王文琦
中南安全环境技术研究院股份有限公司，湖北武汉430071
摘 要：随着我国社会经济的快速发展，人口基数不断增长。在这样的大环境下，人们对农业的关注度持续上涨。土壤是农业发展的根本，如果土壤受到了污染，便会直接影响农产品的质量，也会给人体造成伤害。土壤修复技术可以切实改善当前的土壤环境，保障农业生产的安全。探讨重金属污染土壤修复技术及其修复实践具有现实意义。
关键词：农业土壤；重金属；污染；修复技术
1 农业重金属污染土壤现状
1.1 重金属土壤污染形势
造成土壤重金属污染的污染源有很多种，包括但不限于铜、汞、铅等。同时，根据对我国土壤重金属污染问题的调查可知，很大一部分地区仍然承受着重金属的污染，且80％缺少科学治理。在这些污染源中，汞污染的面积最大。我国每年有3万hm2的土地会受到汞的污染，对大米产量的影响高达5万t。由此可见，重金属土地污染对粮食产量的影响十分明显，影响人们的日常生活。
1.2 重金属土壤污染成因
重金属物质普遍存在于岩石和土壤中，但仅仅如此是不会给土壤造成影响的。之所以出现土壤的重金属污染，是由于工业冶金、采矿等行为加剧了土壤和岩石中的重金属挥发，从而使重金属成分进入土壤，进而造成了土壤的重金属污染。具体分为以下3种情况。
（1）越接近矿区，土壤的重金属污染情况越严重。这主要是因为矿场中会排放大量的废弃物，而这些废弃物会直接加剧土壤的重金属污染情况。（2）工业生产中往往会排出大量气体，当这些工业气体进入土壤后，会加剧土壤的重金属污染。（3）由工业废水造成的土壤重金属污染。我国仍处于缺水的状态，人均水资源占有率十分低。同时，这些工业废水未经有效处理用于农业灌溉，从而加剧了土壤对重金属的吸收，造成了污染问题。当工业废水用于农业灌溉后，也会给粮食带来安全问题，影响人们的健康[1]。
2 农业重金属污染土壤修复技术及其修复实践
2.1 化学修复技术
化学修复技术是土壤重金属污染中比较常见的一项修复技术，其工作主要体现在化学试剂的使用。工作人员将化学试剂撒入土壤中，以此吸附重金属。同时，化学试剂所具备的拮抗也能达到氧化还原的目的，从而减少重金属元素给土壤造成的损害。从目前的化学修复技术来看，主要分为以下3类，即拮抗剂、吸附剂与抑制剂，以及土壤沉淀技术[2]。无论哪种化学修复技术，所能达到的效果仅仅是对土壤进行优化，无法从根本上解决重金属污染的问题，也无法改变土壤的重金属污染性质。使用化学试剂极易对土壤中的植物和生物造成影响。工作人员需要结合修复的实际情况，慎重使用。
2.2 工程措施修复技术
工程措施修复技术主要体现在以下4个方面，即土壤置换、客土、翻土以及深耕。其修复原理主要是将受到重金属污染的土壤与新土相融合，以此降低土壤中的重金属含量，从而降低对农业产品的影响，确保农产品能够食用，但其效果无法做到根本修复，仍属于土壤的优化。
2.3 矿物修复技术
在进行土壤重金属污染修复的过程中，一些天然矿物质能够达到修复的目的，例如膨润土、黏土矿物等。这些矿物质基本来自于矿山，属于矿山中的废弃物。运用矿物修复技术，能够提高矿物质的利用效率，并减少矿物质对环境的破坏。同时，在废弃矿物质的使用中，无需投入较大的成本，是一项比较经济的综合性修复手段。
2.4 生物修复技术
1）动物修复
土壤中的小动物，例如蚯蚓，其正常生活（挖洞、爬行、排粪）就能起到改良土壤结构、增加土壤肥力、促进土壤养分循环、增加土壤中微生物数量的作用，进而增强土壤通透性，加速土壤熟化进程，提高土壤肥力。
2）植物修复
（1）重金属超富集植物重金属污染土壤的植物修复近年来受到人们的广泛关注。
