤修复技术与方法，保证最大程度提高受污土壤修复效果。

参考文献

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