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重金属污染土染修复技术研究进展

摘要：对当前土壤重金属污染现状和其存在的诸多危害进行了分析，综述了重金属污染土壤修复技术的原理、实用性，并在此基础上做了进一步的展望。
关键词：重金属污染；土壤；修复
引言
随着我国工农业的发展，土壤中重金属含量逐年增加，直接或间接的造成了人类的生活污染，严重影响人们的身体健康。合理提高污染土质修复水平，改善土壤整体治理效果，實现长期可持续发展，是我国的首要任务。本文综述了几种主要重金属污染土壤修复技术及发展前景，分析出有效的处理办法，以便未来的进一步研究。
1、我国土壤重金属污染现状
重金属土壤复合污染物是现代环境科学技术发展中主要的研究问题之一。土壤污染综合处理技术的研究进步与国际上先进的治理方法有直接影响关系，通过合理有效的投资，在物力和人力上逐步实现污染土壤的有效处理和修复，实现化学、物理、生物科学技术上的综合技术研究，从综合修复治理中寻求更加适合的成果。重金属在土壤中产生的原因主要是因为工业冶炼。主要的重金属污染物质有Pb、Cr、Cd、As等等。土壤重金属污染物具有的特点是迁移能力较差，重金属在土壤和生物体内积存，重金属对于植物具有极其巨大的伤害。分析土壤污染的级别种类，确定土壤污染中的金属含量，合理的分析有机物、无机物所占比例，有效的提升复合方式的污染处理过程，确定有效污染处理办法。
2、重金属污染土壤修复方法
污染土壤的修复主要依靠物理、生物、化学上的各种变化，完成转移、吸收、分解、降解，确保土壤中的危险污染物质逐步降低，实现浓度可以维持基本环境标准。将重度污染物质全部清除是不现实的，但是通过有效的污染降解，转化，可以实现污染物浓度降低，修复效果逐步提升。
2.1 物理修复法
物理修复方法是采用溶液冷冻固定技术方法，在对土壤中的污染物质进行淋洗的同时，修复土壤表面和内部的污染物质的转移情况，采用有效的物理操作过程，对国家规定的修复比例进行控制，实现有效的物理修复效果。另外，常常采用固化技术，对土壤中的污染物质进行包装深埋，这种物理修复的方法需要的工程量较大，而在修复中容易产生二次污染问题。电动力物理修复的方法是另外一种治理重金属污染土壤的方法，在一些发展较快的国家，已经逐步进入了商业管理模式。采用电极分配的方式进行土壤或地下水的修复，以一种合理的酸碱电流，形成合理的电厂。用电厂产生的动力电效应，驱动土壤中的重金属污染物质沿着电场设定的方式进行逐步迁移，将污染物质集中在电极区域范围内，然后记性集中分离处理。在污染修复处理中，采用原位修复方法可以实现有效的修复效果。尤其在应用传统方法无法有效治理的重金属土壤中，通过点动力学处理方法，可以实现地区土壤环境的改善，直接完成突然修复工序，而需要的成本较低，产生的二次污染较少，是有效的提高重金属土地土壤修复效果的方法。
2.2 化学修复法
化学修复方法是利用污染物质的基础化学性质，通过分析其化学物质成分，达到分解、氧化、萃取的效果。按照化学技术修复的相关原理不同，化学修复的方法主要分为固化处理方式、电化学处理方式、热处理方法、土壤淋洗处理方式和有效改良剂的处理方法。其中固化是对污染土壤给予一定量的固定剂进行配比混合，通过熟化的渗透过程，实现固体混合物包裹过程，挨饿包污染物质的稳定状态。从而隔离土壤与金属污染物质之间的一种处理方法。可以采用的固化剂有硅酸盐、窑灰、热塑性快融物质、硅酸盐等等。热处理方法可以对污染土壤进行整体加热处理，通过土壤的挥发物质进行搜集，完善电解土壤中重金属的有效电解迁移过程，确保有效污染处理。化学修复对于小面积、污染较重较集中的土壤而言，可以采用化学修复的方法，具有治理效果明显而快速的特点，但对于污染面积较大的土壤，需要大量资源消耗，才可以提高土壤治理过程，而且因为化学物质的作用，容易造成土壤结构出现破坏的现象，影响土壤的整体肥力，长期发展会造成土壤肥力下降的问题。因此，对于大面积的土壤污染不易选用这种方法进行修复处理。
2.3 生物修复法
