池州市贵池区生态环境分局 安徽池州 247100
摘要：随着社会经济的迅速发展，土壤污染日趋严重，由此引发的一系列问题引起了人们对土壤污染的关注，尤其是土壤重金属的污染。首先对土壤重金属污染的现状及危害进行了概述，然后对相关的修复技术进行了综述。物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术是修复土壤重金属污染的主要技术，分别对这几项技术进行了阐述、对比，供相关人员参考。
关键词：土壤;重金属污染;修复技术
1土壤重金属污染的成因
土壤重金属污染的成因有自然原因和人为原因，人为原因是主要原因。重金属污染的途径主要包括：含有重金属粉尘的大气的沉降、被污染的河水进行农田灌溉以及固体废弃物的排放，其中含有重金属粉尘的大气的沉降是重金属污染的主要途径。土壤中重金属污染的主要来源包括工业生产、农业生产、交通运输和城市生活。农业生产过程中农药、化肥、薄膜等的不合理使用及污水的灌溉都会造成土壤重金属污染。矿产冶炼加工、电镀、电池、塑料、化工、制革等行业在生产的过程中产生废水、废气和废渣如果未进行合理的处理就排放到环境中也会造成土壤重金属污染。在交通运输过程中所产生的废气、轮胎的磨损物及携带的粉尘，通过大气沉降进入到土壤，从而对土壤造成污染。城市生活过程中所产生的废旧电器、电池等电子垃圾不能无害化处理回收，生活垃圾的焚烧等产生的烟气及废渣等也是重金属污染的来源。重金属进入到土壤中后，在运移过程中会受到重金属本身的影响以及土壤的物料、化学、微生物性质的影响。
2土壤重金属污染的治理方法
2.1物理修复
2.1.1物理工程技术
物理工程修复主要包括客土、换土和深耕翻土法，是最常见的修复方法。工程法原理主要是通过把表面受重金属污染的土壤用干净的土壤覆盖、剥离换土或翻入深层，具有操作简单，实施迅速，但工程量较大，投入较高，治标不治本，易造成土体结构的破坏，影响土地肥力，容易造成二次污染。
2.1.2热脱附技术
热脱附技术是对土壤进行热处理的一种方式，热脱附法的研究从20世纪80年代已经开始，主要是通过对土壤的直接或者间接加热的方式使土壤升温，在高温作用下土壤中的汞等重金属离子会形成蒸汽并挥发，同时设置气体收集系统，对含有重金属的气体进行回收处理。在热脱附过程中可以随意调整温度的高低，并根据不同的温度，分为高温热脱附和低温热脱附两种形式。在高低温热脱附中以315℃为临界点，主要应用于挥发性高的重金属污染土壤修复。但是这种修复方式在修复过程中存在耗能大、成本高以及土壤结构容易受到损伤等不足，因此没有得到普遍应用和推广。
2.1.3电动修复技术
该技术是20世纪90年代美国路易斯安娜州立大学研究出的土壤原位修复技术。电动修复的原理是施加直流电场到受污染的土壤形成电场梯度，在电迁移、电渗流、电泳的作用下，污染物移动到电极的两端，从而实现污染土壤的修复。
该方法适用于其他方法不适用的低渗透的黏土和淤泥，依靠电动修复的过程把污染物从现场清除，不需要把污染的土壤固相或液相介质从现场挖出或抽取出去，从而显著减少费用，处理效率高。该方法应用前景广阔，但目前主要停留在实验室研究阶段，在现场应用案例较少，处理效果受土壤pH的影响较大，必须是酸性土壤，在调节土壤酸性时会导致土壤理化性质的改变。
2.2化学修复技术
2.2.1化学固化技术
化学固化技术的原理就是通过向土壤中加入一些固化剂，通过固化剂和土壤的反应改变重金属的形态，降低土壤的生物有效性和迁移性，从而达到降低重金属对土壤的污染的目的。固化剂主要是通过和土壤发生沉淀作用、吸附作用、配位作用、有机络合作用和氧化还原作用来达到减轻重金属对土壤污染的作用。
1）沉淀作用：能够和土壤发生沉淀作用的固化剂主要是一些碱性物质，其中最具有代表性的固化剂是石灰石。石灰石治理重金属污染土壤的机理是石灰石的加入提高了土壤的pH值，使得土壤中的一些金属离子在碱性环境中形成沉淀，从而降低了土壤中金属离子的迁移，达到了降低污染的目的。2）吸附配位作用：黏土矿物治理土壤中重金属污染的原理是通过吸附、配位和共沉淀反应等作用，钝化重金属，降低重金属的生物可利用性。由于沸石独特的空间结构，在这方面的研究比较多。
