农业重金属污染土壤修复技术及其修复实践

农业重金属污染土壤修复技术及其修复
实践
摘要：当前重金属污染问题日趋严重，在我国农业土壤污染问题中占较大比重。

在环境保护工作中，农业重金属污染土壤修复技术是非常重要的内容，是防治农业土壤污染问题不可或缺的措施。

本文主要分析了农业重金属污染土壤的根源，并阐述了土壤修复的基本原理，并针对土重金属污染壤修复技术的实践进行探讨。

关键字：重金属污染；环境保护；污染防治；修复技术
在自然界中，重金属属于普遍存在的元素，常出现在土壤或岩石中。

在工业生产过程中，重金属会被释放出来，并且进入到土壤中，带来难以降解的后果，最终引起土壤重金属污染问题。

土壤是农业发展的根本，如果土壤受到了污染，便会直接影响农产品的质量，也会给人体造成伤害。

土壤修复技术可以切实改善当前的土壤环境，保障农业生产的安全。

探讨重金属污染土壤修复技术及其修复实践具有现实意义。

一、重金属污染土壤根源及涵义
1、重金属污染土壤根源
在大自然环境中，重金属存在于岩石或土壤之中，不仅会威胁土壤的质量，也会威胁工业的发展。

因为，在采矿、冶金操作时，会将岩石或者土壤中的重金属完全释放出来，最终使金属成分进入土壤中，并无法被有效降解，引发土壤金属污染。

特别是在空旷的土壤上，受矿物开采、化学肥料的影响，这些地区往往会出现更为严重的土壤污染。

经过相关分析最终发现，农业土壤污染的根源包含以下几种：
第一，工业废气污染。

工业废气在排放之后沉降到地表，通过地表渗透到土
壤中并持续性地在土壤中逗留，最终引发工业污染；
第二，重金属元素是施肥带入的污染物质之一，由于其具有多元性、隐蔽性
等特点，使得污染后果严重、危害性很大。

肥料中携带的镉、铬、铅、砷等很多，这些元素的土壤环境容量较低，很可能因过量、不合理施肥造成土壤中这几种重
金属的快速富集，甚至污染；
第三，工业废水污染。

一些地区的水资源缺乏，会使用工业废水来进行灌溉，最终导致工业废水中的重金属进入到土壤中，引发土壤的重金属污染。

2、重金属污染土壤的形式
在一般情况下土壤的重金属污染源包含铅污染、镉污染、汞污染、铜污染等，随着人类社会对土地的持续利用，我国受重金属污染的土地面积不断增加，已经
达到了上千万公顷，且遭受污染的土地面积中有八成以上的土地没有及时被修复，最终严重影响了土壤质量，危害了社会发展和生态环境质量。

经过有关调查研究发现，镉污染是土壤重金属污染的主要形式，每年有高达
3万公顷的土壤会遭受镉的污染，最终使得我国粮食产量直线降低。

二、农业重金属污染土壤修复技术
1、化学修复技术
化学修复技术是土壤重金属污染中比较常见的一项修复技术，其工作主要体
现在化学试剂的使用。

工作人员将化学试剂撒入土壤中，以此吸附重金属。

同时，化学试剂所具备的拮抗也能达到氧化还原的目的，从而减少重金属元素给土壤造
成的损害。

从目前的化学修复技术来看，主要分为以下3类，即拮抗剂、吸附剂
与抑制剂，以及土壤沉淀技术。

无论哪种化学修复技术，所能达到的效果仅仅是
对土壤进行优化，无法从根本上解决重金属污染的问题，也无法改变土壤的重金
属污染性质。

使用化学试剂极易对土壤中的植物和生物造成影响。

工作人员需要
结合修复的实际情况，慎重使用。

2、物理修复技术
物理工程修复技术是土壤重金属处理中常用方法，如客土法、去表土法、换
土法、深耕翻土法。

其中，客土法是将没有遭到重金属污染的新土壤添加到被污
染的土层上，使没有被重金属污染的土壤能够将被污染的土壤全部覆盖住；去表
土法是将表层受到重金属污染的土层移除；换土法是在去表土法的基础上，将没
有受到污染的土壤重新填充进去；深耕翻土法是通过翻耕处理，将表面受到污染
的土壤翻到土壤的底部。

实践研究显示，客土法、去表土法以及换土法适合被运
用到重金属污染比较严重的地区；因深耕翻土法工程量相对较小，仅适合运用到
重金属污染程度较轻的地区。

物理工程修复技术在重金属污染中的使用范围相对
较小，当重金属污染土壤面积较大时，在土壤修复工作中运用此种方法将会花费
庞大的作业资金，且已遭到污染的土壤难以处理，整个治理工作呈现一种治标不
治本的状态。

3、工程措施修复技术
工程措施修复技术主要体现在以下4个方面，即土壤置换、客土、翻土以及
深耕。

其修复原理主要是将受到重金属污染的土壤与新土相融合，以此降低土壤
中的重金属含量，从而降低对农业产品的影响，确保农产品能够食用，但其效果
无法做到根本修复，仍属于土壤的优化。

