1.田胜 2.王金玲
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摘要：本文首先介绍了土壤重金属污染的基本来源，然后分析了目前我国土壤重金属污染的现状及引起土壤重金属污染的主要原因，其次，对现有的几种重金属污染土壤修复技术进行了简单的剖析，最后在此基础上提出了有效的土壤重金属污染防治措施。
关键词：土壤重金属污染；现状；原因；修复；防治措施
引言
土壤重金属污染是人类面临的世界性难题，世界各国的土壤都存在不同程度的重金属污染。近年来，随着采矿、金属冶炼、煤化工及火力发电等工业的快速发展，使得大量重金属进入废液及废弃物排放至环境中，而一些未经处理的废液直接排放和废弃物堆积产生的渗滤液又会加剧土壤重金属污染，经食物链、食物网的传递作用严重地威胁到了人体健康，加强对土壤重金属污染治理研究已迫在眉睫。
1.土壤重金属污染源
1.1自然来源
岩石在风化过程产生了土壤，不同的岩石含有不同的重金属，因此成土母岩的化学成分以及成土过程中遇到的环境条件均可决定土壤中重金属元素的种类和初始值；此外，森林火灾、火山爆发、植被排出、风力扬尘、海浪飞溅等过程使多种重金属悬浮在空气中，通过扩散、降水及重力等相关作用，这些重金属极易被植物吸收或通过尘降进入土壤中。
1.2人为污染
随着城镇化、工农业现代化的飞速发展，相比于土壤重金属污染的自然来源，人为因素造成的重金属污染已越来越严峻。在各种人为因素中，工农业及交通排放等原因带来的重金属污染尤为严重，其中，有色重金属的开采冶炼则是土壤重金属污染的主要来源。
2.土壤污染的现状与危害
人口的剧增、错误的发展观、工厂种类和数量的增加以及不科学的土地管理方式，使得土壤污染的现象严重恶化。引发土壤污染的途径种类繁多，成因较为较复杂，且污染防治及治理难度大，部分地区的土壤污染甚至有其自身特性，例如，重工业聚集区，污染具有集聚性。虽然社会在不断向前发展，但由于土壤防治及治理宣传力度不够，环境保护相关的知识没有被大众所熟知，导致全社会的土壤防治意识薄弱。
土壤污染主要表现为土壤中的有机质流失，南方的土壤污染比北方的土壤污染更加严重，主要原因还是在于南方的工厂数量和工业规模远非北方可比。像比较发达的长三角地区、珠三角地区等，重工业比较集中使得污染物排放量不断增加，进而引发严重的土壤污染问题。土壤污染还会对人们的身体造成影响，以超标稻米为例，当种植稻米的土壤受到重金属的污染后，该片土地上的稻米就极易出现铅含量超标的情况，而这些稻米一旦被人食用，就会对人体产生一定的危害。并且重金属污染很难分解，进入土壤之后这些污染物会持续长久的存在。土壤污染物的类型有很多，除了重金属污染外还有有机化合物污染等，如果在这些受污染的土壤当中种植农作物，不仅农作物的质量会大大降低，而且还会影响人们的身体健康。
3.重金属污染土壤修复技术的研究
3.1土壤替换法
通过替换或稀释受损土壤来完成修复工作。土壤替换法的主要有 4 种。第一种是换土法。用清洁土壤置换出受污染土壤，实现污染区土壤的快速修复。这种技术面临的主要挑战是被移除土壤的处理问题，应尽可能地采用正确的处理方式来避免二次污染的产生。第二种是客土法。即土壤进口。清洁的土壤从其他区域带来并与污染的土壤混合，这会在污染场地自动降低污染物的浓度，提高土壤的自净能力。第三种是翻土法。将上层受损土壤与下层干净土壤置换。此种方法处理污染土壤用时短、见效快，但其工程量大、费用高，一般仅限于小区域范围污染严重土壤的修复。
3.2玻璃化技术
