农业重金属污染土壤修复技术及其修复实践

刘朝 李蒙蒙

摘要：土壤是人类社会赖以生存的重要物质基础。近年来，我国重金属污染事故频繁发生，严重危害了人类和动植物的生存环境。修复被污染的土壤是当务之急。土壤污染具有积累性强、难以根除、影响大等特点。在此基础上，对重金属污染土壤的修复技术和修复实践进行了详细的探讨。目前，重金属污染问题日趋严重，在我国城市污染中占有很大比重。在环境保护中，重金属污染土壤修复技术是防治重金属污染的重要内容和不可缺少的手段。本文主要分析了土壤重金属污染的根源，阐述了土壤修复的基本原理，最后讨论了几种修复技术的应用。

关键词：农业重金属；污染土壤；修复技术

土壤重金属污染是人类面临的世界性问题。世界各地的土壤都存在不同程度的重金属污染。近年来，随着矿山开采、金属冶炼、煤化工、火力发电等行业的迅速发展，大量有毒有害化学物质产生，一些污染物直接排放到土壤中。其中，重金属来源广泛、疾病潜伏期长、毒性高、难以根除，并且随着食物链的推移而逐步累积，对土壤资源和人类健康构成严重威胁。因此，加强对土壤重金属污染治理的研究是当务之急，也是土壤研究者的一项紧迫任务。

1土壤重金属污染根源及土壤修复概述

1.1土壤重金属污染的根源

土壤重金属污染的来源可概括为三个方面[1] : 第一，在矿区生产过程中，岩石或土壤容易释放重金属，特别是其固体废弃物会带来严重的重金属污染。其次，工业废气污染比较严重。废气一旦沉降到土壤表面，其中的重金属就会渗入土壤，并在土壤中停留很长时间，从而导致土壤的严重污染。最后，工业废水污染日益严重，特别是在水资源相对匮乏的地区，工业废水将被用作农业灌溉用水，导致工业废水渗入土壤，留下大量重金属，最终造成重金属污染问题。

1.2重金属污染土壤修复

所谓重金属污染土壤修复，主要是指通过物理方法、化学方法、生物技术等措施将土壤中的重金属去除，或将其固定在土壤中，限制其迁移活动，从而达到土壤修复的目的。具体体现在两个补救原则上。一是去除土壤中的重金属，改善土壤环境，称为去除土壤中的重金属;二是降低重金属污染在土壤中的毒性释放，称为土壤重金属固定化。目前，土壤重金属污染的来源很多，如铅、镉、汞、铜、硒等重金属。其中，汞污染发生最多、最严重，其次是镉污染，严重影响国内作物的生产质量和产量，给粮食行业带来巨大损失，甚至影响人们的生活。因此，重金属污染土壤的修复势在必行，应加快步伐。

2 重金属污染概述

土壤重金属污染是人类在生产、生活等社会活动中使重金属进入土壤的行为。土壤重金属污染主要是铅、镉、汞、铜和砷。这些重金属在土壤污染中具有隐蔽性、长期性、不可降解性和不可逆性等特点。它们不仅会导致土壤肥力和作物产量下降，而且很容易通过淋洗进入地下水，造成地下水污染，并通过食用作物和饮用水等食物链在植物、动物和人体内积累。如果重金属污染得不到有效治理，将严重影响人类健康和社会的可持续发展。重金属污染土壤的修复是利用物理、化学和生物方法去除土壤中的重金属或将其固定在土壤中，以降低其流动性和生物有效性，从而降低重金属的健康风险和环境风险。根据过程原理，主要分为物理/化学修复、生物修复和农业生态修复三大类。

3农业重金属污染土壤现状

3.1 重金属土壤污染形势

造成土壤重金属污染的污染源很多，包括但不限于铜、汞、铅等，同时，根据对我国土壤重金属污染的调查，大部分地区仍然存在重金属污染，80% 缺乏科学处理。在这些污染源中，汞污染面积最大。在中国，每年有3万 hm2的土地受到汞污染，对水稻生产的影响高达5万吨。可以看出，土地重金属污染对粮食产量的影响是非常明显的，影响着人们的日常生活。

