重金属污染土壤的修复技术
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荷增加， 土壤有机结合态的重金属比较多。另外， ./! 0 与 .,1! % 离子结合生成难溶的 ./.,1 ， 且随着 2- 值的增高， ./.,1 含量 增加，在 2- 值大于 34 3 时，粘土矿物和氧化物与重金属生成 络合、 螯合物， 性质稳定。表明石灰是一种好的改良剂。 !" #" ! 重金属螯合剂修复 一般说来， 土壤中的重金属吸附在土壤固体表面， 在土壤 溶液中的相对较少， 因此向土壤中施加重金属螯合剂， 提高土 壤中重金属的有效态，使之易于流动和吸收。 567869:; 等检验 环已烷二胺四胺 了柠檬酸、 苹果酸、 乙酸、 (<=>， (?=>， <=@>、 酸（ 对印度芥菜 （ 吸收 ./ 和 @H 的效应， .<=>） 5A7BBC:7 DEF:G7 ） 认为印度芥菜是一种能忍受和富集多种子金属的植物。 与此同 时， 即 <=@> 和 (<=> 在增加植 -E7FI 等也得出了一致的结果， 物吸收铅的能力上最有成效， 而 (?=> 则对镉污染的治理最有 效。吴龙华等对铜污染土壤修复的有机调控研究发现：外加 (<=> 可明显降低红壤对铜的吸收率，解吸率也随着 (<=> 加 入量增大而降低， 吸收率与解吸率与加入的 (<=> 量的对数呈 显著负相关。 !" #" # 表面活性剂修复技术 利用表面活性剂 （ &EAJ7:K7FK，&EAJ7:G >:KCLG >IGFK，简称 润湿、 增溶、 分散、 洗涤等特性， 改变土壤表面电荷和吸收 &>>） 位能， 或从土壤表面把重金属置换出来， 以络合、 螯合物的形式 存在于土壤溶液中，加快重金属在土壤溶液中的流动性。 &>> 有助于从土壤颗粒上解析出来，并进入土壤环境，增加污染物 在自然环境中的可动性， 从而加速污染物的去除
有色金属的采冶及含重金属工矿企业， 每年所排放的大量 含重金属废水进入环境， 最终进入土壤环境。重金属在土壤环 境中性质稳定、 很难降解， 又能抑制植物生长发育、 促进早衰、 降低产量， 并通过食物链的传递与富集， 最终危害人体健康， 如 痛痛病 ” 就是因食用含镉大米所致。有 日本 !" 世纪初发生的 “ 些重金属还有 “ 三致 ” 效应 （ 致畸、 致癌、 致突变作用 ） ， 因而使重 金属污染成为重要的环境问题之一， 成为环境研究领域中比较 活跃的热点课题。 过去， 由于盲目地认为土壤是一种良好的处理系统， 而忽 视土壤的环境承载能力， 曾长期进行污水灌溉和污泥施用， 造 成土壤中重金属污染日益严重。 据农业部组织的全国污水灌区 调查结果显示& 我国目前污水灌区面积约 #’" 万 () ，遭受重
。 这种方法
由于会加重土壤溶液中重金属的含量，同时会污染地下水源， 环境工作者一直认为 &>> 是一种有害物质。 但经过一些学者的 进一步研究发现，&>> 的增溶性及络合、螯合和降低界面表面 张力等作用，增加了土壤中污染物的流动性O 为从土壤中清除 重金属污染提供了一条新的途径 。 !" #" % 重金属拮抗剂 根据土壤环境中重金属元素之间的拮抗作用， 如重金属与 利用一些对人体没有危害或 &F、 >B、 PF、 .E 等元素具有拮抗性， 有益的金属元素的拮抗作用， 减少土壤中重金属的有效态。因 此，在轻污染土壤中施用少量的有重金属拮抗性的金属元素， 将可起到良好的防治作用。
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生物修复技术 生物修复技术主要包括植物修复技术和微生物修复技术，
因其具有效果好、 投资省、 费用低、 易于管理与操作、 不产生二 次污染等优点， 日益受到人们的重视， 成为污染土壤修复研究 的热点。 !" %" $ 植物修复技术 主要是利用超积累植物对重金属的吸收作 （ 植物提取 #）
