土壤重金属污染修复技术探讨
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摘 要 为有效解决土壤重金属污染问题，改善土壤环境及自然生态环境质量，科学合理地应用修复技术，做好土壤修复工作，具有重要的现实意義。基于此，概述了土壤重金属污染的危害和来源，分类介绍了土壤重金属污染修复技术，并探讨了土壤重金属污染的预防对策。
关键词 土壤;重金属污染;修复技术;预防;分析
中图分类号：X53 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.09.081
土壤是农业及人类社会发展赖以生存的资源，但是近年来却受到重金属的污染，导致土壤环境日益恶化，严重影响着农业生产，阻碍社会的可持续发展，同时也威胁到人类健康。在这种情况下，研究分析土壤重金属污染修复技术及预防对策显得尤为重要。
1 土壤重金属污染概述
1.1 土壤重金属污染的危害
现阶段，城市建设的快速发展，极大地促进着各行各业的发展。但是在工业生产、建筑发展以及农业生产快速发展的过程中，污染问题越来越突出，尤其是土壤重金属污染问题日益加剧，这极大地影响着土壤结构、功能以及土壤环境，对于农作物的生长以及农业的可持续发展造成了严重的阻碍。不仅如此，土壤重金属超标的情况下，农作物会残留大量的重金属，人在食用这些重金属超标的农产品后，会严重威胁到自身的健康。目前，随着土壤重金属污染面积的不断扩大，土地资源日益短缺，如果依然无法有效修复控制这一系列问题，将会严重影响到人类社会的可持续发展，因此必须引起足够的重视[1-2]。
1.2 土壤重金属污染的来源
土壤重金属污染主要是由2方面的因素所导致的。1）自然因素。部分土壤自身含有过量的重金属，尤其是矿场等区域，这一现象较为常见。此外，火山喷发、森林火灾等一系列灾害事故的发生也是导致土壤重金属污染的重要因素。2）人类生产活动因素。在工业生产发展过程中，需要应用大量的重金属材料，但是却忽视了对废弃材料的回收，肆意排放废水并随意丢弃电子产品，进而导致土壤出现严重的重金属污染。不仅如此，大量机械设施设备的使用，需要燃烧大量的石油能源，释放大量的废气，久而久之就导致PM2.5超标，进入到土壤后就会导致土壤重金属污染。此外，在农业发展过程中，肆意过量使用化学农药、肥料，灌溉无过滤的废水，也是导致土壤重金属污染的重要因素。
2 土壤重金属污染修复技术分析
2.1 物理方法
2.1.1 换土法
换土法就是将原本受到重金属污染的土壤替换成新鲜土壤，以此来降低土壤重金属污染程度。常用的换土法主要包括3种。1）直接换土。去除污染土壤，填充新鲜土壤，该法能够起到良好的修复效果，但工程量较大，因此在应用中往往会受到一定的限制。2）客土法。在原有土壤的基础之上继续加入大量新鲜无污染的土壤，将其和污染土壤相结合，降低重金属污染程度。3）翻土法。通过对土壤进行深翻，促使底部无污染的土壤和表层污染严重的土壤混合，能够起到一定的稀释作用。虽然客土法和翻土法也能够起到一定的修复作用，但是其有效性不高，并不能从源头上去除土壤重金属。
2.1.2 玻璃化技术
玻璃化技术指的是通过高温高压的方式将污染土壤玻璃化，固定土壤重金属。该技术虽然效率较高，且修复效果良好，但需要相关设施设备的支撑，工程量较大，修复成本较高，因此适用于急需抢救且具备较高价值的土壤。
2.1.3 电动修复
电动修复技术是借助通电的方式促使土壤中的重金属等污染物积聚在电极附近，然后对污染区进行处理，进而达到修复的目的。电动修复技术的应用能够起到良好的修复效果，且成本低，并不会对周边环境造成危害。但是，需要注意的是，电动修复技术的应用应及时处理污染土壤的防渗层，避免重金属迁移到土壤更深层。
2.2 化学方法
2.2.1 化学淋洗修复
化学淋洗修复技术就是将淋洗液加入到污染土壤中，促使重金属迁移到淋洗液中，然后回收吸附大量重金属的淋洗液并做好处理工作，最终达到土壤修复的目的。该技术和电动修复技术较为相似，均是通过积聚重金属的方式进行处理。一般情况下，化学淋洗法更适用于沙质土壤中。不同性质的淋洗液，其重金属修复效果是存在一定差异的。虽然化学淋洗法效果最佳，但是极易污染地表水，并且完成淋洗工作后会带走土壤中的部分营养元素，导致土壤肥力下降，阻碍农作物生长。有部分专家学者通过实践应用表明，结合应用化学淋洗修复技术和深层土壤固定技术，能够起到更佳的效果，且淋洗出的重金属被FeCl3固定在深层土壤，有效避免了对于地表水所造成的污染。
2.2.2 化学固定
化学固定技术也被称为原位固定。该技术是通过将磷酸盐、沸石以及其他有机质加入到土壤中，改变土壤重金属的理化性质，进而使重金属被氧化还原或者被沉淀，降低重金属的污染性及迁移性。化学固定技术的应用效果良好，且操作较为简单方便，但是无法达到彻底清除的效果，不能从根本上实现对土壤品质的改善，完成修复后的土壤依然不具备较高的可利用性。
