土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復技術應用

肖艷桐

摘要：土壤是動植物活動以及微生物進行物質(zhì)交換的場所，是生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分。隨著工業(yè)化進程和城鎮(zhèn)化進程的推進，人類活動對土壤質(zhì)量變化產(chǎn)生了重大影響。尤其是近幾十年來，各類化工產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用，人類生活垃圾、固體廢棄物的隨意堆放，農(nóng)業(yè)化學物質(zhì)的施用，以及人類采礦活動產(chǎn)生的廢棄物露天堆放淋溶等，產(chǎn)生了大量的污染物質(zhì)，對土壤、水體及大氣環(huán)境造成嚴重的破壞。重金屬污染物具有隱蔽性高、易積累、難以遷移及危害效果顯著等特點，對土壤生態(tài)環(huán)境的影響程度更大。土壤本身具有一定的自凈能力及抗侵蝕能力，但進入土壤的污染物一旦超過土壤承受能力的臨界值，便會引發(fā)嚴重的土壤污染現(xiàn)象。土壤重金屬污染防治和修復工作已成為今后一段時期內(nèi)要長期進行的重要工作。

關鍵詞：土壤;重金屬污染;治理問題;對策

1土壤重金屬污染來源及危害

我國土壤重金屬污染地區(qū)主要分布在工業(yè)核心區(qū)域，包括長江經(jīng)濟區(qū)、珠江經(jīng)濟區(qū)，總體來看，南方污染情況較北方嚴重。重金屬來源主要分為兩方面：人為因素和自然因素。自然因素較人為因素產(chǎn)生的影響較輕，伴隨地殼運動，地質(zhì)發(fā)生變化，礦物風化，地表徑流以及大氣遷移產(chǎn)生，此類因素產(chǎn)生影響較小。人為因素是土壤重金屬污染的主要來源，近現(xiàn)代我國工礦業(yè)發(fā)展迅速，各類礦石、煤炭原材料開發(fā)量巨大，廢棄尾渣露天無序堆放，經(jīng)過雨水沉降作用進入地表徑流;研究表明在礦場、鋼制廠、火力發(fā)電廠及重工業(yè)區(qū)周邊的土壤重金屬檢測值明顯高于非工業(yè)區(qū)域。重金屬元素大多為人體非必須元素且多數(shù)為有害元素，人類長期食用重金超標食物，或是飲用超標飲用水，均會損害人體健康。

2土壤重金屬污染現(xiàn)狀

重金屬污染是無機物污染的一個重要來源，重金屬進入土壤后，不能被土壤中的微生物分解，反而易與土壤中的部分物質(zhì)合成為甲基化合物，甚至能產(chǎn)生具有毒性的化學物質(zhì);這些物質(zhì)富集于土壤中由作物吸收，并通過食物鏈等形式遷移至人體中，造成十分嚴重的危害。一般而言，造成土壤重金屬污染的污染物主要有Pb、Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、As等。重金屬元素由于自身結構成分的影響，有較大一部分無法被植物吸收利用，甚至某些重金屬元素具有毒性，而同時又有一部分元素可被植物吸收利用，且對人體健康會產(chǎn)生一定良性效果，成為有益于生態(tài)環(huán)境的物質(zhì)。因此，面對重金屬污染的防治工作，并非要將所有重金屬元素都認定為污染物，但是如果有益于作物吸收利用的重金屬元素過量，仍然會造成一定的不利影響。由于不同種類的重金屬污染具有不同的遷移轉(zhuǎn)化特點和污染性質(zhì)，且存在于土壤中的形式也有較大差距;因此在評價重金屬污染物可能引起的危害時，不僅要定性地從重金屬污染物的種類進行研究，同時也要定量地綜合考慮污染物的總量和其中不同污染物各自的含量。根據(jù)我國農(nóng)業(yè)部門的調(diào)查，我國農(nóng)田土壤污水灌溉面積為140萬hm2，受到重金屬污染影響的面積占總灌區(qū)面積64.8%，遭受Pb、Cr、As、Cd等重金屬污染的耕地面積將近2000萬km2，大約占我國耕地總面積近20%。每年的糧食產(chǎn)量因重金屬污染而減少1000多萬t，我國固體廢棄物占地和毀田0.13萬km2，工業(yè)廢水和固體廢棄物中含有大量的重金屬污染物如Cd、Pb、Hg、Cr等，每年受重金屬污染的糧食達1200萬t，每年造成的直接經(jīng)濟損失超過200億元人民幣。

3土壤重金屬污染治理的主要技術

3.1生物治理

當前的土壤生物治理可以通過植物微生物等手段減少土壤重金屬含量或降低其毒性。在植物治理中，需要積極培育能夠吸附重金屬物質(zhì)的植物，有效去除土壤中的大量重金屬物質(zhì)。這種方案成本低廉，技藝簡單，具有大范圍推廣應用的實際意義。另外可以通過微生物對土壤進行改良，但這種技術對微生物要求比較高，而且治理周期比較長，還會存在一定的風險問題。