用， 结合土壤改良技术， 把污染物由地下转移到地上部分， 随后 收割地上部分进行集中处理， 达到降低土壤中重金属含量的目 的。目前已发现有 N"" 多种植物能够超积累各种重金属， 一些 超积累植物能同时积累多种重金属 ) 3 * ， 如羊蕨属植物和具有富 重金属性的苋科植物对土壤中重金属的吸收率达到 #""Q 。 =9RR8 S7F/HGAI 等 #TT3 年发现，不同土壤中某些柳属的无性 系克隆对镉离子有很强的吸收力， 并与土壤理化性质有很大关 系。在以硫酸盐和磷酸盐为肥料的情况下，遏蓝菜属 U =V67B2C .7G:E6GB:GFI W 的一些栽培变种的茎杆部对重金属具有较强的 苎麻以及一些藻类对重金属也具有较强的吸收能 富集能力 ) X * 。 力 )+ * ， 因此利用超积累植物处理轻污染区是一种比较理想的方 法。 蒋先军等的研究发现， 印度芥菜 （ 对 .E、 5A7BBC:7 DEF:G7） PF、 刘云国等研究 #" 种 @H 等中等污染土壤具有良好的修复效果。 超积累植物对镉污染土壤的修复效果发现，土壤中 ./ 下降最 低的为 "4 13NRI Y S。 （ 植物挥发 !） 是指土壤中重金属通过植物作用产生毒性 小的挥发态物质。如硒在植物的作用下产生挥发性的硒 （ ， 湿地上的某些植物可清除土壤中的 .-1 &G.-1 O .-1 &G&G.-1 ） 硒， 其中单质占 +3Q ， 挥发态占 !"Q M !3Q （ 植物钝化 1）
环境保护 !""#・$
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工程与技术
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是利用高频电压产生电磁波， 在电磁波作用下， 产生热能， 对土壤进行加热，使污染物在土壤颗粒内解析而达到修复的目 该技术设计用于加快一些 的。 属于一种热量增强式 &’( 技术 )# * 。 易挥发性重金属从土壤中分离出来。对受汞或硒等可挥发性重 金属污染的土壤修复而言， 是一种操作简单、 经济可行的方法。 !" # !" #" $ 土壤化学修复 化学改良剂修复 目前用得比较多的方法是向土壤中添加改良剂 （ 抑制 剂） 。如磷酸盐、 石灰、 硅酸盐被认为是处理重金属污染的常用 改良剂。 廖敏等 ) + * 研究表明： 在低石灰水平下。 土壤中有机质的 主要官能团羟基和羧基与 ,- 反应促其带负电，土壤可变电
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防治措施
物理工程措施 工程措施 主要包括排土、 换土、 去表土、 客土和深耕翻土等措施。排
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土、 换土、 去表土、 客土被认为是治本的 ’ 种好方法， 但是工程 量大， 并有污土的处理问题， 目前只用于污染严重的地区。 客土 和污土混合措施是一种比较常见的方法， 利用一定量的无污客
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工程与技术
土壤中的重金属， 提高土壤重金属的交换态。 改变作物品种， 在污染严重的地区， 如种植观赏植物、 花卉、 经济林木；在重金属轻污染区，种植耐重金属性强的作物品种， 使之有利 如旱地改水田， 种植水稻， 或者进行轮作， 调整 &’、 ()， 于降低重金属的有效性。王凯荣等 #**$ 年建立的桑蚕农业模 式， 对镉污染农田进行农业生态整治， 不仅改良了土壤结构， 降 低土壤中镉的含量， 而且提高了农田耕作方式的经济效益 。
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金属污染的土地面积占污灌总面积的 *’+ $, ，其中轻度污染 占 ’*+ -, ， 中度污染面积 .+ -, ， 严重污染面积占 $+ ’, ， 并且 。部分地区的重金属 以汞和镉的污染面积最大 （ 华珞等， #..$ ） 污染已经相当严重。广州郊区老污灌区， 土壤镉的含量最高竟 达到 !!$ )/ 0 1/， 平均含量为 *+ *$ )/ 0 1/， 最高竟达到 #2" 其中严重 )/ 0 1/ 。沈阳张士灌区有 !322 ()! 遭受镉的污染， 污染占 #2, （ 王凯荣， 。 重金属污染不仅给环境经济带来 #..- ） 巨大的损失， 而且对人体健康造成的潜在危害不容忽视。