2.3 生物修复方法
2.3.1 微生物修复
微生物技术指的是将微生物加入到土壤中，使土壤中的重金属被微生物分泌物所结合，降低其迁移性及危害性。微生物的加入能够产生胞外酶，使得土壤具备更高的抵抗力及肥力。在不断的实践应用中发现，该技术可以起到良好的效果，且经济成本不高。具体来说，可以加入蓝细菌、动胶菌，进而产生大量的多糖、糖蛋白等物质，这些物质和土壤重金属形成络合物，能够有效降低土壤重金属含量及重金属的毒性，最终达到土壤修复改善的目的。
2.3.2 植物修复
植物修复技术包含多种修复方法，如植物提取、挥发、稳定以及促进等，修复效果良好。植物提取法需要在重金属污染土壤中种植一些植物，将重金属富集到植物内，然后通过收割植物的方式减少土壤重金属含量。植物挥发法是通过植物新陈代谢作用，使得土壤重金属大量挥发，有效降低重金属的含量。植物稳定法是利用植物吸附土壤重金属至土壤表层，使得重金属的活性降低。植物促进法是通过在污染土壤中栽种植物，促进微生物对土壤重金属的利用，从而起到去除重金属的作用。有研究实践表明，矿区存在的土壤重金属超标问题，可以通过种植鬼针草、菊芋以及狗尾草等一系列植物对重金属起到良好的富集、转移效果，最终达到土壤修复的目的[3]。 2.3.3 动物修复
动物修复法是在污染的土壤中引进一些蚯蚓等动物，实现对重金属的吸收，降低土壤重金属含量。这种方法的应用简单方便，但是修复效果不可控。
3 土壤重金属污染预防对策探讨
3.1 加强环境监督和治理
为了有效预防土壤重金属污染问题，应强化人们的环境保护意识，促使全体人民能够从根本上意识到土壤重金属污染的危害性，意识到土壤重金属污染治理的紧迫性，从而在思想上重视土壤修复工作。在这一过程中，各地环保部门要进一步加大对环境污染的监察力度，一旦发现存在重金属污染现象，应及时明确污染源，针对性做好控制工作。还要充分重视对农业生产的监测工作，重点划分重金属污染较为严重的田地，及时了解、掌握其数据变化，制定针对性防治对策，确保農产品产地环境质量安全、粮食安全和农产品质量安全，保障人民群众的身心健康[4]。
3.2 科学环保地发展农业
近年来，农户在农业生产中为了提高农作物的生长效率及质量，往往会使用大量的化学肥料及农药，这是导致土壤重金属污染的重要因素。基于此，环保部门应联合农业部门做好对广大农户的宣传教育工作，成立专门的队伍宣传推广先进的种植管理技术，科学合理地使用化肥农药，加大对农家肥、有机肥的使用力度，促进农业科学化、规范化发展，有效解决土壤重金属污染问题。
3.3 加大土壤环保监测数据的共享
认真做好对土壤环保监测数据的共享工作至关重要，能够及时发现并处理污染问题。1）要加快制定健全环境保护管理机制，科学协调好土壤环境的监测工作，明确各个部门的职责与任务，保障土壤重金属污染监测治理工作。2）要建立完善的监测数据管理共享平台，实时化了解掌握相关监测数据，为各个部门彼此之间的数据沟通提供便利。如农业部门在了解土壤污染数据后，应加强对广大农户的宣传教育工作，监管部门要重点做好对工业三废的监督管理工作，有效控制工业三废的排放，避免污染土壤。3）各部门彼此之间在信息共享平台的支撑下，要加强沟通交流，密切配合做好土壤重金属污染预防及治理工作，有效降低污染问题的发生率，实现对土壤环境的有效保护[5]。
4 结语
当前随着废水、废气以及化学农药、化肥使用量及排放量的不断增加，土壤出现了严重的重金属污染问题，极大地影响着农业及社会的可持续发展。在这种情况下，必须重视土壤重金属污染的修复工作，科学合理地应用生物、化学以及物理修复技术，有效改善土壤污染问题，并积极做好预防工作，实现对土壤重金属污染的科学化治理，促进农业及社会的可持续发展。
参考文献：
[1] 景延秋，袁秀秀，王宇辰，等.农田土壤重金属污染及防治对策[J].湖南农业科学，2016（3）：42-45.
[2] 杨旭，向昌国，刘志霄.重金属污染对土壤动物的影响[J].中国农学通报，2018（12）：454-457.
[3] 徐剑锋，王雷，熊瑛，等.土壤重金属污染强化植物修复技术研究进展[J].环境工程技术学报，2017（3）：366-373.
[4] 王静，王鑫，吴宇峰，等.农田土壤重金属污染及污染修复技术研究进展[J].绿色科技，2017（3）：85-88.
[5] 梁仲哲，齐绍武，和七红.土壤重金属污染现状及改良剂的研究进展[J].天津农业科学，2016（7）：5-9.
（责任编辑：赵中正）
收稿日期：2020-02-22
作者简介：黄怀党（1964—），男，壮族，广西崇左人，农艺师，主要从事土壤肥料与农业技术的试验、示范与推广。E-mail： 315726983@qq.com。
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