高速公路土壤重金属污染现状与治理.docx

高速公路沿线重金属污染现状与治理方案
目录
一、高速公路沿线重金属污染现状和特征 1
二、污染来源 3
三、治理手段 4
1、土壤置换 4
2、土壤修复 5
（1）植物修复 5
（2）微生物修复 8
（3）化学修复 8
（4）农业治理方法 10
（5）其他方法 10
四 国内土壤污染治理现状 13
五 工作开展方向 14

索引：高速公路重金属污染治理适宜采取措施

一、高速公路沿线重金属污染现状和特征归纳
1、含铅汽油2000年已经废止，但只是禁止了含铅防爆剂，汽油还是含铅的。
2、铅Pb、镉Cd、锌Zn、铜Cu、铬Cr多超标。
3、土壤和作物重金属污染空间分布有别，峰值区不一定重合。
4、污染边界可达330m，5~70m范围污染最重，土壤污染深度约10cm。
2014年我国新增高速公路里程7450km，总里程达到111,918km，受交通影响的重金属污染区面积相当可观。
5、土壤重金属含量沿公路横向多呈先增后降趋势，主要受交通量影响，还受pH值、有机质、速效磷影响，作物的重金属污染受风向等影响。
6、交通路口停车-启动的行驶状态是影响交通污染水平的主要因素(可见大面积推广ETC还具有环保上的重要意义)。（路面灰尘-沉积物）
7、绿化防护带的抑制效果与其遮蔽、覆盖效果相关。
表1 2014年底全国高速公路通车里程情况

省（市、区）
里程（km）
省（市、区）
里程（km）
陕西
4466
重庆
2500
青海
2090
辽宁
4165（2014.9）
福建
4175
吉林
2326（2013年底）
广东
6280
江苏
4443（2013年底）
贵州
4002
内蒙古
4080（2013年底）
四川
5510
天津
1103（2012年底）
江西
4515
北京
923（2012年底）
河南
5859
上海
805（2012年底）
安徽
3750
黑龙江
4300（2012年底）
湖南
5493
宁夏
1327（2012年底）
新疆
4312
浙江
3566（2012年底）
甘肃
3300
山西
5010（2012年底）
湖北
5106
海南
659（2012年底）
河北
5888
西藏