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目前， 微生物对水体中的重金属修复技术已基本成熟， 是 利用清洗剂将土壤表面附着的重金属解吸入土壤溶液中， 然后 随清洗液流入预定的水体中与微生物作用， 达到去除土壤中重 金属的目的。 其实是把难处理的重金属污染土壤问题转化为易 处理的水体环境问题， 利用微生物达到处理效果。 !" $" $ 螯合剂 % 植物修复 向土壤中施用螯合剂提高土壤溶液中重金属的含量， 从而 强化植物对金属的吸收， 这样即使植物因吸入重金属过高而死 亡也不会影响修复效果，并且对极难在土壤中移动的重金属 （ 也能利用植物进行修复。事实也证明这是一种 如 AB、 C:、 D:） 行之有效的方法， 如据 E56< 5FG1 等报道， 一些人工合剂如 (3H ID、 3IAD、 C3ID、 (JID 及柠檬酸有明显促进印度芥菜对镉和 铅吸收的效果： #"..F5 0 1/ 的 (3ID 可使植株地上部分的镉含 达 !$""./ 0 1/。 量提高 #" 倍， !" $" ! 电压 % 植物修复 在电压作用下，电极附近土壤溶液发生电化学元素反应， 加快土壤固 改变了土壤中的氧化 % 还原电位、 &’ 等理化性质， 体上重金属的解吸， 提高土壤溶液中重金属的含量， 从而有利 于植物的吸收、 积累， 加快修复过程。 !" ! 农业生态修复技术 农业的可持续Leabharlann Baidu展是社会可持续发展的基础， 而土地的可 持续利用是农业持续发展的基础。 随着城市化和经济的纵深发 展， 农业生态修复技术日益突现其可行性和强大的发展潜力。
关键词
重金属污染 修复技术 组合修复技术
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引
言
土与污土成比例混合， 从而降低土壤中重金属的含量， 减少客 土需求量。 这种措施在日本用于处理重金属污染的土壤取得了 成功。 深耕翻土即采用深耕， 翻动上下土层， 使得表土壤中的重 金属含量降低， 这种方法动土虽然比较少， 但在严重污染区不 宜采用， 因为严重污染区受到污染的土层较深， 尽管深耕也不 能改变土壤中重金属的含量， 相反， 可能带来严重的后果。现 在， 一些发达国家在土壤污染严重地区试行固化技术和挖土深 埋包装技术。 !" #" ! 玻璃化技术 把重金属重污染区土壤置于高温高压条件下， 形成玻璃态 物质， 使重金属固定于其中， 达到消除重金属污染的目的。 这种 技术工程量大、 费用高昂， 但能从根本上消除土壤的重金属污 染， 并因见效快而常用于重金属重污染区的抢救性修复。 "# " 电化学修复 电化学修复是在电流作用下， 重金属通过土壤溶液向两极 富集或由于电流的热磁效应使一些易挥发的重金属 （ 硒、 汞） 从 土壤中挥发出来， 从而达到降低土壤中重金属含量的目的。主 要包括两方面技术。 !" !" # 电动力学修复 是通过电流的作用，提高土壤的 4( 和在阴阳两极附近的 土壤溶液中聚集大量的 5 6 和 75 % ， 调节土壤的 85 值， 这样有 利于重金属离子的去除。9: 等在 #..- 年提出在阴极和土壤间 保持一定溶液， 从而使聚集作用在溶液中发生， 保证土壤内的 酸性环境，有利于污染物的去除。实验结果表明，在沙土内 ;<! 6 、=>2 6 等重金属离子的去除率可达 .", 以上，而且所需操 作时间也大为缩短。 5?>@A 在 #..* 年研究了电修复技术处理 土壤中的六价铬， 以石墨为阴极、 铁为阳极， 在土壤基质两端加 上直流电场。阳极的铁溶解成为 B@! 6 ， 含六价铬的阳离子迁移 到阳极附近氧化 B@! 6 而被还原为三价铬。 !" !" ! 电磁法修复 （ $% &’()*+, 技术 ）
