王虎成1，2 彭秀梅1，2
1.四川天睿鸿程企业管理咨询有限公司，四川成都 610045
2.2.四川菁智横工程技术有限公司，四川成都 610045
摘要：当今社会的不断发展带来了各种各样的污染，土壤污染已成为全球性的环境污染。土壤重金属污染在土壤污染中占有很大比例，土壤重金属污染物主要是指汞、镉、铅、铬、锌、铜、镍、钴以及类金属砷等，重金属在土壤中不易随水淋溶，不能被微生物分解，只能发生形态的转化，具有明显的生物富集作用。重金属主要通过对作物产量和品质的影响来表现其危害，土壤污染具有较长潜伏期。由于土壤污染物及地域的复杂性，土壤一旦受到污染，其治理不仅见效慢，费用高，而且受到多种因素的制约。本文总结了我国重金属污染的现状，对土壤修复措施进行研究，为实现对重金属污染土壤进行有效的生态整治和高效利用提供技术支撑。
关键词：土壤重金属，污染，修复
引言：土壤是人类赖以生存的自然环境和农业生产的重要资源，世界面临的粮食、资源和环境问题均与土壤密切相关。随着全球工业的迅猛发展，有害重金属通过各种途径进入土壤，造成污染。土壤污染不仅影响农作物的产量和品质，还导致地下水污染，严重危害人类的健康。当大量重金属随着各种各样的人类活动进入土壤中，便造成这些元素在土壤中积累，由于人类活动频繁与土壤接触的机率很高，所以土壤的重金属污染更容易通过大气、水体、食物链而直接或间接地进入人体，威胁人类健康甚至生命。因此，研究土壤重金属污染修复对策是一项重要的基础工作。
1.土壤重金属污染现状
对我国土壤重金属污染来源研究分析，土壤重金属污染主要来自：大气降尘、污水灌溉、农药和化肥、采矿和冶炼等[1-2]。
2.分布规律
由于土壤受人类各种活动的强烈影响，因此其重金属污染分布也呈现出显著的空间差异。一般地，人口聚集的城市中心区域土壤重金属含量明显高于郊区和农田。对“市区－郊区－农区”土壤研究发现，重金属离子总量、重金属离子多样性等随着距市中心距离的增加而降低，重要污染重金属Pb、Cu、Ni、Cr的含量下降非常明显[3]。在不同的功能区污染，重金属分布呈现出一定的规律性。一般的规律表现为：Pb的浓度为老工业区＞老居民区＞商业区＞开发区＞其它；Zn的浓度为老居民区＞商业区＞老工业区＞其它；Cu的浓度为老居民区＞商业区＞其它；Cd的浓度为老工业区＞老居民区＞其它[4-6]。而在同一个地区，土壤中重金属污染物的来源可能是单一的也可能是多样的，土壤层次凌乱，重金属在其垂直剖面方向分布变异较大，不同功能区重金属元素在土壤中各层的聚集状况没有规律可循。
3.土壤重金属污染修复难度大
土壤遭受重金属污染后，难以降解，如果耕地遭受重金属污染，基本无法恢复，随着人类的正常生产与生活等，耕地pH值会发生一定的变化，土壤中重金属含量会因化学反应使其价态与形态都受到不同的影响。因人类无法通过感官轻易识别土壤重金属污染，因此重金属污染往往是长时间以后才被发现，这使土壤重金属污染修复难度不断加大。
综上，重金属污染在我国十分严重和普遍。
4.土壤重金属修复措施
重金属污染土壤修复的主要方法有物理、化学、农业调控、生物等方法。本文将从这几个方面讲述修复土壤重金属污染的有效途径。
4.1物理方法
4.1.1去表土、换土、客土、深耕翻土
去表土技术是利用重金属污染土壤表层土的特性，去除表层污染土壤后，耕作活化下层土壤或覆盖未被污染活性土壤的方法，转移的表层土可堆放到非农田地或用于建筑、进行固定化处理。换土法是将表土移走后换上新的干净土壤，重金属主要积聚在细粒中，可通过过筛等技术，减少换土量。客土法是通过向污染土壤中加入大量的干净土壤，覆盖在表层或混匀，使污染物浓度降低或减少与根系的接触，达到减少其危害的目的。客入土壤应选择质地粘重或有机质含量高的土壤，以增强土壤的环境容量。通过深耕翻动土壤，也可以使人表层中重金属含量降低，但只适用于土层深厚的土壤且污染较轻，同时要增加施肥量，以弥补耕作层养分的减少。