广西
3818
香港

云南
3242
澳门

山东
5200
台湾

新增高速公路里程7450km，总里程达到111,918km

参考：
（长潭西高速公路，2013）路面沉积物呈碱性，以粒径小于0.3mm的小颗粒为主。小颗粒的重金属Cu、Zn、Pb和Cd的含量绝大多数均大于土壤标准值二级标准。沉积物的有机质含量对重金属的吸附有一定的影响，有机质含量高，沉积物的重金属含量相对也高。
公路路面径流水中BOD5与COD的比值约为0.11，说明公路路面径流水的可生化性差。
路面清扫、控制除冰剂的使用等非工程措施和植被控制、湿式滞留池、渗滤系统和湿地等工程措施的合理选择、单独或组合使用是有效的径流污染控制方法。
（西阎、西三公路路域，2012）Pb、Cd、Zn、Cu、Cr五种重金属超标，在路域200m以内的农田土壤、小麦都受到不同程度影响。重金属含量在水平方向上表现出随距离的增加先增大后减小趋势，在5~70m范围受重金属影响比较严重。在垂直方向上，绝大部分集中在0~10cm表层土壤中，并随着深度的增加重金属含量相对减少，但空间变化不明显；土壤pH值有机质、速效磷为公路路域土壤、小麦中重金属含量变化的主要影响因素，其主要影响机理：土壤因子与重金属离子发生吸附、解吸、沉淀等作用抑制或促进重金属在土壤、小麦中的固定和迁移；公路路域防护林带的种类、公路运营年限均与土壤、小麦中重金属的累积有密切关系。（5m高度内的遮蔽能力和地表覆盖能力）
（沪宁和京沪，2007-2009）高速两侧土壤、水稻和小麦均受到不同程度的重金属污染，污染边界最远已达330m。土壤中Pb、Cd、Cr、Zn和Cu含量超一级不超二级标；水稻和小麦部分样品中Pb、Cd、Zn超标。
高速公路两侧土壤和作物中重金属含量的空间分布特征差异明显。土壤中Cd、Cr、Zn、Cu含量随与公路距离的增加而不断降低。Pb含量先增加后降低。水稻和小麦籽粒中五种重金属含量均先增后降。土壤中重金属含量高的区域作物中重金属含量并不一定高。
水稻和小麦中的重金属污染来源于不同的途径，大气污染途径不可忽视。水稻中累积的Pb、Cd和Zn部分来源于大气，而Cr和Cu主要来源于土壤中重金属的吸收。小麦中Cd和Zn部分来源于大气，而P、Cr和Cu主要来源于土壤。
车流量是高速公路沿线土壤重金属累积最主要的影响因素，沿线作物重金属的累积受车流量、风向、土壤性质、重金属有效态含量等因素的综合影响。
（昌九高速公路）大气颗粒物、道路灰尘和土壤中重金属浓度从高到低呈现了相似的规律:Zn〉（Cu，Pb）>（Sb，Cd），含量都与交通流量成正比，证明了这几种重金属的主要来源是交通活动。
道路灰尘中重金属单项污染指数:Cd》Zn、Cu>Sb>Pb，基本都处于重度污染水平。
土壤中重金属单项污染指数从高到低依次为:Cd〉Sb〉Cu〉Zn>Pb，镉、锑、铜属于重度污染，锌属于轻度到中度污染，铅处于尚清洁水平到轻度污染状况。
公路旁环境介质中重金属污染风险等级:Cd》Cu>Pb>Zii，镉的污染风险等级极强；铜的污染风险等级处于轻微到中等水平，铅、锌的污染风险等级基本处于轻微水平。
交通路口停车-启动的行驶状态是影响交通污染水平的主要因素。收费站路面灰尘中锌的含量是行驶路段路面灰尘中锌的2.5倍；铜、铅、锑和镉在收费站和行驶路段的差别比锌小。
雨天对公路两侧大气颗粒物中铅、锰、铜、镉、锑含量的影响不大。
随着距离高速公路越来越远，各重金属浓度都有下降的趋势，但降低不多，这可能是因为这些重金属主要以PM10存在，迁移能力较好。铅、锑在乡村与在公路大侧大气中浓度相比，明显下降，这可能是因为铅、锑主要来源是交通源。其他金属可能有其他来源。
在较大粒径和较小粒径大气颗粒物中锌、猛、铜的浓度都较高，铅、镉、锑主要存在于较小粒径大气颗粒物中。
不同粒径大气颗粒物中重金属的化学形态组成没有明显区别，这些说明了大气颗粒物中重金属主要以PM10存在。较大粒径道路灰尘中以有机物结合态存在的重金属的比例显著增加，这说明了较大粒径灰尘中重金属主要来源于周围土壤颗粒。可能是因为接触时间较短的原因，雨水的冲刷作用对大气颗粒物中重金属的形态分布影响较小。
锌、镉在各环境介质中的生物有效性都很高；铅在大气颗粒物和道路灰尘、土壤中的生物有效性差别很大，大气颗粒物中铅的生物有效性非常高，道路灰尘、土壤中生物有效性较低；铜、锑的生物有效性最低。重金属的潜在生物有效性，具有与生物有效性相同趋势。
二、污染来源
Zn__交通活动释放的锌主要来源于轮胎磨损，温度对轮胎磨损影响较大；
Pb__虽然汽油中禁止添加铅，交通活动仍然继续向环境中释放铅，大气颗粒物中铅来源于汽车轴承摩擦、制动衬面摩擦。土壤中已积累的Pb将长期影响公路两侧土壤环境以及植物；
Cu、Sb__道路灰尘和土壤中铜、锑的富集因子近似进一步说明了铜、锑具有相同来源，刹车片磨损被认为是铜、锑的主要来源；
Cd__虽然道路灰尘和土壤中镉的浓度并不高，但与背景值相比，镉的污染非常严重，轮胎磨损是城市中锌和镉的主要来源；
Mn__道路灰尘及土壤中锰主要来源于自然环境，大气颗粒物中锰应该主要来源于汽油中添加的锰基抗爆剂。
大气颗粒物中锌、铅、锰、铜、镉和锑之间相关性很好，主要来源于交通污染；
道路灰尘及土壤中铜、铅、锌、镉、锑的相关性较好说明了铜、铅、锌、镉、锑主要来源于交通活动。
三、治理手段
土壤重金属污染首先应从源头抓起，控制污染源，土壤重金属的污染已经达到相当严重的程度，要充分认识土壤重金属污染的长期性、隐匿性、不可逆性以及不能完全被分解或消逝的特点。
1、土壤置换
思考：换下来的土如何处理？