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。其它挥发性重
金属， 如汞、 铅等挥发可能会对环境产生更大的影响。 是指植物通过根系过滤、 固定和钝化使重 金属吸附于土壤表面， 从而降低重金属在土壤中的有效态， 达 到减轻重金属污染的效果。 !" %" ! 微生物修复技术 有些微生物具有嗜重金属性， 利用微生物对重金属污染区 进行净化， 在水体污染处理中证明是一种很好方法。如果用于 土壤环境的处理， 可能会是一种行之有效的方法， 目前这方面 己进行了积极研究。 据报道， 日本发现一种嗜重金属菌， 能有效 地吸收土壤中的重金属， 但存在土壤与细菌分离这个比较棘手 的问题。如果这一问题能得到妥善的解决， 将是一种具很大发 展前景的处理方法。 !" % 农业生态措施 主要包括改变耕作制度， 调整作物品种， 施用农家肥等。 重 金属对植物的影响一般以水溶， 在淹水的土壤中， 一般以难溶 态的硫化物的形式存在。因此， 控制土壤水分状况及 (V， 使土 壤在作物壮籽期有一个相对较稳定的水淹期， 可减少重金属进 入植物体内的含量 （ 即减少进入果实和籽实中的含量 ） 。 施用有 机物有利于改良土壤结构、 提高环境质量， 为重金属提供络合、 螯合剂。控制化肥的施用， 因为化肥中的 .6 % 、 &,N! % 、 Z 0 可活化
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工程与技术
重金属污染土壤的修复技术
$%& ’&()*&+ $&,%-).)/0 )1 2&3*0 4&53. 6)..758)- 8- 9)8.
陈志良
仇荣亮
张景书
万云兵
（ 中山大学环境科学系 ， 广州
-#.!/-）
摘
要
重金属污染是当今土壤污染中， 污染面积最广、 危害最大的环境问题之一。由于重金属污染毒理机制和生物效应的 复杂性及其在土壤中的稳定性， 对重金属污染的研究一直是当前学术界的热点研究课题。 本文在介绍当前重金属污 染土壤修复技术的基础上， 对重金属污染土壤修复技术的发展趋势作出了综合预测和展望。
荷增加， 土壤有机结合态的重金属比较多。另外， ./! 0 与 .,1! % 离子结合生成难溶的 ./.,1 ， 且随着 2- 值的增高， ./.,1 含量 增加，在 2- 值大于 34 3 时，粘土矿物和氧化物与重金属生成 络合、 螯合物， 性质稳定。表明石灰是一种好的改良剂。 !" #" ! 重金属螯合剂修复 一般说来， 土壤中的重金属吸附在土壤固体表面， 在土壤 溶液中的相对较少， 因此向土壤中施加重金属螯合剂， 提高土 壤中重金属的有效态，使之易于流动和吸收。 567869:; 等检验 环已烷二胺四胺 了柠檬酸、 苹果酸、 乙酸、 (<=>， (?=>， <=@>、 酸（ 对印度芥菜 （ 吸收 ./ 和 @H 的效应， .<=>） 5A7BBC:7 DEF:G7 ） 认为印度芥菜是一种能忍受和富集多种子金属的植物。 与此同 时， 即 <=@> 和 (<=> 在增加植 -E7FI 等也得出了一致的结果， 物吸收铅的能力上最有成效， 而 (?=> 则对镉污染的治理最有 效。吴龙华等对铜污染土壤修复的有机调控研究发现：外加 (<=> 可明显降低红壤对铜的吸收率，解吸率也随着 (<=> 加 入量增大而降低， 吸收率与解吸率与加入的 (<=> 量的对数呈 显著负相关。 !" #" # 表面活性剂修复技术 利用表面活性剂 （ &EAJ7:K7FK，&EAJ7:G >:KCLG >IGFK，简称 润湿、 增溶、 分散、 洗涤等特性， 改变土壤表面电荷和吸收 &>>） 位能， 或从土壤表面把重金属置换出来， 以络合、 螯合物的形式 存在于土壤溶液中，加快重金属在土壤溶液中的流动性。 &>> 有助于从土壤颗粒上解析出来，并进入土壤环境，增加污染物 在自然环境中的可动性， 从而加速污染物的去除