玻璃化是将污染的土壤加热到非常高的温度直到它们液化，然后快速冷冻使固态污染物转化为玻璃状物质的过程，重金属污染物则被固定在这种有致密结晶结构的玻璃状固体中，从而将它们与环境隔离。该技术是当前较先进的重金属无害化处理技术，但其能耗大、费用昂贵，适用于区域面积小、污染程度高的土壤的修复。王贝贝等摒弃传统加热方法，利用微波加热( 具有升温快、能耗低的优势) 探究了微波敏化剂活性炭和助熔剂硼砂对玻璃化修复重金属Cd 污染效果的影响，结果表明: 由于活性炭的添加，Cd 的固定率显著提高，硼砂的使用降低了土壤样品的熔融温度，微波时间缩短，能耗减少。现有研究关注大多集中于敏化剂添加对修复效果影响的探讨，对修复后产生的玻璃体的处理和利用却少有研究，为此对产物的资源化使用值得引起重视。
3.3纳米材料修复技术
目前，利用纳米技术对污染土壤进行修复已成为一个新兴领域，具有极大的潜力在提高传统修复技术的效果方面。纳米材料有大量的微界面，对重金属表面吸附极强，还可催化氧化还原反应，能够有效地吸附和钝化重金属。现阶段研究多集中于纳米材料对污水中污染物的去除，对土壤中污染物的吸附去除研究较少，因为土壤中的有机质容易吸附污染物使其难以移动，利用纳米材料进行修复的过程也就更复杂。2015年，一种作为硫化铅镉复合污染土壤的纳米修复剂获得专利，该修复剂含有 5～20 份质量改性碳纳米管、10～60 份质量改性粘土矿物和 10～75份质量石灰，可降低土壤中 75%～90%的镉。纳米级零价铁颗粒( nZVI) 在纳米修复中得到最广泛的应用，最近的一项研究评估了沸石辅助零价铁纳米颗粒( Z－nZVI) 从土壤和水性样品中吸附重金属［Cd( II) 、Pb( II) 和 As( II) ］的情况，在最佳 pH 值 pH=6 和最佳接触时间( 10 h) 的情况下，Z－nZVI 对重金属的最大吸附量分别为11. 52 mgAs ( II ) /g、48. 63 mgCd ( II ) /g 和85. 37 mgPb( II) /g。
3.4植物修复技术
利用植物对土壤进行净化，吸收污染物而不伤及表土，特别是近几年，植物修复方法逐渐兴起。植物修复的效率取决于各种生物过程，例如植物与微生物之间的相互作用(根际过程) 、植物的吸收能力、转运和耐受机制以及植物螯合能力等，了解各种形式的植物技术的最新进展将使我们在植物和土壤科学领域的理解更加清晰深入。但重金属在土壤－植物体系迁移转化过程中的影响因素众多，除了植物、重金属种类外，土壤理化性质是最主要的客观影响因素。(1)土壤 pH 值的大小，显著影响着重金属的存在形态和土壤对重金属的吸附量；(2) 土壤的氧化还原电位对重金属的赋存形态具有同样的影响。在还原态，大多数重金属以硫化物形式存在，迁移性差，如镉此时主要以 CdS 形式存在，而在氧化态时则以 CdSO4形式存在，溶解性与迁移性均有所增强；(3) 土壤质地对重金属的土壤吸附具有较大影响。通常土壤粘性越强，重金属的吸附量越大；(4) 土壤有机质主要影响重金属的形态与毒性。土壤有机质多为腐殖质，其中胡敏酸与重金属形成的络合物溶解性较差，而富里酸与重金属的络合物溶解性则较好，迁移性也更强。
4.结论与展望
综上可知，相对于其他修复方法，植物修复方法术是一项净化环境的绿色修复方法，在实践中具有较大的应用潜力，尤其是植物修复方法与其他方法联合应用，效果更是显著。对于具有恶劣气候环境的区域来说，本土植物联合土壤改良剂修复重金属污染土壤将是理想之选。
结束语
因此，在今后的研究中，探索植物修复方法耦合其他修复方法共同治理土壤重金属污染对土壤修复和生态恢复具有重要意义，同时解决该修复过程主要影响因素对该方法的推广实施和有效调控具有重要价值。
参考文献：
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