摘要：近年來，土壤重金屬污染愈發嚴重，本文通過分析土壤重金屬污染的成因、危害 、重金屬污染土壤修復技術發展過程和研究進展術進行了詳盡的介紹以期為土壤污染修復技術發展及政府相關部門決策提供支持和借鑒。

1、土壤重金屬污染的成因

重金屬污染主要是指在人類生產生活過程中，重金屬給人體健康或自然環境帶來損害的現象和過程。重金屬污染來源有人為和自然２個方面。隨著經濟的發展，人為方面導致環境重金屬污染的問題愈發明顯，工業生產中如礦產開采、礦產冶煉、電鍍、機 械加工、化工、燃煤發電、皮革制造等生產過程中排放的廢水和廢渣直接或間接地進入土壤，以及露天 堆放的廢礦、尾礦被雨水淋溶，導致土壤中重金屬含量超標。工業化過快的發展導致有很多企業對于污水的處理排放措施并不達標，導致含有重金屬的工業廢氣廢水大量排放，直接或間接污染土壤，造成土壤 重金屬污染。農業生產中使用含有重金屬的 污水澆灌作物，或使用含有重金屬的化肥、農藥、大棚 薄膜，從而使土壤中的重金屬含量累積超標。生活過程中如汽車尾氣排放所產生的污染已成為目前城市重金屬污染的主要來源，汽車輪胎、剎車、汽油等釋放出的重金屬元素在道路兩側富集造成嚴重的重金屬污染。重金屬污染自然來源主要是某些地區的自然背景值較高同樣是我國造成土壤重金屬污染的主要成因之一。如我國西南巖溶地區成土母巖為碳酸鹽巖，在土壤沉淀形成中巖石中含量很低的鎘、鉛、汞等元素強烈聚集導致土壤中鎘、鉛、汞等元素含量比成土母巖聚集10倍甚20倍，最后造成土壤的重金屬化。

２、重金屬污染的危害

土壤中的重金屬滯留時間長，且具有隱匿性。滲入土壤的重金屬，沒有外力的作用，其移動性差，難以被微生物降解。一則降低農產品產量和品質，二則通過食物鏈進入人的身體。植物能夠吸收和富集空金屬，但重金屬濃度一旦超出其耐受程度，植物的生理代謝和生長發育則會受到抑制，表現為生長發育不良、光合作用能力減弱、抑制葉綠素合成、葉片枯斑等癥狀。在重金屬污染環境中，綠化樹種根部最先受到毒害，重金屬元素會抑制植物對介質環境中養分和水分的轉運和吸收，從而導致植物葉片變黃、萎蔫，最后引發植株產量和生長量同時下降。同時，重金屬對人類也會造成巨大的傷害。近年來國內的重金屬污染事件時有報道，中國河南沈丘近2004年左右的癌癥死亡率占總死亡率的89%，主要原因是由重金屬Cd和As的污染所造成；2003年湖南安化受重金屬Cd的污染導致當地60%的新生兒患畸形癌；強調了重金屬污染的防治問題迫在眉睫。

3、重金屬污染土壤修復技術發展過程

目前，世界上重金屬污染土壤修復技術較為先進的是歐美國家。歐美國家土壤修復技術的發展過程主要經歷了兩個階段：前期土壤修復技術主要為物理、化學生物修復技術為主；后期土壤修復技術主要為高效環保的生物修復技術。 我國重金屬污染土壤修復技術的發展主要分為以下幾個階段：前期土壤修復技術應用較多的是物理修復技術，如填埋、刮土、復土等；后期應用較廣的是生物、物理和化 學修復技術，修復技術趨于多樣化，如植物、動物、微生物、氧化還原、淋洗、化學萃取等，以植物修復為應用重點。

4、重金屬污染土壤修復技術研究進展

4.1 物理修復

物理修復即采取物理方法將重金屬移除，主要有客土、熱解吸、等。對于污染不嚴重、取土方便的污染土壤，可以將適 量清潔土壤添加到污染土壤中，從而降低污染土壤的 重金屬污染物的濃度。客土時，盡量選擇與污染土壤 理化性質相近的清潔土壤，以便植物能較快適 應 生 長；熱解吸方法僅適用于揮發性重金屬污染土壤的治理，如受汞污染的土壤，但該方法適用范圍較窄，僅適用于去除低熔 點、易揮發重金屬，并且揮發出的重金屬元素若收集和處置不當，極易污染空氣。該方法適用于小面積重污染土壤修復，成本高，該法備受爭議。