植物改良是指用植物来清除、转化、稳定重金属，从而降低土壤重金属的残留水平、逐步改善土壤养分状况并同时恢复土壤原有地貌，促进局部气候改善，微环境得以优化的方法，主要包括植物提取、植物挥发、植物过滤、植物钝化等。目前，已经发现几百种植物能超量富集重金属[3]。蜈蚣草和节节草对As、Cu有很强的富集作用，适合应用于铜矿区重金属污染土壤。
（2）固氮植物己知固氮量大、固氮能力强、抗逆能力强的生物固氮体系之一是根瘤菌－豆科植物共生体系。从铅锌矿区会自然生长的一些豆科植物根部提取根瘤菌，经过菌株筛选、驯化，可将高性能接种于豆科植物，进而针对矿区污染土壤开展植物－微生物联合修复。
3）微生物修复
利用微生物的生命代谢活动降解、转化土壤中的污染物质，达到改良土壤、降低土壤毒性的目的。大量研究和实践表明，微生物改良适合应用于土壤中重金属无害化、植物生长促生、土壤结构改良等，具有巨大的应用潜力。因此，该项技术的研发、推广和应用越来越受重视。有报道显示，铁氧化菌可以有效降低Fe污染土壤的风险性，且操作成本低廉；从Hg污染河泥中筛选、驯化出来的抗汞微生物，具备把甲基汞还原成元素Hg的能力，可以利用这种微生物降低污染土壤中Hg的毒性；VA菌根真菌可促进植物对营养元素的吸收，辅助矿区污染场地生态修复。
物理、化学方法都是常见方法，成效快，但不可忽视的是对环境扰动大，容易造成二次污染，造成污染物迁移或者是转变成其他有毒有害物质。相关学者从物理化学生物等方面综述了不同技术的优缺点，阐述了物理化学修复技术容易造成二次污染，难以大面积推广。总结了物理化学修复方法和生物修复方法的缺点和优点，提出生物方法绿色环保，还可以提高土壤有机质含量和肥力。所以生物方法有很大的优势，尤其是植物修复，它是一种绿色无污染修复技术，不破坏土壤生态环境，是一种有效和廉价处理某些有害废物的方法。
3 农田土壤重金属污染治理
3.1 源头防控
一是从农业种植投入方面采取相应的削减技术。例如，大力推广实施农业有机肥；最大限度地减少化学农药施用量；大力推广可降解农业地膜；大力实施农业灌溉用水净化工程，可利用微生物修复、底泥疏浚、高等植物修复，以及人工湿地等，做好农业灌溉用水净化；做好工业“三废”治理，防止因大气沉降加剧农田重金属污染。
3.2 过程阻断
针对已经受到重金属污染的农田，可积极采取过程阻断工艺技术，防止土壤重金属污染物迁徙。目前，农田土壤重金属污染阻断工艺技术主要是通过向农田土壤中添加有机、无机、微生物、复合物等钝化剂材料，改变农田土壤中的重金属化学形态，最大限度地降低农田土壤中的重金属水溶态等活性含量及其对农作物等生物的有效性。
3.3 安全利用
我国总体属于耕地资源相对匮乏，对于受到轻度污染的农田，应对其进行筛选，并推广低积累农作物品种，从而发挥好农田应有作用，确保粮食供应安全。例如，在粮油作物方面，可在受到轻度污染的农田中种植大豆、玉米、油菜、马铃薯等对镉、铅、砷重金属元素低积累农作物品种，以及豇豆、辣椒、胡萝卜、油麦菜等低积累蔬菜品种[4]。对于经监测，属于受重金属污染较重的农田土壤，可通过改变其种植结构（如，种植能源作物或非食用性经济作物，如棉花、桑树）等方式，发挥农田的经济价值。
结束语
总之，在新时期环境保护背景下，需要通过多种技术手段对重金属污染土壤进行分析，结合实践经验探讨适宜模式，以实现技术模式的优化和完善，不断提高治理水平，为重金属污染治理提供有效帮助。
参考文献
[1]李杰，王新宇.土壤污染修复技术研究热点统计与分析[J].南方国土资源，2019(12):48-53.
[2]宋雷蕾，何佳宝，刘可为.重金属复合污染菜地土壤的生物矿化修复研究[J].吉林农业大学学报，2019，41(06):713-718.
[3]王倩倩，王大祥.土壤重金属污染治理存在的问题及对策[J].河南科技，2019(34):147-149.
[4]陈政.还原稳定化技术在铬污染土壤修复中的应用[J].化工设计通讯，2019，45(11):219-220.