博慧检测技术（上海）有限公司 上海嘉定 201800
摘要：城市化进程的加快与经济的迅猛发展，使得工业废水、城市污水无序排放的现象越来越多，加剧了重金属元素对土壤的侵害，本文简要概述了土壤重金属污染的危害性以及造成重金属污染的因素，介绍了当前常见的土壤重金属污染修复技术，并提出了关于土壤重金属污染修复与治理的建议，仅供参考。
关键词：土壤；重金属污染；污染危害；修复技术；污染检测
引言：数据表示，当前我国近20%的土地资源遭受到了重金属元素的污染，其中每年因重金属污染而造成的粮食损失约1000万吨，在此基础上国家每年会斥资4000亿元进行重金属污染的防治，国家发展新常态下，科学技术得以进一步升级，土壤重金属污染修复技术正处于大力研发阶段，为我国土壤治理提供了保障。
1土壤重金属污染的危害性分析
1.1种植物生长问题
种植物在生长过程中会向土壤索取大量的养分，此时若土壤中含有大量的重金属元素，植物会吸收其中的有毒物质并产生对酶或代谢功能有不良影响的物质比如H2O2、C2H2，从而引起种植物生长速度、形状、根系长度、株高等植物生长生理特征的改变。同时，重金属在土壤中会降低其养分与肥力，同时会抑制植物对Ca、Mg等营养矿物质的吸收和能量转化，长久发展过程中，即会造成植物根系代谢失调，并导致植物体营养吸收不足。
1.2威胁人的生命健康安全
隐藏在土壤表层的重金属物质比较容易通过皮肤接触或呼吸等直接进入人体内，对其身体健康产生不良影响，土壤中的Cd、Pb、Cr、Hg、Sn等金属元素都会对人体产生极大的危害。比如当人们摄入过量的Cd，即会引起器官和骨骼的病变，产生骨效应；当Pb混合物达到600μg/g以上时则会出现中毒现象；而长期在Sn元素质量分数较高的地区生活，则会影响细胞的正常生长与运作，严重时则会引发癌变，研究表明，土壤中Sn运输含量较高的地区其癌症患病与死亡率就越高。
1.3破坏生物多样性
土壤中含有各式各样的微生物，其在活动过程中能够大幅提升土壤的活力，但若土壤中含有大量的重金属物质，将会对土壤中的动物繁衍、生存等带来严重的威胁。研究表明，在重金属污染情况相对较重的地区，与内部的微生物活动质量息息相关，如果土壤中含有大量的重金属元素，优势类群与常见类群的土壤微生物与动物种类明显下降，尤其在蚯蚓种群多样性、丰富度以及生物数量方面明显降低，同时微生物无法正常活动，将制约土壤肥力的循环导致其逐渐消失。
1.4间接造成水污染
土壤中的重金属物质会跟随土壤通过地表径流，流入到地表水、湖泊、河流并汇入大江大河等环境之中，对水体产生一定程度的污染，一方面会增大人们中毒的概率，另一方面则会产生水体富营养化的现象，影响水体中浮游生物的成长，破坏水体质量，从而造成水资源的进一步短缺[1]。
2造成土壤重金属污染的因素
2.1工业生产污染物任意排放
新时期，随着国家经济的复苏，我国矿产冶炼加工、重污染化工、电镀、电池、塑料加工等产业得以迅猛发展，其中所排放出的污水、气体、固体污染物等都含有大量的重金属，但由于大部分企业缺乏环境保护的意识，无法对污染物进行有效处理，使得工业废水、废气、废渣等随意堆放或排放于土壤、大气与水体之中，最终都会作用于土壤环境，造成土壤污染，危害人们的生命健康。
2.2化肥、农药不合理管理
传统小农经济的粗放式农业种植管理模式下，人们在利用化肥、农药等为植物提供养分或增强其免疫力时，经常无法采取科学合理的方法进行施用，同时对化肥、农药垃圾不能集中进行处理，多滞留于田间，由此综合作用下大量的农药化肥残留物存留于土壤表面，长久发展过程中，即会使土壤遭受重金属污染。我国是农业种植大国，各地区农民环境意识均较为薄弱，使得当前大部分农田都具有不同程度的重金属毒性。
2.3污水处理再利用不合格
