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1、土壤中重金属污染的修复技术及研究展望摘要：随着经济的快速发展，土壤污染问题日益严重，成为影响世界各国土壤资源可持续利用的环境危机。尤其土壤的重金属污染，由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成了生态环境质量恶化。本文重点介绍了各种修复技术的原理，实用性，优缺利弊，并对今后土壤中重金属修复技术的发展和应用前景进行了探讨。关键字：土壤污染修复技术研究进展前言随着农业的发展和农业生产的现代化,以及盲目的认为土壤是一个具有无限净化容量的处理系统,忽视土壤的环境承载能力,而过量施用劣质
2、化肥农药,造成土壤中重金属污染日益加重。土壤重金属来源广泛,包括采矿、冶金、金属加工、化工、废电池处理、电子制革和塑料等工业排放的三废及汽车尾气排放,农药和化肥的施用等。土壤中重金属积累到一定程度就会对土壤———植物系统产生毒害,不仅导致土壤的退化,农作物产量和品质的降低,而且通过径流和淋洗作用污染地表水和地下水,恶化水文环境,通过直接接触食物链等途径危及人类的生命和健康。尤为严重的是重金属在土壤系统中的污染过程具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点。因此,重金属污染不仅给环境、经济带来了巨大的损失,而且对人体
3、健康也构成了潜在的威胁,后果不容忽视。随着我国人民生活水平的提高,生态环境保护日趋受到重视,国家对污染土壤治理和修复的人力，物力的投入逐年增加，土壤污染物的去除以及修复问题,已成为土壤环境研究领域的重要课题。1.我国土壤重金属污染现状及特点现状：重金属对土壤的污染主要途径是工业废渣、废气中重金属的扩散、沉降、累积,含重金属废水灌溉农田,以及含重金属农药、磷肥的大量施用等。当前,我国区域农业环境恶化与农产品受重金属污染现象十分严重,特别是在一些经济发达地区。据不完全统计,我国的耕地受污染面积2667万hm2,
4、其中,工业“三废”污染1000万hm2,农药残留施肥污染1000万hm2。受到镉、砷、铅、铬、汞等重金属污染的耕地近2000万hm2,约占总耕地面积的1/5,其中镉污染耕地1133万hm2,涉及11个省25个地区;被汞污染312万hm2,涉及15个省21个地区。特点：土壤重金属污染物主要是镉、铅、铬、汞、锌、钴、锡以及类金属砷等。重金属进入土壤中,不易随水淋溶,不易被生物降解,具有明显的生物富集作用,主要通过影响农作物的产量和质量危害人体健康,因此土壤污染有较长的潜伏期。一旦受到重金属污染,其修复不仅见效慢
5、,而且费用高。其具体特点有[3]:(1)普遍性,(2)隐蔽性,(3)表聚性,(4)不可逆性。2.重金属污染土壤的修复技术2.1 物理化学技术2.1.1 化学固化 所谓化学固化,就是加入土壤添加剂(固化剂)改变土壤的理化性质,通过重金属的吸附或共沉淀作用改变其在土壤中的存在形态,从而降低其生物有效性和迁移性。但固化方法并不是一个永久性的措施,只是改变了重金属在土壤中的存在形态,仍持留在土壤中。而且土壤很难恢复到原始状态,不适宜进一步利用,而且对其长期稳定性和对生态系统的影响不甚了解,目前缺乏这方面的研究。因
6、此很多学者对这一方法持怀疑态度。2.1.2土壤淋洗 淋洗即利用提取剂将土壤中的固相重金属转移至液相中,含有提取剂的土壤经清水洗涤后归还原位再利用,富含重金属的废液则进行进一步的处理。本技术的关键在于提取剂的选择,即能提取重金属,又不破坏土壤的结构,但事实上很难找到。而且,如果处理不当的话,引入的提取剂很有可能造成二次污染。因此美国的工程技术人员在1988～1991年间对一个电镀厂造成的铬污染进行治理时,干脆利用清水做为提取剂,4年内使地下水的铬浓度从1923mg/L降至65mg/L。2.1.3 动电修复
7、 动电修复是指在污染土壤中插入电极对,并通以直流电。使重金属在电场作用下通过电渗析向电极室运输,然后通过收集系统将其收集,并作进一步的集中处理。动电修复做为一种原位修复技术,近年来发展很快,并且从经济上而言也是可行的,但由于土壤系统中组分的复杂性,经常出现实际应用与实验结果相反的现象,从而使这一方法的商业化受到了限制。2.2植物修复技术植物修复是一种利用自然生长植物或遗传培育植物修复重金属土壤污染技术的总称。根据其作用过程和机理,可分为植物稳定、植物提取和植物挥发三种方法。其中,植物挥发主要是指金属元素Hg
8、和非金属元素Se,不适用于对土壤铬污染的治理。2.2.1 植物稳定 植物稳定是利用耐重金属植物降低重金属在土壤中的迁移性,从而减少重金属被淋滤到地下水或通过空气扩散进一步造成环境污染的可能性。然而,植物稳定并没有彻底清除土壤中的重金属,只是将其固定,使其对环境中的生物暂时不产生毒害作用,没有从根本上解决重金属的污染问题。如果环境条件发生变化,重金属的生物有效性又会发生改变。因此,植物稳定的持久性令人怀疑。2.2
