土壤受到重金屬的污染會(huì)對(duì)農(nóng)作物的安全造成嚴(yán)重的影響，因此，本文就污染土壤的相關(guān)修復(fù)技術(shù)對(duì)受到重金屬污染的土壤進(jìn)行修復(fù)，并且對(duì)其技術(shù)的實(shí)用性進(jìn)行總結(jié)和分析。

關(guān)鍵詞：重金屬；原位修復(fù)；土壤污染；治理

前言：隨著我國(guó)工業(yè)化和城市化的進(jìn)程逐漸加快，中國(guó)目前的水體底泥以及土壤的重金屬污染態(tài)勢(shì)正在逐漸加重。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查結(jié)果顯示：目前中國(guó)80%的水體底泥都遭到了污染，而海南島相關(guān)地區(qū)的河流底泥鎘和汞含量的整體超標(biāo)率達(dá)到了59.8%和65.7%[1]。中國(guó)的整體水域底泥目前發(fā)現(xiàn)已經(jīng)遭受到了不同類型、不同程度的重金屬污染。在所有污染當(dāng)中，受到砷、汞、鎘等重金屬污染的河流以及水域是最為廣泛的。根據(jù)2014年環(huán)保部和國(guó)土資源部聯(lián)合發(fā)布的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》中的數(shù)據(jù)顯示，目前中國(guó)土壤重金屬污染現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，其中受到汞污染和鎘污染最為嚴(yán)重，除此之外，土壤受到污染的總點(diǎn)位的整體超標(biāo)率高達(dá)17.3%。其中，鉛、砷、硒、鉻、銅等重金屬對(duì)土壤的污染也是相當(dāng)嚴(yán)重的。整個(gè)中國(guó)的耕地面積大概有1.3萬(wàn)公頃受到了鎘污染，3.2萬(wàn)公頃的耕地受到汞污染[1]。由此可見(jiàn)，對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行控制以及減輕其對(duì)環(huán)境的污染是非常必要的一項(xiàng)工作。

一、對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行修復(fù)的相關(guān)技術(shù)

（一）土壤修復(fù)的物理技術(shù)

1、深耕換土法

通過(guò)對(duì)土地進(jìn)行深度翻耕，進(jìn)而對(duì)耕層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，增加土壤耕層厚度，主要將表層土壤內(nèi)部的金屬濃度進(jìn)行稀釋，進(jìn)一步降低其金屬含量。這項(xiàng)方式最早源于日本，主要是用來(lái)治理鎘米問(wèn)題。通過(guò)相關(guān)的研究表明，將桃園地區(qū)20～40cm的里土和0～20cm的表土進(jìn)行混合之后，土壤中的鎳和鎘的總含量降低至原濃度的25%～33%。這樣就能達(dá)到植物能夠進(jìn)行正常生長(zhǎng)的生存標(biāo)準(zhǔn)。但經(jīng)過(guò)相關(guān)的研究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行種植后植物具體生長(zhǎng)情況并不樂(lè)觀。有學(xué)者提出，這是由于土壤的生態(tài)系統(tǒng)被破壞所導(dǎo)致的，建議休耕2～3年。深耕只將土壤內(nèi)部的金屬濃度進(jìn)行稀釋，無(wú)法從根本上對(duì)其污染問(wèn)題進(jìn)行解決[2]。

2、熱脫附法

熱脫附法最主要的功能就是對(duì)土壤內(nèi)部的汞以及有機(jī)污染物進(jìn)行修復(fù)，通過(guò)對(duì)土壤進(jìn)行熱傳導(dǎo)、紅外加熱、微波加熱等相關(guān)手段，進(jìn)而增加土壤的溫度，使得汞和有機(jī)污染物能夠揮發(fā)，達(dá)到和土壤分離。此方法的主要優(yōu)點(diǎn)是操作的簡(jiǎn)便性，而且對(duì)于土壤的質(zhì)地要求相對(duì)較低，對(duì)土壤內(nèi)部的汞含量進(jìn)行回收，其汞的純度能夠達(dá)到99%。唯一不足的是，在對(duì)土壤進(jìn)行加熱的同時(shí)破壞了整個(gè)的土壤的結(jié)構(gòu)，也會(huì)殺死土壤內(nèi)部的有益微生物，而且耗能比較大，這些都限制了熱脫附法進(jìn)行廣泛應(yīng)用。

（二）土壤修復(fù)的化學(xué)技術(shù)