生物修复方法是对重金属污染土壤中的微生物、植物、动物和其他综合体进行转化、分解、吸收，转化土壤中的污染物质，最终达到有效的土壤污染物清除的效果。其中主要利用植物修复重金属污染土壤的方法其机理主要依靠植物萃取作用，根系过滤作用，植物挥发作用和植物固定化作用。与传统的修复方法相比，植物修复具有绿色，环保，经济等优势。根据修复植物在某一方面的修复功能和特点，可将植物修复分为植物提取、植物挥发和植物稳定3种类型。目前，利用植物修复重金属污染土壤的做法正在被越来越多的研究人员所推崇。该方法通过多种途径寻找更多超积累植物或修复效率高的植物。有部分研究人员还提出可以用大生物量的植物进行替代，虽然有些植物不是超积累植物，但因其生物量大和对重金属有耐性等特征，仍能应用于重金属污染土壤的植物修复。有研究人员用烟草、美人蕉等作物进行植物修复研究，取得很好的效果。这也为其他研究人员提供了一种思路。
2.4 联合修复
联合修复是采用组合修复的防止，提高土壤处理效果，防止因为单一修复无法完成整体修复过程。具体方法有植物-微生物联合定向修复重金属污染土壤、重金属污染土壤改良剂及植物和化学联合修复等。如具有泡囊丛枝菌根的植物有促进铯的吸收和积累的作用，在两种植物的根部接种细菌后，超积累硒和汞的能力分别比对照提高60%和35%。逐步改善污染修复效果，实现综合修复，提高污染物的降解速率，降低修复的成本费用，对修复过程、修复内容、修复方式进行合理组合，改善修复比例效果，必将是土壤修复技术研究的趋势。
3、土壤中污染物质的修复发展趋势
综上所述，重金属污染土壤修复技术的研究上，虽然有一定的修复技术革新，但是仍然存在较多未解决的问题。就目前的修复水平来看，以有效的物理修复方式，配合化学生物处理修复方式，是未来的土壤修复发展趋势。因此，应逐步提高各个修复技术的修复效果，降低修复周期，提高优化效果，确保化学、生物、物理联合修复，实现土壤修复技术的快速发展，从而实现污染土壤生态服务功能的综合快速全面恢复。
参考文献：
[1]徐明岗.施肥与土壤重金属污染修复[M].北京：科学出版社，2014.
[2]滕葳.重金属污染对农产品的危害与风险评估[M].北京：化学工业出版社，2013.
[3]周振民.污水灌溉土壤重金属污染机理与修复技术[M].北京：水利水电出版社，2011.
[4]郑国璋.农业土壤重金属污染研究的理论与实践[M].北京：中国环境科学出版社，2007.
[5]程红艳.临汾市农业土壤中重金属元素分析与评价[M].北京：中国农业科技出版社，2007.
[6]王学松.城市表层土壤重金属富集淋滤特征与磁学响应[M].北京：中国环境出版社，2009.
[7]《土壤和沉积物中有机物和重金属监测新方法》编写组.土壤和沉积物中有机物和重金属监测新方法[M].北京：中国环境出版社，2011.
[8]滕葳.区域生态系统土壤和作物中重金属的特征研究[M].北京：化学工业出版社，2013.
[9]李其林.污水灌溉土壤重金属污染机理与修复技术[M].北京：中国环境出版社，2010.
[10]骆永明.重金属污染土壤的香薷植物修复研究[M].北京：科学出版社，2012.
[11]滕葳.长期污灌农田土壤重金属污染及潜在环境风险评价[M].北京：化学工业出版社，2013.
[12]陈涛、常庆瑞、刘钊、刘海飞.污水灌溉土壤重金属污染机理与修复技术[J].农业环境科学学报，2012.
[13]刘勇，岳玲玲，李晋昌.太原市土壤重金属污染及其潜在生态风险评价[J].环境科学学报.2011.
[14]于云江，胡林凱，杨彦，车飞，孙朋，邓飞.典型流域农田土壤重金属污染特征及生态风险评价[J].环境科学研究.2010.
[15]杜习乐，马建华，吕昌河，李文军.污灌农田土壤动物及其对重金属污染的响应——以开封市化肥河污灌区为例[J].地理研究.2010.
[16]崔宏莉，解静芳，杨彪，韩琦，范仁俊，王爱英.污灌与镉胁迫对菠菜几种抗氧化酶活性的影响[J].生态毒理学报.2010.
[17]徐良将，张明礼，杨浩.土壤重金属污染修复方法的研究进展[J].污染防治技术.2015.

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