我国水资源分布比较失衡，南北方降水差异较大，近年来，随着污水处理技术的升级与应用，当前我国在污水治理与污水资源再利用方面已经取得了较大的进步，节约了大量地表水资源的浪费，但当前仍存在较大的问题。由于污水处理厂的建设仍不够完善，在污水处理方面仍不够彻底，且分类利用的效果相对较差，利用带有污染性的中水进行土壤灌溉，会使得残留的重金属离子渗透进土壤之中，从而在不断积累过程中，给土壤与种植物带来危害。
2.4城市固废污染
随着城市化进程的不断加快与人们生活水平得显著提高，当前城市中的固体废弃物排放量逐年递增。数据表示，2019年全国大、中城市各领域固废产生总量达15.5亿吨，贮存量达39.3%，然而一旦固废垃圾堆放时间过长，会发生降解，比如电池、手机等电子垃圾进行填埋处理，会逐渐分离出铅或泵，一旦遇到降水天气的冲刷作用，会使得重金属元素或离子渗入到土壤环境中，导致一定区域内的土壤重金属含量严重超标。与此同时，由于重金属大多难以结合成固体残渣停留于地表，因此会在地表水的冲刷下进入地下水系统，从而对其产生污染，给人们的生存发展带来危害。
2.5大气降雨中含有有害金属
随着人们生活水平的提高与交通事业的迅猛发展，当前国内私家车已经成为了人们上班、游玩等的首选交通工具，由此一来，汽车尾气的排放总量逐渐加大，其中则含有大量的重金属物质，排放于空气之中遇云层会形成酸雨，使得大量的的重金属元素深入到土壤环境之中，加快对土壤的腐蚀，导致土壤中的Ca、Mg、K等营养成分加剧流失，不仅会影响种植物的生长，还会危害人们的身体健康[2]。
3土壤重金属污染修复技术
3.1工程修复技术
工程修复技术主要体现在两个方面，一方面是热处理技术，另一方面则指的是土壤改良技术。热处理技术修复土壤，可实现较高的处理效果，主要是将热蒸汽释放到被Hg、Pb、Cr等重金属物质污染的土壤中，此时会催化土壤内部产生分解活动；在此过程中，重金属物质也会受到分解作用的影响，逐渐从土壤中被析出，以此可达到效果较好的土壤重金属回收治理目的。
土壤改良技术主要是通过换土、客土、深耕翻土等方式，降低土壤中的重金属含量，减少对植物、种植人员以及农产品消费者的危害。此类方法治理土壤的投资成本相对较高，因此一般适用于土壤污染面积较小的区域，比如城市固废垃圾投放区域的土壤修复，即可利用此种方法完成土壤改良。工程修复技术在土壤重金属修复与治理方面相对比较彻底，但若处理不当极易对土体结构形成破坏吗，影响其养分的循环，因此在使用时需严格按照技术标准进行操作。
3.2物理修复技术
物理修复技术即是利用物理方法将重金属从土壤中分离出来并进行收集处理，主要包括电动修复、电热修复、土壤淋洗修复。
电动修复主要是指在电流作用下，土壤中所含有的重金属离子会在电流经过时产生电迁移或电渗透现象，并被运输到电极处，此时即可将重金属进行集中化的收集；此种方法适用于淤泥土性质的土壤污染修复工作，因为该类土壤的渗透性相对较低，可控制重金属流向。电热修复法则主要是利用高频电压对土壤进行持续加热，将带有重金属污染的土壤颗粒吸收处理，此时进行回收处理即可将土壤与重金属进分离，以此来达到净化土壤环境的目的。土壤淋洗修复法需要借助淋洗液将土壤固相中含有的重金属物质转移到液相中去，此时会形成大量含有重金属物质的废水，将其进行回收处理，即可达到良好的土壤污染治理效果。
3.3化学修复技术
化学修复技术是指利用化学操作原理、化学反应、化学试剂来对土壤中的重金属元素进行处理，改变其转移性从而降低植物对相关有毒物质的吸收概率。化学试剂的选择对重金属治理与吸收的效果有着较大的影响，一般化学试剂主要采用水、无机酸、无机盐、螯合剂和表面活性剂等，注入土壤中后会改变污染物的吸附性、溶解能力和沉淀能力，使其经过化学反应后能够呈现出乳液状，以此能够更好的从土壤中得到清除。