有色金属的采冶及含重金属工矿企业， 每年所排放的大量 含重金属废水进入环境， 最终进入土壤环境。重金属在土壤环 境中性质稳定、 很难降解， 又能抑制植物生长发育、 促进早衰、 降低产量， 并通过食物链的传递与富集， 最终危害人体健康， 如 痛痛病 ” 就是因食用含镉大米所致。有 日本 !" 世纪初发生的 “ 些重金属还有 “ 三致 ” 效应 （ 致畸、 致癌、 致突变作用 ） ， 因而使重 金属污染成为重要的环境问题之一， 成为环境研究领域中比较 活跃的热点课题。 过去， 由于盲目地认为土壤是一种良好的处理系统， 而忽 视土壤的环境承载能力， 曾长期进行污水灌溉和污泥施用， 造 成土壤中重金属污染日益严重。 据农业部组织的全国污水灌区 调查结果显示& 我国目前污水灌区面积约 #’" 万 () ，遭受重
。 这种方法
由于会加重土壤溶液中重金属的含量，同时会污染地下水源， 环境工作者一直认为 &>> 是一种有害物质。 但经过一些学者的 进一步研究发现，&>> 的增溶性及络合、螯合和降低界面表面 张力等作用，增加了土壤中污染物的流动性O 为从土壤中清除 重金属污染提供了一条新的途径 。 !" #" % 重金属拮抗剂 根据土壤环境中重金属元素之间的拮抗作用， 如重金属与 利用一些对人体没有危害或 &F、 >B、 PF、 .E 等元素具有拮抗性， 有益的金属元素的拮抗作用， 减少土壤中重金属的有效态。因 此，在轻污染土壤中施用少量的有重金属拮抗性的金属元素， 将可起到良好的防治作用。
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生物修复技术 生物修复技术主要包括植物修复技术和微生物修复技术，
因其具有效果好、 投资省、 费用低、 易于管理与操作、 不产生二 次污染等优点， 日益受到人们的重视， 成为污染土壤修复研究 的热点。 !" %" $ 植物修复技术 主要是利用超积累植物对重金属的吸收作 （ 植物提取 #）
用， 结合土壤改良技术， 把污染物由地下转移到地上部分， 随后 收割地上部分进行集中处理， 达到降低土壤中重金属含量的目 的。目前已发现有 N"" 多种植物能够超积累各种重金属， 一些 超积累植物能同时积累多种重金属 ) 3 * ， 如羊蕨属植物和具有富 重金属性的苋科植物对土壤中重金属的吸收率达到 #""Q 。 =9RR8 S7F/HGAI 等 #TT3 年发现，不同土壤中某些柳属的无性 系克隆对镉离子有很强的吸收力， 并与土壤理化性质有很大关 系。在以硫酸盐和磷酸盐为肥料的情况下，遏蓝菜属 U =V67B2C .7G:E6GB:GFI W 的一些栽培变种的茎杆部对重金属具有较强的 苎麻以及一些藻类对重金属也具有较强的吸收能 富集能力 ) X * 。 力 )+ * ， 因此利用超积累植物处理轻污染区是一种比较理想的方 法。 蒋先军等的研究发现， 印度芥菜 （ 对 .E、 5A7BBC:7 DEF:G7） PF、 刘云国等研究 #" 种 @H 等中等污染土壤具有良好的修复效果。 超积累植物对镉污染土壤的修复效果发现，土壤中 ./ 下降最 低的为 "4 13NRI Y S。 （ 植物挥发 !） 是指土壤中重金属通过植物作用产生毒性 小的挥发态物质。如硒在植物的作用下产生挥发性的硒 （ ， 湿地上的某些植物可清除土壤中的 .-1 &G.-1 O .-1 &G&G.-1 ） 硒， 其中单质占 +3Q ， 挥发态占 !"Q M !3Q （ 植物钝化 1）
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是利用高频电压产生电磁波， 在电磁波作用下， 产生热能， 对土壤进行加热，使污染物在土壤颗粒内解析而达到修复的目 该技术设计用于加快一些 的。 属于一种热量增强式 &’( 技术 )# * 。 易挥发性重金属从土壤中分离出来。对受汞或硒等可挥发性重 金属污染的土壤修复而言， 是一种操作简单、 经济可行的方法。 !" # !" #" $ 土壤化学修复 化学改良剂修复 目前用得比较多的方法是向土壤中添加改良剂 （ 抑制 剂） 。如磷酸盐、 石灰、 硅酸盐被认为是处理重金属污染的常用 改良剂。 廖敏等 ) + * 研究表明： 在低石灰水平下。 土壤中有机质的 主要官能团羟基和羧基与 ,- 反应促其带负电，土壤可变电