图1 去除表层土

图2 覆盖新土
改土法包括翻土法、换土法和客土法，一般只用于土层深厚且污染较轻的情况。翻土就是深翻土壤，使聚集在表层的污染物分散到土壤深层，达到稀释和白处理的目的。换土就是把污染土壤取走，换入新的干净土壤。该方法适用于小面积严重污染土壤的治理，但是对换出的土壤须进行治理。在操作过程中，操作人员将接触到污染土壤，人工费用较高，故一般仅适用于事故后的简单处理。客土法是向污染土壤内加人大量的干净土壤，覆盖在表层或混匀，使污染物浓度降低或减少污染物与植物根系的接触。对于水稻等浅根作物和铜等移动性较差的污染物，采用覆盖法较好。新加入的土壤应尽量选择粘重或有机质含量高的土壤，以增加土壤环境容量，增强土壤的白净能力，减少客土量。
该方法也适用污染重、面积小的地区，在20世纪90年代前应用较广，具有效果彻底、稳定等特点，且不受土壤条件限制，但该法只是把环境问题从高危区转移到低危区，具有前面提到的物理修复的一般性缺点，逐渐被新兴的修复技术所取代。

2、土壤修复
（1）植物修复
利用金属超累积植物，通过植物自身具有的特定的吸收、挥发、根滤、稳定等作用，对重金属加以吸收富集或与重金属结合成不具有生物活性的化合物，来清除或降低土壤中的重金属元素，从而达到净化土壤的目的。但其重金属生物载体可能产生二次污染，至今也未能找到有效的解决途径。
植物固定（phytostabilization）：植物固定是利用耐重金属植物或超积累植物降低土壤中重金属的移动性，从而减少重金属被淋滤到地下水或通过空气扩散进一步污染环境的可能性。植物在植物固定中主要有两种功能：①保护污染土壤不受侵蚀，减少土壤渗漏来防止金属污染物的淋失；②通过金属在根部积累和沉淀或根表吸收来加强土壤中污染物的固定。此外，植物还可以通过改变根际环境(如pH和Eh值)来改变污染物的化学形态，从而达到降低或消除金属污染物化学和生物毒性作用。植物固定并没有清除土壤中的重金属，只是暂时将其固定，使其对环境中生物不产生毒害作用，并没有彻底解决环境中的重金属污染问题。因此，它适合于土壤质地粘重、有机质含量高的污染土壤的修复。
植物萃取（phytoextraction）：植物萃取又叫植物提取技术，是植物修复的主要途径。它是利用重金属超积累植物（hyperaccumulation）从土壤中吸取一种或几种重金属，并将其转移、贮存到植物地上部分，通过收割地上部分物质并集中处理，使土壤中重金属含量降低到可接受水平的一种方法。常用的植物包括各种野生的超积累植物及某些高产的农作物，如：芸苔属植物(印度芥菜等)、油菜、杨树苎麻等。目前主要用于去除污染土壤中的重金属，如铅、镉等。植物萃取技术的关键是要求所用植物具有生物量大、生长快和抗病虫害能力强的特点，并具备对多种重金属较强的富集能力。
植物挥发（phytovolatilization）：植物挥发是利用植物的吸收、积累和挥发而减少土壤中一些挥发性污染物（如Hg、Se、As），即植物将污染物吸收到体内后将其转化为气态物质，释放到大气中，达到修复重金属污染土壤目的的过程。Rugh等研究表明，将来源于细菌中的汞抗性基因转入到植物，可以使其具有在通常生物中毒的汞浓度条件下生长的能力，而且还能将土壤中吸取的汞还原成挥发性的单质汞。水稻、花椰菜、卷心菜、胡萝卜和一些水生植物，具有较强的吸收和挥发土壤和水中硒的能力，将毒性较强的无机硒转变为基本无毒的二甲基硒。海藻能吸收并挥发砷，其机理之一是把(CH3)2As3挥发出体外。植物挥发技术不须收获和处理含污染物的植物体，不失为一种有潜力的植物修复技术，但这种方法将污染物转移到大气中，对人类和生物具有一定的风险。
根系过滤（rhizofdtration）：根际过滤技术，又称植物过滤技（phytofihration），它是指利用耐重金属植物或超累积植物庞大的根系过滤、吸收、沉淀、富集污水中的重金属元素后，将植物收获进行妥善处理，达到修复水体重金属污染的目的。水生植物、半水生植物和陆生植物均可作为根际过滤植物。植物幼苗根系表面积与体积的比值较大，生长迅速，吸附有毒离子的能力强，其清除重金属的效果较明显。目前常用的植物有各种耐盐的野草如弗吉尼亚盐角草（Salicorniavirginica）、牙买加克拉莎草（Cladiunmjamaicense）、盐地鼠尾粟（Sporobolusvirginicus）、印度芥菜、向日葵及各种水生植物（宽叶香浦等）。

