土壤重金属污染与相关修复技术研究

土壤是十分重要的自然资源，同时也是人类获取资源的关键基础。伴随着城市工业化以及农业现代化的进程，土壤逐渐受到了各种不同程度的污染与损害。其中，土壤重金属污染是当前生态环境污染下的重要环境问题之一。土壤重金属污染拥有滞后性、不可逆性等特点，一旦出现重金属污染情况就难以彻底治理恢复。因此，针对土壤重金属污染及其相关修复技术进行研究对于保护土壤环境、实现可持续发展有着十分重大的实际意义。

一、土壤重金属污染及其来源

土壤重金傥廴炯次人类在生产生活等社会活动中使得重金属进入土壤的行为，使得土壤中的重金属含量超标，进而导致危害生态环境。一般土壤重金属污染中重金属的种类主要有砷、锰、铬、铜、镉等，通常为多种重金属的复合污染情况。一旦土壤出现了重金属污染情况则会严重影响农作物的生长与收获，导致农作物产量减少、质量下降，严重者会危害人类健康。另外，土壤重金属还会对大气环境、水资源造成污染，影响范围十分广泛。因此，土壤重金属污染已经成为了世界各国重视的重大环保课题。

土壤重金属的来源包括以下几个方面：第一，在矿产开发过程中和冶炼过程中，由于矿区没有安设完善的环保治理装置，大量冶炼矿产废物直接抛弃户外，从而导致土壤出现重金属污染；第二，化肥农药的过度使用导致土壤出现重金属污染，重金属含量较多的磷肥、农药会导致土壤胶质结构改变，营养成分降低；第三，农作物肥料添加剂中含有大量的铜、锌，金属元素会伴随着肥料一同进入土壤，从而导致土壤出现重金属污染。

二、土壤重金属污染的修复技术

（一）生物修复技术

常见的生物修复技术有植物修复技术、动物修复技术等。植物修复技术主要是针对土壤重金属污染进行植物降解处理、植物挥发处理等，不同的处理方式拥有不同的处理机制。其中，植物降解主要是让重金属进入植物内部，通过植物生长机体演化过程转变重金属离子形态，从而降低其危害性。植物根系钝化是植物根系中的有机酸、多肽等物质与重金属离子融合，从而缓解重金属的移动性，降低重金属通过地下水或空气对土壤造成进一步污染的分析。并且，植物中富有的金属硫蛋白含有半胱氦酸，其能够与重金属结合形成无毒的络合物质，以改变重金属的离子形态。动物修复技术即为利用土壤动物经过吸收、分解等形式来转变土壤理化性质，丰富土壤肥力，使得植物与微生物在土壤中的生长，进而产生修复土壤重金属污染的作用。动物修复技术通常都是将土壤动物包括线虫、虹蝴饲养在受到重金属污染的土壤当中。

（二）化学修复技术

常见的化学修复技术有电力修复技术、土壤淋洗技术等。电力修复技术，其原理即为在土壤中插入电极，给土壤通电，从而使得土壤中存在的重金属物质能够在电力的作用下形成氧化还原反应，并且在迁移的作用下达到电极的阴极，进而实现去除土壤污染物的目的。电动修复技术在去除土壤重金属污染的过程中拥有能源消耗低、后续处理便捷、不会导致二次污染等优势，但是该技术仅仅适合在面积较小的土壤污染区域中应用，对于大面积的被污染土壤在技术可行性上仍然有待提升。土壤淋洗技术就是通过使用淋洗药剂来去除土壤中的重金属物质。此技术适用于大面积、污染程度严重的土壤，特别是在土质为轻质土与砂质土的土壤处理中效果更优。

（三）物理修复技术

常见的物理修复技术有改土技术、玻璃化技术等。改土技术包括客土、深耕翻土等方式。通常来说，土壤重金属污染一般都附着在土壤表层，而客土法则是将大量干净无污染的土壤与被污染的土壤相混合，以尽量降低土壤污染物的浓度，并且减少重金属污染物与土壤植物根系的直接接触，从而实现降低土壤重金属对植物的损伤。深耕翻土法则是将土壤进行深耕翻覆，让位于土壤表面的重金属能够在土壤中扩散，从而综合降低土壤中重金属的整体浓度。虽然改土技术是一种有效的土壤重金属污染修复技术，但是在实施过程中需要投入较大的人力物力，经济效益不佳，无法从本质上去除重金属，是一种非理想的修复技术。玻璃化技术，即为把重金属污染的土壤放置在高温下进行玻璃化处理，在完成处理温度下降冷却后变成坚硬的玻璃体物质，土壤中的重金属完成固定处理，将其从土壤中清除即可。经过玻璃化处理技术后，土壤中的重金属物质将会始终处于稳定状态，重金属将会被永久固定。

三、结语

重金属对土壤的污染与危害已经严重影响到土地的使用以及人类的生产生活，土壤重金属污染这一环境问题也受到了人们的广泛关注。目前，可以通过生物修复技术、化学修复技术、物理修复技术等来对土壤重金属污染进行修复。然而就目前土壤重金属污染修复的情况来看，某一项单一的修复技术难以达到理想的修复效果，需要根据土地不同的污染情况来综合使用生物、物理、化学等修复技术，以改善土壤的重金属含量，提升土壤修复效率。相信在不久的未来，土壤重金属污染修复技术将会得到进一步的发展，为生态环境保护与可持续发展带来更加广阔的前景。

（作者单位：承德市环境信息中心）