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防治措施
物理工程措施 工程措施 主要包括排土、 换土、 去表土、 客土和深耕翻土等措施。排
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土、 换土、 去表土、 客土被认为是治本的 ’ 种好方法， 但是工程 量大， 并有污土的处理问题， 目前只用于污染严重的地区。 客土 和污土混合措施是一种比较常见的方法， 利用一定量的无污客
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工程与技术
土壤中的重金属， 提高土壤重金属的交换态。 改变作物品种， 在污染严重的地区， 如种植观赏植物、 花卉、 经济林木；在重金属轻污染区，种植耐重金属性强的作物品种， 使之有利 如旱地改水田， 种植水稻， 或者进行轮作， 调整 &’、 ()， 于降低重金属的有效性。王凯荣等 #**$ 年建立的桑蚕农业模 式， 对镉污染农田进行农业生态整治， 不仅改良了土壤结构， 降 低土壤中镉的含量， 而且提高了农田耕作方式的经济效益 。
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金属污染的土地面积占污灌总面积的 *’+ $, ，其中轻度污染 占 ’*+ -, ， 中度污染面积 .+ -, ， 严重污染面积占 $+ ’, ， 并且 。部分地区的重金属 以汞和镉的污染面积最大 （ 华珞等， #..$ ） 污染已经相当严重。广州郊区老污灌区， 土壤镉的含量最高竟 达到 !!$ )/ 0 1/， 平均含量为 *+ *$ )/ 0 1/， 最高竟达到 #2" 其中严重 )/ 0 1/ 。沈阳张士灌区有 !322 ()! 遭受镉的污染， 污染占 #2, （ 王凯荣， 。 重金属污染不仅给环境经济带来 #..- ） 巨大的损失， 而且对人体健康造成的潜在危害不容忽视。
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目前， 微生物对水体中的重金属修复技术已基本成熟， 是 利用清洗剂将土壤表面附着的重金属解吸入土壤溶液中， 然后 随清洗液流入预定的水体中与微生物作用， 达到去除土壤中重 金属的目的。 其实是把难处理的重金属污染土壤问题转化为易 处理的水体环境问题， 利用微生物达到处理效果。 !" $" $ 螯合剂 % 植物修复 向土壤中施用螯合剂提高土壤溶液中重金属的含量， 从而 强化植物对金属的吸收， 这样即使植物因吸入重金属过高而死 亡也不会影响修复效果，并且对极难在土壤中移动的重金属 （ 也能利用植物进行修复。事实也证明这是一种 如 AB、 C:、 D:） 行之有效的方法， 如据 E56< 5FG1 等报道， 一些人工合剂如 (3H ID、 3IAD、 C3ID、 (JID 及柠檬酸有明显促进印度芥菜对镉和 铅吸收的效果： #"..F5 0 1/ 的 (3ID 可使植株地上部分的镉含 达 !$""./ 0 1/。 量提高 #" 倍， !" $" ! 电压 % 植物修复 在电压作用下，电极附近土壤溶液发生电化学元素反应， 加快土壤固 改变了土壤中的氧化 % 还原电位、 &’ 等理化性质， 体上重金属的解吸， 提高土壤溶液中重金属的含量， 从而有利 于植物的吸收、 积累， 加快修复过程。 !" ! 农业生态修复技术 农业的可持续Leabharlann Baidu展是社会可持续发展的基础， 而土地的可 持续利用是农业持续发展的基础。 随着城市化和经济的纵深发 展， 农业生态修复技术日益突现其可行性和强大的发展潜力。
关键词
重金属污染 修复技术 组合修复技术
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引
言