举例：公路绿化带优化方案
①绿化带布局
以前高速公路的绿化，要贯彻“乡土种、易成活、抗性强、品种多、树形美、色彩艳”等原则，通过植物多品种的选择，合理布局，科学配置，点、线、面结合，使高速公路绿化能满足稳定土壤、遮光防炫、改善环境；而现在高速公路两侧土壤重金属污染问题日益凸显，在设计绿化带时要考虑到绿化带对两侧土壤重金属元素的预防，因此，我们提出“前条后块”的绿化带布局模式：“前条”就是在高速公路两侧边沿下分别建一条贯穿全段宽20m的条形绿化防护带。绿化防护带采取三层配置：第一层靠近公路内侧，设计宽为5m、高为1.5m的花灌木，品种5—6个，按“竹节”状分段排列，每段合理搭配同一树种，段与段选择不同的树种，每段100m；中间层设计宽为5m、高为2m的常绿树，相间排列；第三层为宽为10m、高为2.5m的风景类亚乔木，树种5—6个。中间层与第三层的排列方法同第一层。“后块”就是景观带后依地形分别采取不同树种的块状种植模式，相间排列。形成大规格、大密度的格局。大密度是指，设计绿化防护带部分花灌木类栽植密度是1300株／亩、常绿类660株／亩、风景类160株／亩。版块部分常绿类是660株／亩、彩叶类1320株／亩、秋果类55株／亩、高大乔木类160株／亩。
②树种选择
根据不同树种对大气重金属污染物吸收能力的差异是有区别的，其中吸铅量为一级的树种有白桦、垂枝榆、京桃共三种，全部为阔叶乔木，吸镉量为一级的树种有银中杨、钻田杨、小黑杨、旱柳共四种，全部为阔叶乔木，吸铬量为一级的树种有红皮云杉、黑皮油松、旱柳、黄菠萝、京桃、紫丁香、榆叶梅、野梨共8种，其中阔叶和乔木树种各占75%。绿化树种对铅、镉、铬等重金属污染物的吸收能力具有明显的差异，因此在选择绿化树种时，不但要考虑不同树种吸收重金属的能力，还应考虑乔木、灌木，针、阔叶树种的合理搭配，在达到扩大绿化空间，绿化、美化环境的同时，有效解决高速公路两侧土壤重金属元素污染现象。
③草种选择
目前用印度芥菜来吸收土壤中的重金属元素已经得到了广泛的应用。印度芥菜是目前筛选出的一种生长快、生物量大的重金属忍耐一富集型植物，能通过超积累性能改变根际环境，提高重金属的溶解性，在根际及土壤所构成的根际环境中，通过植物根吸收重金属元素，进入植物体内，并将它们输送并储存在植物体的地上部分，超积累土壤中的重金属元素，可对Cr、Cd、Pb、Zn、Cu富集分别为58，52，31，17和7倍，可以通过收割印度芥菜植物体的上部从而达到清除重金属的目的。对印度芥菜进行的重金属元素的超积累实验证明，实验土壤中的重金属元素明显降低。
④树草相间
根据“前条后块，树草相间”的绿化带布局模式进行绿化带建设，可以防止灰尘、减少噪音的同时，也可以高效吸收重金属元素。在树间套种印度芥菜，利用芥菜对重金属元素的超积累能力将重金属元素吸收进入植物体内；同时，印度芥菜是季节性
植物，可以将高速公路分段分工，将印度芥菜收割后用于提炼菜籽油，在提炼过程中去除重金属元素。“前条”和“后块”采用不同的印度芥菜种植密度，将印度芥菜以条状有规律地套种在树与树间，在“前条”中印度芥菜的密度为1000株／亩，而在“后块”中印度芥菜的密度按每亩1300株，这样可以使印度芥菜对重金属元素的超积累能力达到最大，对环境扰动少，美化环境，在清理土壤及大气中重金属污染物的同时，具有较高的经济价值，易于大规模采用。
举例：动植物微生物联合
浙江省台州市的修复方案确立了“以动植物—微生物联合修复为主”的思路，其中动植物修复是指往每平方米土壤中投放2万条特殊蚯蚓（As、Cd、Hg、Cu、Zn），同时种植苋菜等吸附力强的植物，利用动植物分解、吸收土壤里超标的重金属；微生物修复则是往土壤里添加特殊微生物，控制温度、湿度让它们在土壤里繁殖，以达到改善土质的目的。预计到2012年底，将有1.65万平方米土地可以重新达到农用地土壤质量标准。
举例：重金属污染农田的超富集植物-经济作物间作修复技术
湖南某铀矿区的农田修复工作从1990年就已开始，前后经历了7、8年之久。从采用的植物来看，各地也大不相同。在广西环江的两个重金属污染土壤修复基地，都采用了蜈蚣草与甘蔗、桑树等经济作物间作的技术。2011年培养的蜈蚣草育苗可达到18万株，每年可修复80亩污染土地。2001年环江特大洪水导致5000多亩农田被严重污染，如今能基本恢复农作物种植，蜈蚣草起到了重要作用。
间作的超富集植物可以去除土壤中的重金属，促进甘蔗、桑树和苎麻的生长，减少其重金属积累，提高产量和品质。另一方面，间作的经济作物可以促进蜈蚣草对重金属的吸收，提高修复效率。
（2）微生物修复
利用土壤中天然的微生物资源或人为的添加目的菌株，甚至用构建的特异降解功能菌株投加到受污染的土壤中，将滞留的污染物快速降解和转化成无害的物质，使土壤恢复其天然功能生物修复可分为原位生物修复和异位生物修复。