沸石对土壤中的重金属的钝化效果和土壤的类型、酸度、温度、作用时间以及金属的类型有关。同一种沸石能够对不同类型的重金属产生不同的效果。3）有机络合作用：有机质主要是通过和土壤发生有机络合作用生成不溶性复合物减轻重金属对土壤的污染。有研究表明，长期施用有机肥可以增加土壤中的矿物类官能团的数量，使得土壤中更多的金属离子被络合，减少土壤中重金属的迁移，从而改变土壤中的重金属含量。这种土壤的修复方法尽管能够降低金属的生物利用率，但是金属在土壤中的总浓度有发生改变，随着风化、分解等一系列自然过程的发生，土壤中的重金属将再次被活化。
2.2.2化学萃取技术
化学萃取技术的原理是通过加入化学萃取剂、水溶液，将重金属从土壤中分离出来，然后将其去除。最常用的化学萃取技术有螯合剂萃取和酸萃取，这些物质价格比较低，也不容易对土壤造成污染。常用的螯合剂有EDTA，淋洗液中螯合剂的浓度越高重金属的去除率就越高，但是这种情况会导致EDTA的利用率降低，这样也会对土壤造成损害，所以需要在进行利弊权衡的情况下选择合适的螯合剂的浓度。在进行酸萃取时，常用的酸有柠檬酸和醋酸，可以有效去除土壤中的重金属，但是在萃取的过程中要控制好土壤的pH值，因为如果土壤的pH值太高，土壤中的重金属不能够以离子状态存在，但是如果土壤的pH值太低，又会损坏土壤的理化性质，导致养分的流失。
利用化学技术治理土壤重金属污染成本低、效果好，有广阔的发展空间。但是，对重金属化学修复技术的机理研究不够透彻，不能够保证修复效果的稳定性，还有很多问题需要进行深入研究。
2.3生物修复技术
生物修复就是通过植物、动物及微生物的生命代谢活动减少土壤中重金属的含量或降低重金属的毒性。除了植物修复、动物修复、微生物修复外，还有这几种技术的联合修复技术。
2.3.1植物修复技术
植物修复技术就是通过种植植物来达到降低土壤中重金属含量的目的。植物修复技术包括植物提取技术、植物挥发技术和植物稳定技术。
植物提取技术是通过重金属超积累植物的生长将重金属吸取出来，并通过收获植物的地上部分来达到减少土壤中重金属含量的目的[28]。这种技术实施的关键是超积累植物，也就是能够超量吸收和积累重金属并将其转移到地上部的植物。
2.3.2微生物修复技术
根据微生物种类的不同，微生物对土壤中重金属的作用主要有：生物吸附和富集作用、氧化还原作用以及沉淀和溶解作用。
能够和土壤中的重金属发生吸附作用的主要是微生物中的阴离子型基团，通过和带正电的重金属离子进行离子交换、螯合、络合、静电吸附以及共价吸附等作用进行结合，从而吸附土壤中的重金属。
土壤中的一些重金属有多种化合价，不同价态的重金属生态毒性也不同。土壤中的微生物能够将高价金属离子还原成低价态，一些重金属在这个过程中毒性降低甚至消失。
2.3.3动物修复技术
动物修复技术是指通过土壤动物的食物链等吸收、转移或降解重金属，在这方面的研究比较少，较常见的动物修复技术中以对蚯蚓的研究最多。蚯蚓对重金属污染土壤的修复作用主要有两个方面：一是蚯蚓的活动能够改变土壤的结构、通透性，促进土壤中有机质和微生物的转化;二是蚯蚓的代谢产物还能够起到改善土壤肥力的作用[32]。从这个角度来看，动物修复的本质实际上是微生物修复，能够起到修复作用的实际上是土壤中的微生物，不过这种微生物包括土壤中原有的微生物和蚯蚓代谢的产物中的微生物。
3结论
综上所述，土壤重金属污染治理的方法虽然能够暂时降低土壤中重金属的活性或者将土壤中的重金属转移到植物或者动物中，但是在生命循环的过程中，这些被络合或沉淀的重金属离子有可能又重新恢复活性，而且被转移到植物或者动物中的重金属也会随着新陈代谢再次回到环境中。所以，土壤重金属污染的治理固然重要，但是还要从源头减少重金属的使用和排放才能够切实维护好生态环境。
参考文献
[1]张贺.土壤中重金属污染的来源、危害与治理[J].城市建设理论研究（电子版）[J].2012（2）：1-5.
[2]刁维萍，倪吾钟，倪天华，等.水环境重金属污染的现状及其评价[J].广东微量元素科学，2004，11（3）：1-5.