4.2 化學修復

化學修復技術是指利用化學試劑、化學反應或化學原理來降低土壤中重金屬的遷移性和生物可利用率，降低植物對重金屬的吸收。主要包括化學淋洗修復法、固化技術等。淋洗是用具有重金屬水溶性的提取液對被污染土壤進行洗滌，將重 金屬離子以離子態或形成金屬絡合物后溶解至淋洗液等方式分離出土壤 中的重金屬，再對淋洗液進行處理以去除重金屬。用淋洗液一般為 水、無機酸、無機鹽、螯合劑和表面活性劑－，淋洗液 的注入可以改變土壤與污染物的吸附脫附特性、界面張力、溶解沉淀狀態、酸堿特性等，從而增大污染物的 溶解度，使其呈乳液或可遷移狀態，便于從土壤中去除。但土壤中的肥力因子如氮、 磷、鉀等有機質也會隨著淋洗劑的去除而去除，使得土壤的肥力下降，最終使得土壤生產力下降。同時可能破壞土壤的微團聚體結構，且淋洗劑的處理易造成二次污染污染地下水。固化技術是在土壤中添加固化劑形成滲透性很低的固體混合物從而 降低土壤中重金屬的活性，常用的添加劑有磷酸鹽、石灰、生物炭等，該法易破壞土壤結構，造成土壤結塊硬化、失去肥力，且固化的重金屬 因子可能會隨著外界環境的變化而重新獲取活性。

4.3生物修復

生物修復技術是指利用植物、動物和微生物吸收、降解和轉化土壤中污染物，使污染物濃度降低到可接受的水平，生物修復技術與物理、化學修 復技術相比，具有成本低、效率高、操作簡單、可處理復合型污染土壤、不產生二次污染且重金屬可回收至地球循環系統等優點，已成為當今重金屬污染土壤修復領域的研究熱點，為目前土壤修復技術中最適合推廣應用的技術方向。生物修復技術包括植物修復、動物修復、微生物修復等３類。植物修復技術是指非人工卻在自然條件下生長的植物或者人工條件下通過遺傳培養的植物對于被重金屬所污染的土壤進行提取、轉移、吸收、分 解、轉化或固定土壤中的污染物，達到去除污染物的目的。利用超富集植物對土壤 中重金屬進行吸收和轉化是由Chaney 和Baker等提出。目前已經發現約有700多 種超富集植物通過根系吸收后轉運到莖、葉、果 等部位對一種或多種重金屬發揮富集作用，如蜈蚣草對重金屬砷、鎘有較佳的富集作用，褐藍菜對鎘具有較強的富集能力。動物修復技術是指利用某些動物的吸收、轉化、分解等直接或間接地改善土壤理化性質，提高土壤肥力，促進動物、植物和微生物在污染土壤環境的生長，從而修復土壤。將類似于蚯蚓這類的低等動物投放到需要修復的土壤中去，既能吸收土壤中的重金屬物質，又能夠改善土壤結構、提高土壤透氣性、增加土壤肥力，從而有利于超富集植物的生長。微生物修復技術是指利用土壤中的藻類、細菌、真菌等微生物對污染土壤中的重金屬進行吸收、沉淀、轉化等，以此來降低土壤中重金屬的含量，雖然微生物修復技術已經得到了廣泛的關注與認可，但是大部分還是停留在試驗階段，真正應用在實踐中的并不多，微生物修復技術中，固定化技術是未來重點發展的方向。

土壤時人們生存的重要條件，也是我國生態環境中極其重要的一部分，當前土壤重金屬污染問題已經受到了相關部門和廣大群眾的廣泛關注，采用正確的方法對重金屬土壤進行修復成為當務之急，重金屬土壤修復技術能夠有效減少土壤污染問題，從而提高人民群眾的健康，促進我國生態環境可持續發展。如何將環境土壤重金屬污染修復的技術有新的突破，任重而道遠。

來源:科學與技術  作者:吳軍偉 等