图3 生物修复
原位微生物主要的技术包括：
生物啜食法，它主要采用本地微生物或实验室培养的具有特异功能的菌株降解污染物，采用把污染的地下水抽出加人营养物质和氧气（通常是过氧化氢或过氧化氢化合物）后再回灌到污染土壤中，或经垂直井的慢速渗漏，加人营养物质和氧气到污染土壤中，以优化降解生态条件，特别是加入表面活性物质等一些化学物质，以降低污染物的毒性来达到提高污染物的生物降解能力；
生物通气法，它结合了蒸汽浸取技术的优点，采用真空梯度井等方法把空气注人污染土壤中，以达到氧气的再补给，可溶性营养物质和水则经垂直井或表面渗入的方法予以补充。
（3）化学修复
化学治理就是向污染土壤中投入改良剂、抑制剂，增加土壤有机质、阳离子代换量和粘粒的含量，改变土壤的物理化学性质，使土壤重金属发生氧化、还原、沉淀、吸附、抑制等作用，以降低重金属的生物有效性。化学治理措施的优点是治理效果和费用适中，缺点是容易再度活化。

图4 化学抑制-稳定

图5 化学氧化

图6 化学淋洗
举例：
在甘肃白银市对65亩受污染农田的实验性修复中，就采用了以化学淋洗为主的两种技术，分别是化学淋洗-化学固定-生物质改性耦合，以及化学淋洗-土壤改良。将化学试剂配置成溶液灌入土壤，试剂与土壤中的重金属发生作用，产生的复合物随着水溶液流出，达到将重金属与土壤分离的效果。除采用化学法外，改良过程还包括在土壤中加入牛羊粪等有机肥料，完成对土壤的修复。从土壤修复后种植的玉米、大豆情况来看，这一示范工程可能向更大范围推广。
（4）农业治理方法
农业治理是因地制宜的改变一些耕作管理制度来减轻重金属的危害，在污染土壤上种植不进入食物链的植物。主要有：
控制土壤水分是指通过控制土壤水分来调节其氧化还原电位(Eh)，达到降低重金属污染的目的；
选择化肥是指在不影响土壤供肥的情况下，选择最能降低土壤重金属污染的化肥；
增施有机肥是指有机肥能够固定土壤中多种重金属以降低土壤重金属污染的措施；
选择农作物品种是指选择抗污染的植物和不要在重金属污染的土壤上种植进入食物链的植物；如在含镉100mg/kg的土壤上改种苎麻，五年后，土壤镉含镉平均降低27.6%；因地制宜地种植玉米、水稻、大豆、小麦等，水稻根系吸收重金属的含量占整个作物吸收量的58%~99%，玉米茎叶吸收重金属的含量占整个作物吸收量的20%~40%，玉米籽实吸收量最少，重金属在作物体内分配规律是根>茎叶>籽实。
土壤重金属污染也是导致生态系统破坏的重要因素。合理的利用农业生态系统工程措施，也可以保持土壤的肥力，改良和防治土壤重金属污染，提高土壤质量，并能与自然生态循环和系统协调运作。如可以在污染区公路两侧尽可能种树、种花、种草或经济作物(如蓖麻)，种植草皮或观赏树木，移栽繁殖，不但可以美化环境，还可以净化土壤；蓖麻可用作肥皂的原料。也可以进行农业改良，即在污染区繁育种子(水稻、玉米)，之后在非污染区种植；或种植非食用作物(高梁、玉米)，收获后从秸秆提取酒精，残渣压制纤维板，并提取糠醛，或将残渣制作沼气作能源。