此种方法具有一定的局限性，一方面是若处理不当会进一步对土壤形成二次伤害与污染，另一方面是其对土壤的治理不够彻底，只是改变了重金属形态，并未将其进行彻底清除，一旦活化将再次对土壤形成危害。
3.4生物修复技术
生物修复技术主要有植物修复、动物修复以及微生物修复三种方法，此种方法属于对土壤进行自然修复，主要是降低土壤中的重金属含量到标准状态，比较适用于对复合型污染的土壤治理，是当前生物科学领域重点研发的方向之一。
植物修复方法，主要指的是利用土壤中自然生长的或具有遗传培育特性的植物，来根据其生长机理的不同进行对被污染土壤中所含有的重金属进行提取、转移、吸收、分解与固定，从而达到修复重金属污染土壤的目的，比如蜈蚣草、褐蓝菜就是对Cd、As金属物质具有较高的富集能力。动物修复技术是指利用动物吸收、转移并分解重金属元素，比如将蚯蚓或者田间其他低等动物投放到重金属污染区域内，即可能够改善土壤肥力，吸收重金属物质，对土壤形成有效修复。微生物修复原理是利用土壤中藻类、细菌、真菌等对重金属物质进行吸收、沉淀和转化，从而降低重金属含量，使其不会对种植物与人们的生命健康安全产生威胁。虽然此类技术是行业内研究的重点方向，但当前的实践经验仍比较少，需要经过不断的实践与升级，才能得到大规模的使用[3]。
4关于土壤重金属污染修复的建议
4.1完善建立污染治理机制
政府相关部门应针对我国土壤污染的实际情况完善建立土壤污染防控与治理管理机制。第一，科学制定治理方案与治理制度，要求各部门基于科学的指导理念开展土壤重金属污染防治工作，并严格依照相关制度进行操作；在治理过程中应切实结合土壤污染的实际，加强防治的实效性，始终秉持着“边生产、边治理”的原则开发与利用土地资源，为提高国家土地资源的可持续利用能力而提供保障。
第二，优化土壤污染防治的部门划分与权责，相关部门应不断升级各部门之间的信息交流机制，明确职能部门、企业以及个人的权责，从而有效建立起一个以政府监管为主、企业配合为辅的土壤污染管理与防治体系，并全面发挥公众的监督作用，使得土壤治理工作得到多角度、全方位的监管与执行。
4.2加强重金属污染检测与质量监控
在加大重金属修复技术研发与应用力度的基础上，相关部门或企业应加强对土壤进行重金属污染检测并建设污染状况实时监控系统。一方面，需要加大对企业社会责任履行的监督力度，确保相关企业能够在生产过程中自主检测、详细记录污染治理与排放数据、定期上报、并进行信息公示，从而加强对污染源的游侠控制。另一方面，应加大信息化技术、智能化检测技术、设备等的投入力度，如3S技术、可视化监测技术等，从而对区域内的污染物排放、土壤环境质量、水体污染、大气污染等进行关联性的实时监测，并将相关数据对各职能部门进行共享，进而实现对重金属污染的协同治理，切实降低土壤污染的概率[4]。
结论：综上所述，土壤是人们赖以生存且最为重要的自然资源之一，为人类生产与生活供给各种能量，但随着土地资源的不合理利用以及环境污染的加剧，土壤中重金属含量越来越大，加剧了土壤贫瘠的现象，因此相关部门应加强检测力度，升级修复技术并科学管理、协作治理，为我国土壤修复与治理提供动力。
参考文献：
[1]许信，王龙瑛，夏艳，等.土壤重金属污染的危害及修复技术研究[J].环境与发展，2020，32（05）：104-105.
[2]钱秀芳.重金属污染场地土壤修复技术分析[J].低碳世界，2019，9（11）：6-7.
[3]张鑫.土壤重金属污染的危害及修复技术研究[J].中国资源综合利用，2019，37（11）：89-90+93.
[4]牌卫卫.土壤重金属污染的生物修复技术分析[J].低碳世界，2018（08）：8-9.