土壤中重金属污染物的来源及治理方式

土壤中重金属污染物的来源及治理方式

裴小芳

身份证号：654223199205082929

摘要：近些年，在我国工业化飞速发展的过程中，带动了经济建设的发展步伐逐步加快。与此同时，人类社会活动范围和规模的不断扩大，一些重金属污染物通过各种形态和渠道进入土壤，由于重金属污染物具有难移除，不易降解，危害大等特点，所以给土壤造成了严重的污染。土壤重金属污染所带来一系列人类健康问题也越来越突出，因此土壤重金属治理研究已刻不容缓。明确土壤中重金属污染物的来源渠道，以及污染修复治理方式，对更好的开展土壤重金属防护治理工作能起到促进作用。通过整理土壤重金属污染相关资料，就污染防治问题简单阐述，并对重金属污染治理工作进行初步展望，为相关工作的开展提供参考。

关键词：土壤；重金属污染物；来源及治理方式

引言

土壤是生态系统的基本要素之一，是人类以及一切生命赖以生存的根基。随着改革开放以来中国工业化步伐和城市发展进程的推进，每年有大量的污染物排放到环境中，并对土壤造成了严重的污染。当前，土壤污染已经受到全世界各国政府的高度关注，土壤防治理念从“先污染后治理”向“谁污染谁治理”的观念转变，土壤污染防治取得了一定的成效。虽然全世界范围内都采取了有力措施来治理土壤污染，但是土壤污染的问题仍然没有得到有效根治，对当前自然环境以及动植物和人类的健康都存在潜在的影响。其中，重金属污染是土壤污染比较常见且影响较大的一类，重金属在土壤中长期累积，将改变农用地土壤的功能，并严重影响农作物的质量，最终通过食物链影响人类的身体健康。我国是一个以农业发展为基础的人口大国，且尚处于发展阶段，为了保证我国农畜产品和国民的健康安全，进行土壤重金属污染防治已经是刻不容缓的热点研究内容。

1土壤中重金属污染物的来源

1.1大气沉降

大气中的重金属物质主要是由于化石燃料、汽车尾气、工业粉尘废气所引起。这些包括含有重金属的污染物以气体溶胶形式直接进入到空气中，经风吹雨淋和重力沉降后直接进入土壤中，工业区地带、矿区、道路两侧以及其他城市和工业区土壤对环境影响较大。中国高速公路周边土壤重金属污染物主要以Cd、Cr、Cu、Pb、Zn、Ni、Mn为主，其中Pb和Cd污染相对较为严重。它们主要来自于尾气排放、路基风化、轮胎磨损，所产生的污染物沿道路向两侧扩散，在分布上其含量沿公路向两侧主要呈先增加后降低特征。在公路两侧表层土壤综合污染指数均大于1，主要污染物是Pb和Cd，在公路两侧50~100m处污染最严重，其污染程度和车流量呈正相关。如关于某工业园冶炼生产对周边土壤重金属污染研究表明，受冶炼企业影响，重金属As、Pb和Cd年积累量占当地土壤背景值的1.01%、1.02%和3.77%，主要是矿石粉尘和工业废气造成周边土壤的重金属污染。

1.2农资施用

为了单一追求农产品的产量，近几年来市场上出现了大量的实用性农用产品，如各种功效的农药化肥、地膜以及有机肥等。某些农药中含有大量的Hg、Pb、Cd；为了延长地膜的使用寿命，地膜的加工过程中往往会添加三盐基硫酸铅、锡类、锑类热稳定剂；用于生产磷肥的矿石原料中含有As和Pb。某企业每年销售的磷肥中含有大于30t的As和200t的Pb；污泥肥料、猪粪、鸡粪等有化肥中含有一定量的Cu、Zn、Pb、Cr和Cd等；长期不合理的使用含有重金属的农资产品，都会引起土壤重金属含量的增加或超标。

2土壤中重金属污染物的修复治理方式

2.1物理修复法

物理修复法是目前采用比较多的重金属污染修复方法。其中，客土回填是指利用外源未被污染的土源对土壤耕作层进行覆盖，通过将重金属浓度较高的表层土壤移除或者覆盖，从而稀释土壤中的重金属浓度。很多学者的研究表明，客土法有很直观、显著的修复效果。通过对不同覆土厚度对重金属污染物含量变化的影响进行研究，发现覆土厚度在15cm时As含量降低效率最为显著。同时通过客土回填方式，研究了其修复效果。结果表明，客土回填覆盖可有效降低土壤中Cd、Pb、Cu、As的含量，但该方法工程量较大，成本较高，不适合土源较稀缺或土源运距较远的地区。土壤翻耕是通过机械或人工的手段对受重金属污染的土壤进行搅拌混合，稀释重金属含量，进而降低土壤中有毒害物质引发的危害。通过对土壤进行深翻，并使用有机肥料，发现可将土壤中Cd含量降低54.5%。土壤翻耕方法效率较高，且可提升土壤孔隙度，能显著促进土壤蓄水保肥能力，但如果翻耕深度过深，并不能减少土壤中的重金属含量，反而让土壤中的重金属向土壤下层扩散。

2.2化学修复法

化学修复主要通过土壤淋洗的方式来进行修复。然而，淋洗法是通过向受污染区加入淋洗剂，使重金属污染物从土壤中脱附、螯合或溶解出来，使之随着淋洗剂流出。淋洗剂有活性剂、螯合剂、无机溶剂3种。常用的有苹果酸、乙二胺四乙酸、硫酸、氯化钙、十二烷基硫酸钠、腐殖酸等。不论使用哪种淋洗剂，淋洗过程都会使土壤性质和肥力发生一定的改变。在实际应用中，结合各因素的考量，单一淋洗剂很难达到预期效果。目前人们通过多种试剂进行不同梯度上的组合对土壤进行淋洗，在满足土壤重金属去除率的前提下，使得修复成本、对土壤的破坏性有所降低。淋洗虽能够高效快速修复土壤，但仅适合局部重度污染区的治理，对渗透性较差的土壤达不到预期修复效果，且存在二次污染风险，在土壤修复中一般不优先选用此种方法。

2.3生物修复法

生物修复主要包含动物修复和植物修复方法，通过生物的生理活动和代谢机能，对土壤中重金属物质进行吸收、转化和固定，在提高和改善土壤理化性质的同时，修复受重金属污染的土壤。但由于各类生物对重金属污染的吸附、转化能力有限，大多数只能对其中一种重金属污染物进行吸收，且转化时间较长。而一旦土壤中重金属污染物浓度过高，也会对生物的生存产生危害，不利于土壤生物多样性。植物修复优点明显，技术简单，成本低廉，同时对环境不会造成较大影响。但是修复过程耗时长，无法在短期内实现修复效果。而进行土壤重金属污染修复后的植物体内含有大量有毒有害物质，如何进一步对其进行优化处理，目前尚未有很好的办法，各项研究内容还不完善，对于重金属再次进入环境也无法控制。在研究基础上，总结了生物炭对土壤重金属污染的固定作用，重点对生物炭的施加方式、用量以及田间管理对重金属污染修复的影响进行了分析，并提出未来在土壤监测方面需要进一步研究。

结语

近年来，在工业快速发展的背景下，自然生态及人文环境的发展都受到重金属污染的影响，土壤中重金属含量也严重超标，对人体产生的危害越来越大。因此，相关技术人员也在尝试通过先进的技术手段，探究重金属污染物对土壤使用的负面影响，以找到有效的应对策略，最大程度地提高土壤使用的安全性，以保障人们的生产生活安全。

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