4、矿物修复技术
在进行土壤重金属污染修复的过程中，一些天然矿物质能够达到修复的目的，例如膨润土、黏土矿物等。

这些矿物质基本来自于矿山，属于矿山中的废弃物。

运用矿物修复技术，能够提高矿物质的利用效率，并减少矿物质对环境的破坏。

同时，在废弃矿物质的使用中，无需投入较大的成本，是一项比较经济的综合性
修复手段。

5、生物修复技术
（1）动物修复
土壤中的小动物，例如蚯蚓，其正常生活（挖洞、爬行、排粪）就能起到改
良土壤结构、增加土壤肥力、促进土壤养分循环、增加土壤中微生物数量的作用，进而增强土壤通透性，加速土壤熟化进程，提高土壤肥力。

（2）植物修复
近年来，重金属污染中的植物修复技术受到人们的广泛关注。

植物改良是指
用植物来清除、转化、稳定重金属，从而降低土壤重金属的残留水平、逐步改善
土壤养分状况并同时恢复土壤原有地貌，促进局部气候改善，微环境得以优化的
方法，主要包括植物提取、植物挥发、植物过滤、植物钝化等。

目前，已经发现
几百种植物能超量富集重金属。

蜈蚣草和节节草对As、Cu有很强的富集作用，
适合应用于铜矿区重金属污染土壤。

固氮植物己知固氮量大、固氮能力强、抗逆能力强的生物固氮体系之一是根
瘤菌－豆科植物共生体系。

从铅锌矿区会自然生长的一些豆科植物根部提取根瘤菌，经过菌株筛选、驯化，可将高性能接种于豆科植物，进而针对矿区污染土壤
开展植物－微生物联合修复。

（3）微生物修复
利用微生物的生命代谢活动降解、转化土壤中的污染物质，达到改良土壤、
降低土壤毒性的目的。

大量研究和实践表明，微生物改良适合应用于土壤中重金
属无害化、植物生长促生、土壤结构改良等，具有巨大的应用潜力。

因此，该项
技术的研发、推广和应用越来越受重视。

有报道显示，铁氧化菌可以有效降低Fe
污染土壤的风险性，且操作成本低廉；从Hg污染河泥中筛选、驯化出来的抗汞
微生物，具备把甲基汞还原成元素Hg的能力，可以利用这种微生物降低污染土
壤中Hg的毒性；VA菌根真菌可促进植物对营养元素的吸收，辅助矿区污染场地
生态修复。

物理、化学方法都是常见方法，成效快，但不可忽视的是对环境扰动大，容
易造成二次污染，难以大面积推广。

生物方法绿色环保，还可以提高土壤有机质
含量和肥力。

所以生物方法有很大的优势，尤其是植物修复，它是一种绿色无污
染修复技术，不破坏土壤生态环境，是一种有效和廉价处理某些有害废物的方法。

三、农业重金属污染土壤修复实践
中国湘江水环境中重金属污染修复的关键技术研究和综合示范工程，是国家
重金属污染土壤修复的国家研究课题。

湘江流域重金属土壤污染区的治理工作已
广泛开展，水田修复效果明显，重金属含量下降了63.8％，修复效果极为显著。

在重金属土壤污染修复技术的发展和长期实践中，取得了一系列成果，土壤修复
效率不断提高，修复成本得到控制。

对重金属土壤污染修复实践的探讨有助于进
一步阐明修复技术的应用，合理化重金属土壤污染修复的基本过程，掌握修复技
术的应用重点，为后续相关修复提供参考。

湖南已经在配合环保部发起的重金属污染企业专项检查，持续进行小型、高
污染企业的关停工作。

通过企业的清洁技术改造，加强企业排放监测等措施，重
点解决涉重金属企业的污染问题。

湘江衡阳段乃湘江流域重金属治理的重中之重，其中水松地区共有大小冶炼企业80余家。

在过去，湖南已在水松地区投入超过5
亿元的治理资金。

年产量小于5万吨的企业则一律取缔关闭。

除了关停企业，湘
江多个地区还在开展沟渠清污、尾矿防渗和再利用，以及小规模土壤置换等工作。

湖南省湘水地区的170万亩耕地成为首批试点区域。

试点中被划分为“替代
种植区”的区域，目前主要采用作物替代种植或者休耕方式治理。

而中轻度污染
区域，则正在逐步推广VIP+n的修复治理技术模式进行治理。

治理中，对于重金
属超标谷物推行“专企收购、专仓存储、专项补贴、专用处置、封闭运行”的无
害化处置模式，防止不达标谷物流入市场。

这些政策的实施，使湘江流域涉重金属企业数量和重金属排放量均年减少50%。

四、总结
总之，在新时期环境保护背景下，需要通过多种技术手段对农业重金属污染
土壤进行分析，分析土壤修复技术，促进土壤修复技术的优化和完善，不断提高
治理水平，为重金属污染土壤的治理提供有效帮助。

参考文献
[1]李杰，王新宇.土壤污染修复技术研究热点统计与分析[J].南方国土资源，2019(12):48-53.
[2]宋雷蕾，何佳宝，刘可为.重金属复合污染菜地土壤的生物矿化修复研究[J].吉林农业大学学报，2019，41(06):713-718.
[3]王倩倩，王大祥.土壤重金属污染治理存在的问题及对策[J].河南科技，2019(34):147-149.
[4]李祥慰.重金属污染土壤修复技术与实施要点研究[J].大科
技,2017,(10):336.
[5]毕薇,林志坚.重金属污染土壤修复技术的研究进展[J].广东化
工,2016,43(13):110-111.。