农业治理措施的优点是易操作、费用较低，缺点是周期长、效果不显著。
（5）其他方法
热解法、电化学法和提取法等
热解析法——该法是对挥发性重金属污染的土壤加热升温，将挥发性污染物(主要是Hg、Se)从土壤中解吸出来。热解吸法对于修复汞污染土壤是一种行之有效的方法，并可回收汞。美国一家公司已成功应用该技术进行现场治理，治理后土壤中汞的质量浓度降到了背景值（<1mg/L），并开始商业化服务。该法的不足之处是驱赶土壤水分需消耗大量的能量，易使土壤有机质和结构水遭到破坏，汞蒸汽进入大气会造成二次污染。鉴于该技术难度较大、费用较高的特点，目前在我国尚未应用。

图7 热解析
玻璃化技术——利用电极加热将污染土壤熔化，冷却后形成比较稳定的玻璃态物质。实施前要在土壤中埋入金属或石墨等导电材料。另一种玻璃化技术是将污染土壤与废玻璃或玻璃组分SiO2、Na2CO3、CaO等一起在高温下熔融，冷却后形成稳定的玻璃态物质。玻璃化技术相对比较复杂，实地应用中会出现难以达到统一的熔化及地下水渗透等问题。此外，熔化过程需消耗大量能量，导致成本高，应用受到限制。但是，玻璃化技术对某些特殊废物如放射性废物是非常适用的，因为通常条件下玻璃化物质非常稳定，一般的试剂难于破坏其结构。
天然矿物治理重金属污染物新方法——土壤的主要矿物组成除粘土矿物外，还存在大量的天然铁锰铝氧化物及氢氧化物、硅氧化物、碳酸盐、有机质硫化物等天然矿物。在国内外关于土壤重金属污染物防治途径研究中，人们一直强调土壤自身的净化能力，但土壤自净化能力离不开土壤中矿物种对重金属的吸附与解吸作用、固定与释放作用，土壤中具体矿物的净化能力才真正体现土壤自身的净化能力和容纳能力。土壤中有毒有害元素含量的高低，并不是直接判定土壤环境质量优劣乃至土壤生态效应的唯一标志，关键问题是要揭示这些重金属在土壤中与各种无机物之间具有怎样的环境平衡关系。在国内外为寻求地下水和土壤有机污染的修复方法而直接对土壤中多种粘土矿物进行改性研究，即利用有机表面活性剂去置换天然粘土矿物中存在着的大量可交换的无机阳离子，以形成有机粘土矿物，可有效截住或固定有机污染物，阻止地下水的进一步污染，限制有机污染物在土壤环境中迁移扩散。但特别需要指出的是，在粘土矿物改性过程中，其中的固定态重金属也一并被置换出来，导致土壤系统中业已建立环境平衡被打破，使得土壤环境中解吸释放态重金属污染物总量大大增加。至此，土壤中重金属污染物既来源于土壤中活动态的重金属，又来源于改性粘土矿物时被置换释放出来的重金属。以天然铁锰铝氧化物及氢氧化物为例，其中磁铁矿、赤铁矿、针铁矿、软锰矿、硬锰矿与铝土矿等也正在成为国际上关于天然矿物净化污染方法研究方面的重点对象之一。我们认为天然铁锰铝氧化物及氢氧化物的表面具有明显的化学吸附性特征，锰氧化物与氢氧化物还具有较完善的孔道特征，尤其是Fe、Mn为自然界中少数的但属于常见的变价元素，其氧化物和氢氧化物化合物往往可表现出一定的氧化还原作用。所以说天然铁锰铝氧化物及氢氧化物具有潜在的净化重金属污染物的功能，能成为土壤环境中吸附固定态重金属污染物的有效物质。