4.1.2热解吸法
对土壤进行加热升温将有害物质赶出土壤并收集起来进行集中处理，一般用于易挥发性有害物质污染如汞、硒的治理。此项技术已成功地治理了2300t以上被汞污染的土壤。
4.1.3提取法
提取法包括洗土法、堆摊浸滤法和冲洗法。运用试剂和土壤中的重金属作用，形成溶解性的重金属离子或金属—试剂络合物，然后用清水把污染物冲至根耕层外，再用含有一定配位体的化合物或阴离子与重金属形成较稳定的络合物或生成沉淀，以防止污染地下水，最后从提取液中回收重金属，并循环利用提取液。现在可以利用EDTA、CDTA等重金属螯合剂来提高重金属离子流动性。
4.2化学方法
4.2.1施加改良剂
常用的改良剂有石灰性物质、磷酸盐、钢渣、高炉渣、粉煤灰及膨润土等。在重金属污染的酸性土壤中，施用石灰、粉煤灰等碱性物质，能提高土壤的pH值，降低重金属的溶解性，从而有效的降低了植物体的重金属浓度。在碱性土壤中施用磷酸盐类物质可使重金属形成难溶性磷酸盐，在一定的酸碱度下，重金属能被铁、锰氧化物所固定，在土壤中施用的钢渣被腐蚀转化为铁的氧化物，通过沉淀吸附作用固定土壤中镉、镍及锌离子。在砷污染的土壤中添加硫酸锌或氯化镁可形成难溶的锌、镁砷酸盐。在重金属污染严重的土壤中放入含硫物料，能使土壤中的镉汞形成硫化镉、硫化汞沉淀。
4.2.2离子拮抗作用
由于土壤环境中重金属具有拮抗作用，因此可向某一重金属元素轻度污染土壤中放入少量的与该金属有拮抗性的另一重金属元素，以减少植物对该重金属的吸收。化学性质相近的Ca和Sr、Cd和Zn、K和Cs等之间都可能产生拮抗作用。
4.2.3电动力修复
通过在土壤中外加一直流电场，在电解、电迁移、扩散、电渗及电泳的作用下，污染物在电场中作相对运动，流向土壤中的一个电极，然后通过工程化的收集系统将电极收集起来进行处理。研究表明，电流能打破所有金属—土壤键，该技术在去除低渗透性土壤中的铅、砷、铬、镉、铜、铀、汞和锌等重金属是非常有效的。
在处理的方法中，物理、化学方法效果虽好，但费用太高，工程量大，只适用于小范围内重度污染的土壤。
4.3农业调控
包括改变耕作制度、增施有机肥、生态修复，农业方法时间长，用于轻度污染。
4.4生物方法
包括植物萃取作用、植物的挥发及根际过滤作用、动物及微生物修复，生物修复虽然费用低廉，且有一定的经济效益，但超积累植物往往植株矮小，生物量较低，生长速度慢，生长周期长，且易受土壤水分、盐度及酸碱度的影响。
5.结论
因各种方法的作用和适用范围各不相同，但又相互联系，互相补充，故应因地制宜，综合应用，将两种及以上修复技术组合，可取长补短，达到高效、低能的双重效果。解决土壤重金属元素的污染问题，应加强重金属元素土壤生态化学行为和修复技术研究，特别是应用前景大的植物技术和微生物技术，寻求多种修复技术的综合运用。
参考文献：
[1] 范拴喜.土壤重金属污染与控制中国环境科学出版社2011年11月。
[2]张勇.沈阳郊区土壤及农产品重金属污染的现状评价土壤通报,2001, 32(4):182-186。
[3]张金屯,POUYATR.“城－郊－乡”生态样带森林土壤重金属变化格局，中国环境科学,1997,17(5):410–413。
[4]马建华,张丽,李亚丽.开封市城区土壤性质与污染的初步研究，土壤通报,1999,30(2):93–96。
[5]王美青,章明奎.杭州市城郊土壤重金属含量和形态的研究，环境科学学报,2002,22(2):603–608。
[6]卢瑛,龚子同,张甘霖.南京城市土壤Pb的含量及其化学形态，环境科学学报,2002,22(2):156-160。