3.2 重金属土壤污染成因

重金属通常存在于岩石和土壤中，但仅此不会影响土壤。土壤重金属污染的原因是工业冶金、采矿等行为加剧了重金属在土壤和岩石中的挥发，使重金属成分进入土壤，造成土壤重金属污染。可以分为以下三种情况。(1)离矿区越近，土壤重金属污染越严重。这主要是因为矿山排放大量的废弃物，直接加重了土壤的重金属污染。(二)工业生产经常排放大量气体。当这些工业气体进入土壤，它们会加重土壤的重金属污染。(工业废水对土壤的重金属污染。中国仍然处于缺水状态，人均水资源占有率很低。同时，这些工业废水没有得到有效处理用于农业灌溉，加剧了土壤对重金属的吸收，造成了污染问题。工业废水用于农业灌溉，也会带来粮食安全问题，影响人们的健康。

4 农业重金属污染土壤修复技术

4.1化学修复技术

化学修复技术是土壤重金属污染的常用修复技术。它的工作主要体现在化学试剂的使用上。工人们将化学试剂洒入土壤中以吸收重金属。同时，化学试剂的拮抗作用也能达到氧化还原的目的，从而减少重金属对土壤的危害。从目前的化学修复技术来看，主要分为以下三类: 拮抗剂、吸附剂和抑制剂以及土壤沉降技术。无论采用什么样的化学修复技术，其效果只能是优化土壤，不能从根本上解决重金属污染问题，也不能改变土壤中重金属污染的性质。使用化学试剂很容易影响土壤中的植物和生物。工作人员应结合实际修理情况慎用。4.2物理修复技术

物理工程修复技术是土壤重金属污染治理的常用方法，如客土法、表土清除法、土壤置换法和深松法等。其中，国外的土壤方法是在受污染的土壤层中加入未受重金属污染的新土壤，使未受重金属污染的土壤能够覆盖所有受污染的土壤; 表层土壤去除法是去除表层受重金属污染的土壤层; 土壤置换法是在表层土壤去除法的基础上重新填充未受污染的土壤; 深松法是通过耕作处理将受污染的土壤表层翻转到土壤底部。实践研究表明，客土法、表土去除法和土壤置换法适用于重金属污染严重的地区，由于深松翻土法的数量相对较少，只适用于轻重金属污染地区。物理工程修复技术在重金属污染治理中的应用范围相对较小。当土壤重金属污染面积较大时，该方法在土壤修复中的应用将耗费大量的运行资金，且污染土壤难以处理。整个治疗过程只是治标不治本。

4.3工程措施修复技术

工程措施的恢复技术主要体现在土壤置换、客土、翻土和深松四个方面。修复原理主要是将重金属污染的土壤与新生土壤相结合，以降低土壤中重金属的含量，从而减少对农产品的影响，保证农产品的可食用性，但这种影响不能从根本上修复，仍属于土壤的优化。

4.4矿物修复技术

在土壤重金属污染的修复过程中，一些天然矿物如膨润土、粘土矿物等可以达到修复的目的。这些矿物基本上来自矿井，属于矿井中的废弃物。采用矿物修复技术可以提高矿物的利用效率，减少矿物对环境的危害。同时，在废弃矿物的利用上，不需要投入大量的资金，是一种更经济、更全面的修复方法。

结束语

综上所述，为了提高土壤环境质量，保证现有和治理后的土壤环境质量水平，必须进一步加强对其他类型污染物源头排放的控制，加强污染物源头控制和管理，减少污染物的产生。同时，不断完善土壤修复与处理技术，恢复受污染较重的土壤的原有环境质量，从而提高自然生态环境质量，确保人类的健康和可持续发展。在加快工业化进程的背景下，大量的城市生活污水和重金属工业废水排放到环境中，对土壤、大气和环境造成了严重的污染。因此，在新的历史时期，有关人员需要利用先进的科学技术研究处理重金属污染土壤的方法，以便利用生物、物理和化学技术有效地去除土壤中的重金属。采用物理/化学修复技术、生物修复技术、矿物修复技术、农业生态修复技术等有效的修复技术和方法，有利于土壤重金属污染的治理。

参考文献

[1]王乐杭,俞栋,王玉婷,马栋.重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].资源节约与环保,2021(04):46-47.

[2]齐劭乾,安迪.河北省重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].世界有色金属,2021(03):215-216.

[3]杨光磊.农业重金属污染土壤修复技术及其修复实践[J].山西农经,2020(22):84-85.