参考：
1、2012年国家鼓励发展的环境保护技术目录
复合重金属污染场地土壤修复技术——该技术针对重金属污染土壤的特点，在对污染土壤进行分类的基础上，对重度污染场地的土壤（该土壤浸出毒性大于危险废物浸出毒性）进行清挖，送危险废物填埋场填埋处置；对中度污染土壤采取固化/稳定化方式处理，处理后采取防渗措施集中封存于场区地下；对轻度污染土壤表面采取稳定、吸附层药剂进行铺设隔离、表层稳定化。
2、目前，在全国及各省开展的重金属污染治理“十二五”规划中确定了一大批土壤重金属治理的项目规划，这些规划的项目中有的采用的是前面叙述的某种方法，有的却是好几种方法的联用。现以已公布的《湖北省重金属污染综合防治“十二五”规划》为例，列表说明。
3、技术对比

四 国内土壤污染治理现状
我国未来经济发展仍将保持较高的增长速度，随着工业化、城镇化的加快推进，可以预计，一定时期内重金属等污染物排放仍将保持一定的增长势头，我国土壤重金属污染形势将越发严峻。若不加以有效遏制、控制和修复，付出的环境与生态代价将更大，损害食品安全和公众健康的问题将更突出。目前，我国现有重金属污染治理相关规划集中于工矿企业，专门针对对高速公路的重金属污染治理尚未见诸报端。关于我国土壤重金属污染修复治理存在以下主要问题。
（1）治理示范规模小、试点少
目前，国内不同部门在土壤重金属污染修复治理方面积极开展了工作，在局部地区取得了明显的修复治理效果，但因多方面因素，大部分限于小规模的试验性示范，不足以有效遏制土壤重金属污染恶化的趋势，要将其实际应用推广还需要进一步示范实践。
（2）缺少符合我国土壤重金属污染特征的“分类分区”治理技术模式
我国污染土壤防治工作处于起步阶段，“十一五”进步明显，但在修复技术、装备及规模化应用上还存在较大差距，技术支撑能力不足，基础研究与应用技术研究衔接不够，技术研究尚未形成完备体系，系统性、集成性的土壤重金属污染治理修复和资源化利用技术体系不够完善。整体而言，自主研发技术成果不能完全满足土壤重金属修复的现实需求。尤其针对不同土地利用方式、重金属污染类型及污染程度，还需加强物化稳定、植物净化、工程控制等联合修复和后评估技术等，研发并大力推广含稀有、贵金属的矿山尾矿或工业废弃物资源化回收利用的绿色环保技术。同时，我国土壤重金属污染区域特征明显，土壤属性差异大，相应的重金属污染物类型多样，污染治理技术与模式在不同区域、不同污染物类型及不同土地利用方式上实用效果差异显著。重金属污染治理必须考虑区域特点，在修复治理中充分体现“一区一策”的治理理念。
（3）土壤重金属污染修复技术工程化、技术（装备）产业化亟待加强
国内现有的土壤重金属污染修复治理工作尚缺少修复技术的产业化目标，缺乏跨部门、行业，包括企业的联动，难以形成成本低、环境友好、市场竞争力强的土壤修复产品，以及操作方便的技术和设备。
（4）土壤重金属污染标准需进一步修订
合理的土壤重金属污染标准是确定土壤重金属污染状况和评价污染土壤修复效果的基础。我国现行的土壤环境质量标准已不适应当前土壤环境管理的需求。亟需制订并尽快出台分区、分类、分级的国家土壤环境质量标准体系，科学建立不同区域的土壤环境重金属质量标准；分类建立自然土壤、农业土壤、居住、商业及工业建设用地土壤的重金属质量标准等。

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