土壤重金属污染的治理途径及

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1、土壤重金属污染的治理途径及研究进展朱燕华前言土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分。随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质的施用，土壤重金属污染日益严重，几乎威胁着每个国家。土壤重金属污染是指比重大于5的金属或其化合物在土壤环境中所造成的污染。目前，全世界平均每年排放Hg约1．5万吨，Cu340万吨，Pb500万吨，Mn1500万吨，Ni100万吨。我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近2000万hm2,约占总耕地面积的1/5。1、土壤重金属污染来源土壤中重金属的浓度受自然成

2、土条件和人为活动的双重影响。通常条件下，自然土壤中重金属的浓度较低，但近数十年来，人为活动大大加剧了土壤中重金属的积累。污染的土壤农用物资的不合理使用固体废弃物污水灌溉图1土壤中重金属污染来源大气自然沉降及降水土壤中重金属主要来源于以下几个方面：2土壤重金属污染修复技术由于土壤重金属污染具有以上特点，且可经由水环境直接毒害植物体，并可最终通过食物链危害人类健康。因此，其治理和恢复的难度大，但又显得极为迫切。土壤重金属污染特点表聚性长期性不可逆性隐蔽性目前，综合国内外各种研究，修复措施主要有四种：工程措施物理化学

3、修复生物修复农业生态修复2.1工程措施主要包括客土、换土和深耕翻土等措施。深耕翻土用于轻度污染的土壤，而客土和换土则是用于重污染区的常见方法。工程措施是比较经典的土壤重金属污染治理措施，它具有彻底、稳定的优点，但实施工程量大、投资费用高，破坏土体结构，引起土壤肥力下降，并且还要对换出的污土进行堆放或处理。2.2物理化学修复A电动修复污染土壤通电流金属离子等向电极运输集中收集处理达到治污目的电动修复是一种原位修复技术，不搅动土层，并可以缩短修复时间，是一种经济可行的修复技术。B电热修复污染土壤高频电压产生电磁波热

4、能对土壤加热污染物从土中解吸挥发性重金属分离达到修复目的熔化土壤冷却后形成玻璃态物质C土壤淋洗污染土壤淋洗液淋洗土壤固相中重金属土壤液相中将液相回收处理达到修复目的D化学修复污染土壤加入改良剂降低重金属生物有效性达到修复目的Fig.2.Biosolidscompostamendmentprocess:(a)initialrototilling;(b)surfacepreparation;(c)biosolidscompostapplication;(d)forminga6–8cmlayerofbiosolids

5、compost;(e)rototillingtoadepthof20cm;(f)emerginggrasscover.Fig.3.Grasscoverbeforeandafterbiosolidsamendment.2.3生物修复生物修复是利用生物技术治理污染土壤的一种新方法。利用生物削减、净化土壤中的重金属或降低重金属毒性。主要包含植物修复技术与微生物修复技术两种方法。2.3.1植物修复技术(phytoremediation)是以植物忍耐和超积累某种或某些污染物的理论为基础，利用自然生长或遗传工程培育的植物，

6、清除环境中污染物的环境污染治理技术。包括植物提取、植物挥发、植物稳定三种方式。植物提取(phytoextraction)即利用重金属超积累植物(hyperaccumulators)从土壤中吸取金属污染物，随后收割地上部并进行集中处理，连续种植该植物，达到降低或去除土壤重金属污染的目的。植物挥发(phytovolatilization)其机理是利用植物根系吸收金属，将其转化为气态物质挥发到大气中，以降低土壤污染。目前研究较多的是Hg和Se。植物稳定(phytostabilization)利用一些植物来促进重金属转

7、变为低毒性形态的过程。在这一过程中，土壤的重金属含量并不减少，只是形态发生变化。图1重金属zn/cd超积累植物十字花科的天蓝遏蓝菜（thlaspicaerulescens）。图2铜草（海洲香薷）微生物在修复被重金属污染的土壤方面具有独特的作用。其主要作用原理是：微生物可以降低土壤中重金属的毒性；微生物可以吸附积累重金属；微生物可以改变根际微环境，从而提高植物对重金属的吸收，挥发或固定效率。2.3.2微生物修复技术(bioremediation)2.4农业生态修复农业生态修复主要包括两个方面：农艺修复措施生态修复

8、。3土壤重金属污染修复技术研究展望采用工程、物理化学方法修复重金属污染土壤，具有一定的局限性，难以大规模处理污染土壤，并且成本高，破坏土壤本身结构，易造成二次污染，对环境扰动大。农业生态措施又存在周期长，效果不显著的特点。植物修复在重金属污染治理中具有不可替代的优势，并以其治理过程的原位性、治理成本的低廉性、管理与操作的简易性及环境美学的兼容性而日益受到人们的重视，并成为污染土壤修复研