重金屬土壤污染修復(fù)治理技術(shù)

吳嘯宇

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六一大隊(duì)，江西 鷹潭 335000）

引言：如果表層土壤受到嚴(yán)重的污染，那么各種農(nóng)作物的質(zhì)量也會(huì)受到嚴(yán)重影響，各種重金屬可以長(zhǎng)期保留在肥沃的土壤中，并危害性正常生活環(huán)境，一定要及時(shí)有效地解決污染物問(wèn)題，才能凈化好土壤質(zhì)量。

一、重金屬土壤污染來(lái)源

（一）工業(yè)污染

在重金屬土壤污染中，工業(yè)污染是主要來(lái)源。因?yàn)槿藗冞^(guò)于注重工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，過(guò)于注重工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而導(dǎo)致工業(yè)發(fā)展是基于大自然生態(tài)平衡的破壞與生態(tài)穩(wěn)定性[1]。在工業(yè)污染中，最為典型的一種就是工業(yè)污水排放，工廠排放處理工業(yè)污水需要一些成本，部分企業(yè)為了提升經(jīng)濟(jì)效益，控制成本，沒(méi)有進(jìn)行污水處理工作，導(dǎo)致沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何處理的工業(yè)污水直接進(jìn)入當(dāng)?shù)氐纳酱ê恿髦?，進(jìn)而帶來(lái)了嚴(yán)重的重金屬污染。

（二）污水灌溉

污水灌溉，主要是指部分農(nóng)田灌溉的用水，利用的是經(jīng)過(guò)處理的城市排出的污水，而這些污水因?yàn)樵谔幚砉ぷ髦袥](méi)有進(jìn)行重金屬物質(zhì)的處理，導(dǎo)致這些污水中含有諸多重金屬元素[2]。在農(nóng)田灌溉工作中，這些重金屬元素會(huì)被灌溉到土壤中，進(jìn)而聚集在土壤中，導(dǎo)致土壤被重金屬污染。該重金屬土壤污染來(lái)源大多發(fā)生在北方地區(qū)，且大多都是發(fā)生在旱地。

（三）大氣沉降

大氣沉降，主要是指在城市工業(yè)化發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的有毒氣體，這些產(chǎn)生的有毒氣體中含有諸多重金屬元素，經(jīng)過(guò)自然沉降，和霧、雨、雪一起降落到土壤中。

二、重金屬土壤污染修復(fù)治理技術(shù)

（一）化學(xué)修復(fù)技術(shù)在重金屬土壤污染中的應(yīng)用

有機(jī)化學(xué)修復(fù)土壤的常用方法如下：將化學(xué)試劑撒在受污染的表層土壤上，以便試劑可以充分吸收鉛等重金屬，并且化學(xué)藥品還具有拮抗作用，可以完全還原氧化過(guò)程，可以有效減少各種重金屬對(duì)肥沃土壤的破壞?；瘜W(xué)修復(fù)主要分為三種類型：第一類是拮抗劑，第二類是吸附劑和抑制劑，第三類是土壤沉降技術(shù)。利用化學(xué)的核心技術(shù)快速修復(fù)土壤，只能在表面發(fā)揮持續(xù)藥品優(yōu)化的作用，不能從根本上改變影響土壤的重金屬元素污染的性質(zhì)，而且肥沃土壤中的蕨類和其他生物也受到化學(xué)藥品的破壞。

例如污染土壤樣地總面積約為8000m2，污染樣地土壤面積為3000m2，根據(jù)每個(gè)污染區(qū)域的污染深度和污染面積，確定土壤修復(fù)的總工作量為6000m，并采用異位修復(fù)技術(shù)。設(shè)計(jì)的每日處理量為60m，最大操作時(shí)間為8h/do。對(duì)重金屬含量為0.5 深的土壤進(jìn)行異位化學(xué)穩(wěn)定化修復(fù)，要大于地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）的IV 級(jí)限制。穩(wěn)定化修復(fù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況回填土壤，主要選擇無(wú)機(jī)復(fù)合高效環(huán)保特殊穩(wěn)定劑（主要是pH 控制，粘土礦物，磷基和硫基），分析比較不同穩(wěn)定劑與污染物作用之間的差異。針對(duì)污染物的不同組合進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)，用不同的化學(xué)物質(zhì)，通過(guò)中小型試驗(yàn)，最后根據(jù)其他類似部位的穩(wěn)定性，確定化學(xué)物質(zhì)的混合比例和劑量。根據(jù)化學(xué)試驗(yàn)結(jié)果，CuPbZn 污染土壤的化學(xué)添加量鎘片劑估計(jì)為4%，維護(hù)時(shí)間為36h，土壤密度計(jì)算為1.6t/m3，化學(xué)添加比例計(jì)算為4%，所需穩(wěn)定劑總量共為400t。

（二）作物育種技術(shù)

在新時(shí)代背景下，我國(guó)科技得到了迅猛的發(fā)展，人們不僅僅在作物中對(duì)資源進(jìn)行獲取，還需要對(duì)栽培技術(shù)進(jìn)行不斷更新，對(duì)作物育種技術(shù)進(jìn)行充分利用，使作物形狀發(fā)生改變。在野生植物培養(yǎng)中，可以多運(yùn)用一些栽培技術(shù)，進(jìn)而有效提升資源利用率[3]。在野生植物成熟時(shí)，很難對(duì)其進(jìn)行栽培處理，這時(shí)可以通過(guò)人工選育的形式，對(duì)種子的休眠期進(jìn)行降低，進(jìn)而使種粒變得更強(qiáng)。通過(guò)作物育種技術(shù)，對(duì)植物性能進(jìn)行優(yōu)化，避免其受到土壤重金屬污染。

（三）物理優(yōu)化技術(shù)

1.電動(dòng)力法

電動(dòng)力法是物理去除重金屬污染土壤的有效方法之一，對(duì)滲透性的土壤用此法效果更加明顯。如相關(guān)研究人員利用電動(dòng)-螯合法去除土壤中的金屬物質(zhì)，當(dāng)將土壤加入直流電時(shí)，土壤中的金屬污染物就會(huì)通過(guò)電遷移和電滲透發(fā)生電極移動(dòng)。在陽(yáng)極產(chǎn)生的陽(yáng)離子可以加強(qiáng)金屬在土壤表面的溶解，在陰極處產(chǎn)生的陰離子增加了酸堿度，這樣就產(chǎn)生了金屬的沉淀。

2.超聲和微波法

在重金屬污染土壤的淋洗修復(fù)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)用到超聲和微波的輔助方法，其可以加快土壤與淋洗劑的接觸，加快土壤中重金屬形態(tài)的轉(zhuǎn)變。通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)可知，在淋洗法中融入超聲法對(duì)土壤中的金屬物質(zhì)進(jìn)行淋洗，時(shí)間較短的超聲化的處理比2h 的震蕩效果要好得多。

結(jié)論：土壤重金屬污染修復(fù)的研究主流是植物修復(fù)與微生物修復(fù)，但其他的修復(fù)方法、技術(shù)也在不斷發(fā)展與完善；阻隔技術(shù)目前僅出現(xiàn)在理論研究層面，在技術(shù)應(yīng)用層面尚未出現(xiàn)相關(guān)報(bào)道，可以進(jìn)一步研究探討。土壤重金屬污染修復(fù)機(jī)理研究相對(duì)薄弱，但研究的方法體系完整，有待與具體的修復(fù)手段結(jié)合起來(lái)進(jìn)行研究分析。