土与污土成比例混合， 从而降低土壤中重金属的含量， 减少客 土需求量。 这种措施在日本用于处理重金属污染的土壤取得了 成功。 深耕翻土即采用深耕， 翻动上下土层， 使得表土壤中的重 金属含量降低， 这种方法动土虽然比较少， 但在严重污染区不 宜采用， 因为严重污染区受到污染的土层较深， 尽管深耕也不 能改变土壤中重金属的含量， 相反， 可能带来严重的后果。现 在， 一些发达国家在土壤污染严重地区试行固化技术和挖土深 埋包装技术。 !" #" ! 玻璃化技术 把重金属重污染区土壤置于高温高压条件下， 形成玻璃态 物质， 使重金属固定于其中， 达到消除重金属污染的目的。 这种 技术工程量大、 费用高昂， 但能从根本上消除土壤的重金属污 染， 并因见效快而常用于重金属重污染区的抢救性修复。 "# " 电化学修复 电化学修复是在电流作用下， 重金属通过土壤溶液向两极 富集或由于电流的热磁效应使一些易挥发的重金属 （ 硒、 汞） 从 土壤中挥发出来， 从而达到降低土壤中重金属含量的目的。主 要包括两方面技术。 !" !" # 电动力学修复 是通过电流的作用，提高土壤的 4( 和在阴阳两极附近的 土壤溶液中聚集大量的 5 6 和 75 % ， 调节土壤的 85 值， 这样有 利于重金属离子的去除。9: 等在 #..- 年提出在阴极和土壤间 保持一定溶液， 从而使聚集作用在溶液中发生， 保证土壤内的 酸性环境，有利于污染物的去除。实验结果表明，在沙土内 ;<! 6 、=>2 6 等重金属离子的去除率可达 .", 以上，而且所需操 作时间也大为缩短。 5?>@A 在 #..* 年研究了电修复技术处理 土壤中的六价铬， 以石墨为阴极、 铁为阳极， 在土壤基质两端加 上直流电场。阳极的铁溶解成为 B@! 6 ， 含六价铬的阳离子迁移 到阳极附近氧化 B@! 6 而被还原为三价铬。 !" !" ! 电磁法修复 （ $% &’()*+, 技术 ）
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金属， 如汞、 铅等挥发可能会对环境产生更大的影响。 是指植物通过根系过滤、 固定和钝化使重 金属吸附于土壤表面， 从而降低重金属在土壤中的有效态， 达 到减轻重金属污染的效果。 !" %" ! 微生物修复技术 有些微生物具有嗜重金属性， 利用微生物对重金属污染区 进行净化， 在水体污染处理中证明是一种很好方法。如果用于 土壤环境的处理， 可能会是一种行之有效的方法， 目前这方面 己进行了积极研究。 据报道， 日本发现一种嗜重金属菌， 能有效 地吸收土壤中的重金属， 但存在土壤与细菌分离这个比较棘手 的问题。如果这一问题能得到妥善的解决， 将是一种具很大发 展前景的处理方法。 !" % 农业生态措施 主要包括改变耕作制度， 调整作物品种， 施用农家肥等。 重 金属对植物的影响一般以水溶， 在淹水的土壤中， 一般以难溶 态的硫化物的形式存在。因此， 控制土壤水分状况及 (V， 使土 壤在作物壮籽期有一个相对较稳定的水淹期， 可减少重金属进 入植物体内的含量 （ 即减少进入果实和籽实中的含量 ） 。 施用有 机物有利于改良土壤结构、 提高环境质量， 为重金属提供络合、 螯合剂。控制化肥的施用， 因为化肥中的 .6 % 、 &,N! % 、 Z 0 可活化
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工程与技术
重金属污染土壤的修复技术
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陈志良
仇荣亮
张景书
万云兵
（ 中山大学环境科学系 ， 广州
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摘
要
重金属污染是当今土壤污染中， 污染面积最广、 危害最大的环境问题之一。由于重金属污染毒理机制和生物效应的 复杂性及其在土壤中的稳定性， 对重金属污染的研究一直是当前学术界的热点研究课题。 本文在介绍当前重金属污 染土壤修复技术的基础上， 对重金属污染土壤修复技术的发展趋势作出了综合预测和展望。