土壤重金属污染修复技术及应用分析

土壤重金属污染修复技术及应用分析

李杰

江苏方正环保集团有限公司  江苏省徐州市 221000

摘要：在时代的进步中各个领域发展更加迅猛，随之土壤污染问题越来越严格，给社会的可持续发展带来巨大挑战。中国的土壤污染主体是耕地污染，因其污染源具有很大差异性，所以需要不同的恢复技术，或通过划定风险管控范围进行土地恢复。本文就有色重金属污染土地恢复关键技术以及修复实践进行研究，希望能为有关工作提供借鉴。

关键词：土壤；重金属污染；修复技术

引言

随着工业化和农业生产的不断发展，农田土壤重金属污染已成为世界范围内亟待解决的问题之一。农田是农业生产的基础，农田土壤重金属污染对粮食安全和生态环境造成了严重威胁。基于此，笔者对农田土壤重金属污染的特点、来源及修复技术进行探讨，以期为农田土壤重金属污染修复提供科学参考和技术指导，推动农业可持续发展，保障粮食安全。

1土壤重金属污染特点

土壤重金属污染是指由于土壤中含有大量的金属元素，导致大量重金属沉淀而造成的环境问题。我国是一个以农业为主的国家，农田土壤的重金属污染会对社会稳定和人民健康造成极大危害。其中，镉和铅等元素会在一定程度上影响人体健康，而铜、锌、砷等元素甚至会引发癌症。土壤重金属污染周期长、难降解、难治理，因此，要想从根本上解决问题就要从源头上控制和减少污染物在土壤环境中的积累、转移与富集，目前常用的方法有物理、化学修复法和生物降解法等。其中物理、化学修复法是通过改变土壤结构来减少或消除污染物，生物降解法是利用生物对有机质进行分解代谢，将其转化为无机盐等形式，以达到降解目的。

2土壤重金属污染的产生原因

首先，污水灌溉对土壤造成了一定程度的污染。污水中所含的大量重金属元素会随污水流入土壤中，从而造成土壤中重金属元素的累积。用污水浇灌在北方的干旱地区比较普遍，城市污水和工业废水中的营养物质含量很高，包含植物生长需要的主要营养物质，所以为了促进植物生长，可以合理地利用生活污水或工业废水来灌溉土壤，从而达到提高农业产量的目的。然而，如果没有经过适当处理，就直接用于农田灌溉，势必会造成农田土壤中的重金属含量过高，从而产生重金属污染。其次是由于空气沉降而引起的土壤污染。“大气沉降物”主要是指随着城市工业的迅速发展而产生的有害气体，这些带有重金属的毒气会随着雾气、雨水、雪花等自然沉淀下来，落入土壤中。这种毒气产生的原因也是多种多样的，像一些工业排放的废气等，在以往没有任何限制的情况下，某些工厂的烟囱里冒出的浓烟遮天蔽日，方圆十公里内都能清晰地看到。除此之外，车辆排放的废气，矿山开采过程中产生的毒气、灰尘等，都会随风飘散到土壤中。

3土壤污染修复技术分析

3.1物理修复

在目前土壤污染修复工作中，物理技术的应用频率较高，其中又以物理修复分离技术为主要代表，在小范围的土壤污染现象修复治理工作中有着良好的效果。在该技术应用的过程中，工作人员需要以土壤中的沉积物污染和废渣污染物的特性为基础科学进行分类，在分析污染物性质的前提下，选择相对应的污染物处理技术和方案。同时，土壤污染蒸汽浸体修复也是最为常见的物理修复方法，可以将土壤内部空隙的蒸汽压力逐渐降低，借此将土壤内部的污染物转化为蒸汽，去除各种土壤污染物。环保部门在土壤污染物防治和修复工作实践的过程中，可以利用该技术对土壤污染物类型进行全方位的分析，并利用浸提技术对土壤油类、多环芳烃、二恶英等物质进行管控和分离处理，进一步提高污染物修复处理工作的效果。

3.2玻璃化工艺技术

通过高温、高压的条件，土地玻璃化可以有效地融化有色土壤中的重金属化合物，并将其包裹起来，从而实现对重金属污染物的有效清除。在熔化或冷却之后，玻璃体就可以完全清除泥土中的重金属污染物。由于采用玻璃化技术，我们能够从根本上解决泥土中的重金属污染问题。尽管这种方法效果显著，但实际操作可能会比较复杂。而由于对于融化在泥土中的土壤有色重金属，其要求也相当大，同时因为要求高温或高压的环境，所以维修花费相当昂贵，同时应用上也受到了一些局限。

3.3螯合剂处理技术

螯合剂处理技术是利用螯合剂（如氨基酸、有机酸等）与土壤中的重金属离子形成稳定的络合物。螯合剂中的活性官能团与重金属离子发生配位反应，形成稳定的络合物，将重金属离子包裹在其中，可显著降低土壤中重金属的毒性和生物有效性。同时，络合物的形成能减少重金属在土壤中的溶解度，阻止重金属进一步迁移和释放。需要注意的是，螯合剂处理技术也存在一些应用限制，如螯合剂用量过高或过低会导致过度或不完全的螯合，影响修复效果。因此，在实际应用中需要综合考虑多种因素，如螯合剂的选择性和适用性、处理剂用量和土壤pH值的控制等。需要仔细考虑这些因素，以确保螯合剂处理技术能够在土壤重金属污染修复过程中发挥最佳效果。

3.4电化学分析技术

在农业土壤重金属污染监测中，电化学分析技术比较成熟，且应用广泛，工作原理是利用电化学传感器对土壤重金属进行检测。电化学分析技术主要包括离子选择性电极法、极谱法等。前者在监测土壤重金属时，将电极放在监测试剂内，使电极敏感膜、试液界面产生作用，并和待测物元素呈对数关系，通过对电位数的分析检测重金属含量。该方法具有操作方便、监测效率高等优势，缺点是监测电位窄、易受外界影响等；后者具有灵敏度高、分辨率高的优势，缺点是监测电位窄、待测物易污染等。总的来讲，电化学分析技术具有能耗低、操作简单、分析时间短等优势，但也存在监测电位窄、前期处理复杂等弊端。此外，在应用电化学分析技术检测土壤重金属时，由于其准确性易受土壤污染物的影响，因此在日后的研究中，相关人员要以电化学传感器为重点，尤其是抗干扰能力强、灵敏度高的电化学传感器。

结语

土壤重金属污染已成为困扰我国部分城市土地开发的问题，重金属污染土壤的治理、修复土壤的生态环境备受社会关注。从本质上看，修复重金属污染的土壤，就是消除土壤中的重金属污染物，或者改变重金属在土壤中的存在形态，以降低土壤中重金属的迁移能力，让重金属不再对土壤产生危害，以恢复土壤原本的生态功能与生产功能。治理与修复重金属污染的土壤，是一项难度大、耗时久的系统性工程，需要采用多种修复技术相结合的方式，因地制宜地制订治理方案，有效抑制土壤的污染。

参考文献

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