進(jìn)行化學(xué)修復(fù)的主要方法就是制備改良劑，然后將其投放進(jìn)入土壤當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬進(jìn)行吸附，并通過(guò)沉淀、還原等方法，達(dá)到降低重金屬的效果，改良劑常用的主要有硅酸鹽、碳酸鈣、石灰等，主要對(duì)有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行還原，受到重金屬污染的土壤在投入不同的改良劑之后，就會(huì)產(chǎn)生不一樣的效果，改良劑使用碳酸鈣、石灰等主要目的就是增加土壤的pH值，沉淀土壤當(dāng)中的金屬元素。通常情況下，硅酸鹽、磷酸鹽會(huì)對(duì)土壤內(nèi)部的重金屬進(jìn)行固化，形成很難進(jìn)行溶解的沉淀物，進(jìn)而把硅酸鹽鋼渣放入土壤，此時(shí)重金屬離子就會(huì)逐漸產(chǎn)生吸附、沉淀的作用。沸石自身有離子交換的能力，其主要結(jié)構(gòu)是三維晶體，可以實(shí)現(xiàn)離子吸附和交換，實(shí)現(xiàn)降低土壤內(nèi)部重金屬的含量。還有很多有機(jī)物可以使重金屬進(jìn)行硫化，并且在有機(jī)物當(dāng)中其重金屬離子和腐殖酸進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而降低其活性。

對(duì)土壤直接進(jìn)行化學(xué)技術(shù)修復(fù)，這種修復(fù)方式比較簡(jiǎn)單，但也并非擁有永久性，通過(guò)改變土壤內(nèi)部重金屬的形態(tài)，重金屬仍然存在于土壤中，仍然會(huì)對(duì)植物造成二次傷害。

（三）土壤修復(fù)的生物技術(shù)

1、植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù)技術(shù)主要是通過(guò)植物的根部進(jìn)而對(duì)受到重金屬離子污染的土壤進(jìn)行吸收和活化，進(jìn)而將其轉(zhuǎn)移到地上，然后統(tǒng)一進(jìn)行處理回收，植物技術(shù)環(huán)境友好而且操作比較簡(jiǎn)單，受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。運(yùn)用植物技術(shù)修復(fù)主要可以分為以下幾種類型：植物提取、植物揮發(fā)、植物穩(wěn)定等。

植物穩(wěn)定主要是利用植物對(duì)土壤內(nèi)部的重金屬進(jìn)行吸收、固定，達(dá)到限制重金屬離子在土壤內(nèi)部的有效性，進(jìn)而對(duì)受到重金屬污染的土壤進(jìn)行緩解，植物穩(wěn)定對(duì)重金屬離子的污染去除率較高，不同植物對(duì)不同重金屬的穩(wěn)定作用也存在差異，比如向日葵、柳屬以及遏藍(lán)菜處于酸性環(huán)境下能夠?qū)︽k起到有效吸收。

在進(jìn)行去除重金屬離子的過(guò)程當(dāng)中對(duì)土壤自身的環(huán)境要求比較高，并且重金屬只是鎖定在植物的內(nèi)部，實(shí)際上并未從土壤內(nèi)部分離，如果重金屬離子的去除過(guò)程中遇到酸雨，就會(huì)發(fā)生生物活性、滲透能力增強(qiáng)，還會(huì)引發(fā)重金屬遷移，這樣不利于進(jìn)行植物穩(wěn)定修復(fù)。植物揮發(fā)主要是通過(guò)植物呼吸作用實(shí)現(xiàn)將土壤內(nèi)部的可揮發(fā)重金屬汞進(jìn)行富集與去除，達(dá)到對(duì)土壤修復(fù)的效果，運(yùn)用植物的生長(zhǎng)，將污染物質(zhì)進(jìn)行吸收、轉(zhuǎn)化，由植物的呼吸作用將其釋放到大氣當(dāng)中[3]。最終使土壤的汞含量能夠有所降低，但是這個(gè)方式非常有針對(duì)性，只對(duì)于具有汞等揮發(fā)性的重金屬離子有效。

植物提取主要是在土壤中種植特定的植物，主要根據(jù)植物對(duì)相關(guān)的重金屬物質(zhì)的吸收作用，將污染物質(zhì)吸收到植物內(nèi)部，將植物進(jìn)行收獲之后就能夠?qū)⒅亟饘匐x子和土壤進(jìn)行分離，進(jìn)而達(dá)到生態(tài)修復(fù)和污染治理的主要目的。

2、微生物修復(fù)