3.2化學防治

化學防治可以通過重金屬改良劑，根據(jù)不同的金屬特點采取相應的化學反應，確保對重金屬進行有效抑制，使這些潛藏在土壤中的重金屬能夠快速凝聚，減輕土壤對重金屬吸收，避免造成惡劣影響。還可以直接使用金屬拮抗劑，因為金屬之間存在許多的相互作用，金屬的特性也并不會對人體造成明顯的傷害，通過化學防治可以通過有益金屬對重金屬相互作用產(chǎn)生拮抗性，減輕重金屬的活躍度。

3.3生態(tài)修復技術

在農(nóng)業(yè)生態(tài)修復中通過農(nóng)藝修復或生態(tài)修復等不同的方法，可以保證土壤中的水分含量，耕作制度得到有效控制，技術人員可以通過對土壤中的水分進行控制，有效改善土壤的pH，而且有部分重金屬在氧化還原下會不斷遷移發(fā)生變化，此外造成土壤氧化還原的主要因素在于水含量增多，所以在修復的過程中要加強對水含量的有效調(diào)控，增強氧化還原整體效能，避免重金屬的快速遷移，促進土壤修復的整體質(zhì)量水平全面提高。生態(tài)修復能夠?qū)ν寥赖乃址柿M行快速還原，改善當?shù)氐沫h(huán)境氣候條件，有效控制重金屬污染物所處的環(huán)境介質(zhì)。在土壤重金屬污染治理時，生態(tài)修復技術的效率比較緩慢，在短時間內(nèi)并不能看到顯著的效果。

4研究意義及展望

土壤是一切地表生物得以生存的基礎，在環(huán)境保護和維持生物圈平衡中發(fā)揮重要作用。隨著近現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，土壤重金屬污染問題難以避免。據(jù)估計我國約有百分之十五的耕地受到污染，為了實現(xiàn)土壤的可持續(xù)利用，保障人類食物安全，研究開發(fā)經(jīng)濟、高效、可行的污染土壤修復技術迫在眉睫。相較于水污染及大氣污染治理，我國土地污染治理工作起步較晚，且采用環(huán)保技術較為滯后，存在相關政策及標準欠完善，資金投入低等問題，土壤重金屬問題主要以“誰污染誰治理”為主，農(nóng)田耕地重金屬污染主要靠政府資金，據(jù)中國科學院調(diào)查結果顯示，土壤修復可為我國直接增加幾億畝耕地。同時我國大部分土壤重金屬修復技術采用物理化學法，使用大量化學藥劑或大規(guī)模采用物理方法，不可避免會帶來二次污染，且資源消耗巨大，重復率低下，環(huán)保效益大打折扣，因此開發(fā)環(huán)境友好型修復技術，如生物修復技術等更為迫切。我國土壤重金屬污染問題相對嚴重，土壤重金屬問題可謂是“舌尖上的危害”，現(xiàn)如今正行的重金屬污染修復技術已略顯滯后，各種修復技術日新月異，但其工程應用有待開發(fā)。更契合環(huán)?？沙掷m(xù)理念的控制技術目前只停留在實驗室階段，尚未進入大田實驗，先進的修復技術是否適用于我國耕地環(huán)境，尚待考察。在經(jīng)濟飛速發(fā)展的時代，如何保障最基本的口糧安全，如何守住人民的綠水青山，如何保持國民經(jīng)濟不斷發(fā)展，開發(fā)綠色、高效、適應性強的土壤重金屬修復技術迫在眉睫。

5結語

土壤重金屬所呈現(xiàn)的多樣性、持續(xù)性以及多源性，總之，土壤重金屬危害形勢日趨嚴峻，既要保證土壤重金屬去除效果良好，又要兼顧投入成本以及二次污染問題，因此未來土壤重金屬修復技術應從綠色、科學可持續(xù)的角度出發(fā)，從根本上解決土壤重金屬污染問題，維持土壤生物系統(tǒng)穩(wěn)定。

參考文獻：

[1]陳懷滿.環(huán)境土壤學[J].地球科學進展，1991，6（002）：49-50.

[2]黃益宗，郝曉偉，雷鳴，等.重金屬污染土壤修復技術及其修復實踐[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2013，3（3）：409-417.

[3]龍新憲，楊肖娥，倪吾鐘.重金屬污染土壤修復技術研究的現(xiàn)狀與展望[J].應用生態(tài)學報，2002，13（6）：757-762.

[4]武越.土壤重金屬污染修復技術的研究進展[J].化工管理，2020（31）：51-52.

[5]王全九，孫燕，寧松瑞，等.活化灌溉水對土壤理化性質(zhì)和作物生長影響途徑剖析[J].地球科學進展，2019，34（6）：660-670.