土壤重金属污染及修复技术综述

土壤重金属污染及修复技术综述
作者：郭志磊
来源：《农业开发与装备》 2017年第10期
摘要：随着现代社会农业耕作和工业科技飞速发展，我们面临的土壤重金属污染问题越来越严重和。

土壤重金属污染是指土壤中重金属含量累积超标而引起的污染，污染包括的重金属元素有：Cd、Pb、Hg、Cr、As、Cu、Zn、Ni等。

土壤重金属污染由于其具有作用范围大，持续时间久，隐蔽性强，降解性弱等特点将对农田和土壤质量、农作物生理生化机能、地下水和农田生态环境造成恶劣影响，而且会严重危害人体健康，甚至会造成无法挽回的后果。

着重阐述土壤重金属污染现状以及关于其修复技术方面的分析和探讨。

关键词：土壤重金属污染；现状；修复技术
1土壤重金属污染现状
统计结果显示：世界范围内，Hg的年均排放量为1.5万t，Cu的年均排放量为340万t，Ni的年均排放量为100万t，Pb和Mn分别为500万t和1500万t。

目前我国耕地受重金属污染面积已达10%以上，约0.1亿hm2。

经济发达地区的土壤重金属污染比较严重。

农业部调查数据显示：全国污灌区共140万hm2，重金属污染高达64.8%，其中严重污染达到8.4%。

国家环境保护部抽样监测数据结果显示：抽样调查基本农田保护区土壤30万hm2，其中土壤重金属严重超标有3.6万hm2，占12.1%。

2005年，在长三角地区爆发严重的土壤重金属污染事件，大片农田受灾，高达10%的土壤基本丧失农业生产力，在当时引发了媒体和人民群众广泛关注和争辩讨论。

据调查，我国华南部分城市超过50%的农用耕地被镉、砷、汞等重金属污染。

在浙江省的抽样调查中发现约20%的农用地由于重金属污染而不适合耕作农作物，其中1.61%为重度重金属污染。

2土壤重金属污染来源
1）农业面源污染。

农业生产耕作中化肥、农药的过量使用以及农膜、地膜回收率低造成的污染均会导致土壤重金属污染。

例如，含有Cu和Zn的农药被广泛用于大田果树的喷施和日光温室中，Cu和Zn在土壤中慢慢沉积即会导致重金属污染。

而近年来由于农膜和地膜的大量应用且回收率低，不仅会形成土壤表面的白色污染，而且会造成农膜和地膜中的Cd、Pb进入土壤并慢慢沉积，最终导致重金属污染。

2）工业污水和固态废弃物污染。

化工厂等工业生产场所排放的废水、污水均含有大量的有毒、有害重金属元素，若未经专业处理直接排放，会直接导致土壤重金属严重污染，严重危害农田和农村生态环境的。

据统计我国污灌区的Hg、Cd、Cr、Pb、Cd等重金属含量逐年呈上升趋势，许多区域都已经远远超过当地背景值和国家安全标注。

其中淮阳污灌区的土壤中Hg、Ca、Cr、Pb、As等重金属含量在1995年就已经超过警戒线。

工业生产的固态废弃物未经处理随意堆放，由于自身的扩散性极易导致周边农田和耕地的土壤重金属污染。

沈阳冶炼厂含有Zn和Cd的矿渣由于长期堆放于露天场所未经集中处理，目前污染已扩散到周边700m以外。

武汉市铬渣堆放区附近的土壤中Cd、Hg、Cr、Cu、Zn、Pb、As含量均严重超标。

早前，磷化膏作为工业固态废弃物由于其能改良土壤酸性而被大量施入土壤，结果造成大面积的土壤重金属污染。

3）大气降水和自然沉降。

工业生产当中会产生大量废气、有毒有害气体、粉尘排放，进入大气候通过自然沉降过程和降水循环系统进入土壤，造成重金属污染。

世界范围内每年约有
1600t汞排放入大气，而汽油燃烧会造成Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等重金属污染。

据统计比利时每
年通过大气沉降作用而进入土壤中的重金属Pb、Cd、As、Zn分别为250g、19g、15g和3750g。

3土壤重金属污染修复
3.1物理修复
可利用电热修复技术通过高频电压电磁波加热受污染土壤，使易挥发和易解析重金属从目
标土壤中分离出来。

电热修复技术针对Hg和Se等重金属效果明显。

还可通过土壤淋洗技术把
重金属从固相转移至液相，之后针对液相进行后续处理。

土壤淋洗技术的关键在于淋洗液的选择，要求既能发挥自身淋洗机能提取目标重金属，又要不破坏土壤基础生化结构。

另外还可利
用电流和电极渗透技术使得重金属目标离子移动并进行后续收集和处理，电流和电极渗透技术
适用于粘土和淤泥土，对于沙土中的Pb2+、Cr3+等重金属离子也有很好的效用。

电流和电极渗
透技术不破坏土壤结构，作用时间短，是目前可广泛推广的高效修复技术。

3.2化学修复
化学修复的主要作用机理是利用土壤改良剂改变土壤重金属的化学效能从而降低其作用和
机能的方法。

目前常用的土壤改良剂包括磷酸盐、硅酸盐、碳酸钙等。

化学修复优点是操作简单，缺点在于只改变了重金属的化学状态，但重金属元素依然残留在受污染土壤中，被活化后
还可造成二次重金属污染
3.3生物修复
生物修复是通过生物削减的方式降低目标土壤重金属毒性，由于其净化效率高，修复效果好，越来越成为土壤重金属修复的主流手段。

生物修复可通过特定植物来进行重金属的提取、
挥发和稳定，目前为止已有超过700种的自然种或人工培养植物可用于土壤重金属的修复。

另外，目前也有科研手段通过利用微生物吸附来降低重金属毒性危害。

4结语
综上所述，由于农业和工业科技的日新月异快速发展，土壤重金属污染已越来越成为当今
社会和科研领域无法回避的防治课题。

今后，我们需要不断加强土壤重金属污染深层次发生与
作用机理的研究，继续优化修复技术，通过土壤重金属污染治理与修复，最大化保护我国农业
耕地、农田生态和人民生活健康。

参考文献
[1]李青，周连碧，祝怡斌.矿山土壤重金属污染修复技术综述[J].有色金属工程，2013，3（2）：56-59.。