土壤重金属污染修复技术研究进展

土壤重金属污染修复技术研究进展

张聪，张弦

（云南省普洱市环境监测站，云南 普洱 665099）

摘要：本文概述了国内外重金属污染土壤修复技术，分析了不同修复技术的特点，并针对各种修复方法，阐述了其修复条件、原理、应用实例，

提出了植物-微生物联合修复将是土壤重金属污染修复技术的趋势。

关键词：重金属污染；植物修复；植物-微生物联合修复；根瘤菌

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：2095-672X(2018)02-0087-01

DOI:10.16647/15-1369/X.2018.02.048

Research progress on remediation technology of heavy metal pollution in soil

Zhang Cong, Zhang Xian

(Puer Environmental Monitoring Station,Puer Yunnan 665099,China)

Abstract: This paper summarizes on heavy metals contaminated soil remediation technologies, analyzes the characteristics of different techniques, and for a variety of repair methods, expounds its repair condition, principle, application, proposed plant microbial remediation will be heavy metal contaminated soil remediation technology trends.

Keywords: H eavy metal pollution; P hytoremediation; P lant microbial combined repair; Rhizobium

随着工业进程化的加速，人类活动范围的扩大，日常的生活垃圾，工业废气物的排放，以及农业上化学药剂的使用，都加速了重金属物质在土壤中的堆积，扰乱了土壤微生物群落的平衡，导致土壤中有机物质的含量的降低。从长远来看，由于土壤本身自我净化重金属的能力是极其有限的，重金属污染物一旦进入到土壤中就会长期存在，不仅对周围的生态环境造成威胁，而且可以通过食物链或生物圈等途径，直接或间接的威胁人类的生命，对人类的生存发展存在着极大的安全隐患，一旦爆发，其造成的污染后果基本上是不可逆转的。金属含量超过5g/m3，我们都统称为重金属。而实际生活中，通俗的说法指的是、汞、镉、铅以及类金属砷等，也包含一些相对来说毒性较小的重金属，如锌、铜等。目前，国内外研究较多的重金属为汞、镉、铅、铬、砷。而目前应用较多的土壤重金属污染修复技术包括物理修复、化学修复、植物修复、微生物修复、联合修复等。

1 物理修复技术

传统的物理修复技术有客土法、换土法、深耕翻土法（又称旋耕法）、电动修复。客土法指将已污染的土壤和未被污染的土壤混合在一起，使得被污染的土壤中的重金属含量降低到标准限度以下，从而减少污染物和植物根系的有效接触，增强被污染土壤的自我修复速度，从而达到控制污染的目的。但该方法的局限是仅适用于污染范围较小的大棚类土质。换土法是指用未被污染的洁净土壤替代被污染的土壤，该方法相对客土法成本较大，因而也仅仅适合于小范围的土壤污染，特别适合用于处理一些易扩散且难分解的土壤污染物。深耕翻土法又可以称为“旋耕法”，其具体方法只需采用深耕技术将土壤的上下耕作层的土层打碎、拌匀、翻动，以达到降低土壤中重金属含量的目的，该方法适用于污染程度较小、土壤耕作层较厚的重金属污染。电动修复则是目前应用较多的物理原位修复法，其方法为在外部电场的作用下，以水作为导体，直接在被污染土壤中插上电极，利用电场力作用使得重金属离子沿一定方向移动，最后到达污染物收集处集中处理，此法与以往的物理修复法有所不同，相对其他修复法具有高效、节能、原位修复等优势，故被称为“绿色修复技术”[1]。2 化学修复技术

化学修复技术主要指土壤淋洗技术，其主要方法是利用清水或化学溶剂清洗土壤污染物，通过溶解、吸收或鳌和等方法将土壤中的重金属转移到清水或化学溶剂中。目前常用的淋洗剂主要包括无机酸、有机酸、碱性物质、螯合剂、表面活性剂类等。

3 现代生物修复技术

土壤重金属污染的生物修复是指通过动植物、微生物的新陈代谢等活动，从而达到降低或减少土壤中重金属的含量的目的。而目前比较热门的生物修复技术包括植物修复、微生物修复以及植物-微生物联合修复。

3.1 植物修复

植物修复技术主要指利用植物对土壤中重金属污染物质的吸收、分解、然后转移到植物的地上部分，通过对植物上部的收割出来，从而达到去除重金属污染物的目的。目前与重金属污染土壤有关的植物修复技术主要包括植物提取、植物固定和植物挥发。植物修复过程实际上是一个植物、土壤、重金属物质综合反应的过程，其修复过程受植物类型、土壤特性以及重金属特性等多种因素影响。例如，三叶鬼针草能够有效的吸收土壤中的Cd；植物商陆对Mn着有较好的吸收效果；通过温室砂培和土培的方法发现苍耳可富集土壤中的Pb。

植物修复技术与传统的物理、化学修复技术相比有着经济上和安全上的双重优势，主要体现在以下几个方面：（1）植物在修复被污染的土壤的同时可以对周边的相关水体环境进行修复，有着一举两得的作用；（2）一般重金属污染环境中能够生存的植物其价格较低廉，从经济的角度来说更加实用；（3）植物可提高土壤的有机物含量，增强土壤肥沃程度，生态效益显著。但是植物修复技术也有缺点，如植物对土壤中重金属含量的耐受性有限，植物修复不适合重度污染程度的土壤修复；土壤重金属污染往往是两种或两种以上重金属物质的混合污染，而一般一种植物只能单纯的修复被某一特定的重金属污染土壤。

3.2 微生物修复

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