對(duì)受到重金屬污染的土地采取微生物技術(shù)實(shí)現(xiàn)修復(fù)，主要是通過(guò)人工構(gòu)建或天然馴化的微生物群落，或者是微生物進(jìn)行代謝的產(chǎn)物對(duì)土壤中的污染進(jìn)行轉(zhuǎn)化和降解。因此，微生物技術(shù)一般是恢復(fù)生態(tài)效應(yīng)和凈化自然環(huán)境的生物措施。對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)行修復(fù)的主要機(jī)理通常包括氧化還原、沉淀、空泡吞飲、細(xì)胞代謝、生物吸附、對(duì)生物的大分子進(jìn)行吸收轉(zhuǎn)運(yùn)等。在使用生物技術(shù)進(jìn)行土壤環(huán)境修復(fù)時(shí)一般使用藻類、放射菌、真菌、細(xì)菌等。但是微生物對(duì)于自身的生存條件的相關(guān)要求比較嚴(yán)格，因此，對(duì)于容易變化的環(huán)境的耐受力非常低，通常經(jīng)過(guò)基因重組或者是馴化篩選等方式獲取可以耐受住重金屬的相關(guān)菌種，進(jìn)而增加菌種的穩(wěn)定性，提高菌群的抗毒性，也采用很多的負(fù)荷菌群對(duì)其進(jìn)行修復(fù)，比如，銅綠假單胞菌、粘紅酵母菌、固氮醋酸桿菌、皺褶假絲酵母菌、隱形嗜酸桿菌，還有豐富的微生物菌液等。微生物在修復(fù)土壤重金屬污染的范圍廣、見(jiàn)效快，具有操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，但微生物在進(jìn)行遺傳時(shí)有一定的變異性，需要操作多次才能夠真正的達(dá)到目的。

微生物的發(fā)現(xiàn)，對(duì)重金屬污染的土壤治理帶來(lái)了全新的道路。將包括隱性嗜酸桿菌、銅綠假單胞菌、粘紅酵母菌、皺褶假絲酵母菌和固氮醋酸桿菌等微生物富集物菌液噴灑到含鎘污染土地當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤就進(jìn)行修復(fù)，能夠取得叫好評(píng)的修復(fù)效果。

二、土壤重金屬污染原位修復(fù)技術(shù)的展望

現(xiàn)階段，土壤重金屬污染是最大的問(wèn)題，因而受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，對(duì)土地進(jìn)行原位修復(fù)，如何做到干擾小、在進(jìn)行修復(fù)的過(guò)程中造成的影響小是進(jìn)行土地污染修復(fù)的主要目標(biāo)[4]。根據(jù)筆者工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)我國(guó)整體的國(guó)情，主要考慮以下幾點(diǎn)：

（1）盡管中國(guó)現(xiàn)階段的土壤污染的濃度并不高，但是整體的污染面積非常大，而且土地污染治理是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，因此，在制定有關(guān)的修復(fù)方案之前，需要進(jìn)行全面調(diào)查并且根據(jù)相關(guān)的影響因素進(jìn)行針對(duì)性的方案研究、治理評(píng)估工作。

（2）任何一個(gè)單一的土壤污染治理方法都很難有效達(dá)到土地污染治理目的，因此，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，首先要考慮污染地塊所在地區(qū)的詳細(xì)污染狀況以及氣候條件，進(jìn)而采取多種手段因地制宜的進(jìn)行土地污染治理。

（3）新型的修復(fù)材料和修復(fù)劑，能夠?yàn)橥寥乐卫韼?lái)全新的思路，微生物、生物炭等相關(guān)低干擾、高修復(fù)的方式進(jìn)行結(jié)合，能夠達(dá)到土壤污染治理的目的。

（4）現(xiàn)階段生物修復(fù)技術(shù)等尚處于小面積試驗(yàn)階段，隨著研究的逐漸深入，需要爭(zhēng)取在更大的規(guī)模當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用，并且發(fā)現(xiàn)修復(fù)模式相關(guān)的缺陷并積極改善，盡量提高修復(fù)的效率、降低成本。

結(jié)論

在進(jìn)行土壤重金屬污染的治理過(guò)程當(dāng)中具體涉及的變量較多，包括但不限于地質(zhì)條件、土壤環(huán)境、污染情況等，因此，進(jìn)行污染處理及修復(fù)時(shí)并沒(méi)有極其簡(jiǎn)單而且沒(méi)有任何缺陷的方式方法。因此，土壤重金屬的相關(guān)污染處理工作是一個(gè)長(zhǎng)期工作，其防治和解決也是相當(dāng)重要的民生問(wèn)題，從我國(guó)的整體環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，政府已經(jīng)制定《土壤污染防治法》，各個(gè)地方政府亦在加緊立法或出臺(tái)法律法規(guī)，，從治理的角度建立、制定、推動(dòng)、研發(fā)更加高效環(huán)保的土壤修復(fù)技術(shù)。