重金属污染土壤修复技术及其修复实践刘永林

重金属污染土壤修复技术及其修复实践刘永林

刘永林

刘永林

身份证号码：3203821985****6212江苏南京210000

摘要：土壤的重金属污染是一种十分严重的污染，本文对如何土壤进行修复进行了探究，总结了在物理、化学修复技术和生物修复技术的常用方法，帮助各地更好地利用相关修复技术解决土壤重金属污染问题。

关键词：重金属污染；土壤污染；修复技术；实践

引言：我国的重金属污染事件在近几年比较严重，也使得社会和政府都对此有了更高的关注，目前，各地在开展通过物理/化学修复技术和生物修复技术的研究，去除土壤当中的重金属，降低土壤的毒性。

一、土壤中的重金属污染来源

1.1大气污染

化工厂在进行工业生产和运输的过程当中，会燃烧石油、煤炭等燃料，产生大量的重金属元素进入大气，由于沉降最后导致周围土壤中会含有大量的重金属，大气中的重金属污染物也会利用土壤的吸附作用和植物的介质吸收等方式进入土壤之中。

1.2污水灌溉

随着工业化程度的提升，大量的水资源投入到了工业生产当中，导致了水资源短缺，其次，工业生产会产生大量的废水，如果在未经处理的情况下直接排放到河流当中，就会产生污水灌溉的问题。由于污水当中含有大量的重金属元素，会对土壤产生严重的污染。

1.3采矿和冶炼导致的污染

在工业矿区周围，重金属污染是十分严重的，采矿和冶炼过程中，会产生大量的废渣、废水和废弃物，都会对周围的土壤造成严重的重金属污染。

二、物理/化学修复技术

物理/化学修复技术适合在土壤理化性质和重金属不同的土壤上，能够利用物理手段或者化学手段来对土壤中的重金属进行分离，从而除去土壤当中的污染物。物理/化学技术的好处在于，施工非常方便，并且周期很短，使用起来十分灵活，但是缺点在于成本太高。

2.1土壤淋洗

土壤淋洗这种方法使用淋洗剂来除去土壤当中的重金属污染，使用这种方法进行修复的关键在于选择正确的淋洗剂。这种方法一般是用在面积较大，同时污染严重的土壤上，土壤需要有较高的渗透系数，特别适合使用在轻质土和砂质土上，如果渗透系数很低，修复效果就会很差。总结起来，影响土壤淋洗对土壤修复效果的主要包括淋洗剂的种类、淋洗浓度、土壤性质等等，通常使用15mmolEDTA·kg-1土壤淋洗比率来淋洗被Cu污染的土壤，能够使土壤中的Cu元素含量降低41%。淋洗之后的另一个问题是如何进行淋洗液的处理，目前使用的方法主要包括转移络合，离子置换等方法，将土壤中的重金属回收。但是使用淋洗这种方法也是有一定风险的，原因在于淋洗液也会给土壤造成一定的污染，并且淋洗之后也会将Ca等其他对植物而言十分重要的元素淋洗出去，导致植物无法获得充分的营养。

2.2热解析法

这种方法的原理是有重金属污染的土壤进行连续加热，在温度超过临界温度后，重金属就会从土壤当中挥发出去，再通过处理挥发产物，就能够实现对污染进行处理的目的。但是这种方式的劣势在于，加热需要消耗大量的能量，并且会提高土壤的修复成本，并且挥发出来的污染物也很难处理和收集，因此依然需要进行大量的研究。

2.3电动修复

使用电动修复技术时，需要向土壤当中插入电极，利用电压致使重金属离子形成迁移、电泳等过程，并最终使重金属粒子点击附近土壤，然后利用溶液将其导出，经过一些处理后，就能够将重金属清洗出来，从而实现土壤的清洁。在国外这种方法发展速度很快，已经在商业当中有着广泛使用。国内通常会针对被Zn和Cu单一污染的土壤进行清洁工作时使用这种技术，在阳极附近的Zn和Cu的期初率都在70%以上。还可以将这种修复技术使用到被铬化砷酸铜的土壤当中，铬化砷酸铜是木材的防腐剂，会对土壤造成Cu、Cr、As这三种元素的污染，利用电动修复技术，能够去除65%的Cu，70%的Cr和As。为了提升修复效果，还可以通过加入辅助剂来提升重金属的溶解性，促进修复效果。

三、生物修复技术

生物修复技术就是利用生物来解决土壤当中存在的重金属污染，借助动物、植物和微生物的代谢，能够改变重金属在土壤当中的化学形态，降低毒性，或者消减土壤当中的重金属含量。在经过代谢之后，含有重金属的物质的化学状态发生了改变，让重金属的流动性降低，从而实现解毒的目的。这种方法的好处在于投资小费用低，并且不需要担心会产生二次污染。

3.1植物修复技术

植物修复技术龙植物来提取和吸收土壤当中含重金属元素的物质，并进行分解和转化，来对土壤进行净化。这种方式能够处理土壤中的沉积物和污泥，也能够净化地下水，除了去除之外，也能够对污染物进行固定，修复过程受到植物种类、土壤的理化性质，以及土壤当中的微生物种类分布等因素的影响。

植物修复技术当中包括植物提取法，这种方法会将土壤在当中的重金属通过植物吸收，并向植物的地上部分进行累积，然后收割植物的地上部分就可以实现除去污染物的目的。还可以进行诱导性提取，通过在存在污染的土壤上种植一些超积累植物，并在种植的同时还向土壤当中加入能够活化土壤中重金属的物质。目前已经发现的超积累植物已经达到了400多种。

3.2微生物修复技术

土壤当中有很多微生物可以吸附、沉淀或者氧化土壤当中所含有的重金属，从而让土壤的毒性降低。细菌可以依靠细胞壁来吸收周围的重金属，依靠细胞壁上的羧基阴离子，能够将重金属阳离子吸引到细胞壁的表面。其次，细菌可以通过其代谢物来吸附溶解态的重金属，从而将土壤当中的重金属固定住。根基中菌根真菌也能够提升植物对重金属的抗性，菌根真菌可以分泌根系分泌物改变重金属的存在状态，让重金属的毒性和生物有效性降低，比如可以提升蜈蚣草对土壤中As的吸收率。

结束语：在工作当中，通过合理地使用相关修复技术，能够降低土壤当中的重金属含量，无论是物理/化学修复技术，还是生物修复技术，在当前依然有自身的局限性，继续加强研究，才能获得更加高效的修复方法。

参考文献：

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