宋瑜 刘宇

摘 要：土壤污染不仅关系到农业种植，更关系到我国的经济建设和国民的身体健康，做好土壤修复工作具有实际的社会效益。本文以重金属土壤污染为例，对土壤污染的来源、特征及危险性进行了分析，在此基础上，对化学萃取技术和化学改良技术进行了简要介绍。

关键词：污染；土壤；化学修复

中图分类号： D922.6 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）15-79-2

0 引言

近年来，我国土壤污染问题不断恶化，不仅对有限的耕地资源造成严重威胁，还对生态环境产生了巨大的破坏作用。造成土壤污染的因素较多，主要分为重金属污染、农药和有机污染、放射性污染、病原菌污染等几种类型，已耕地面积为例，重金属造成的污染面积达到20×103km2，工业“三废”造成的污染面积达到10.0×103km2，而农药造成的污染也达到了16.0×103km2之多；除耕地地区外，工矿区、城市地区的土壤也受到不同程度的污染，污染土壤修复技术由此得到了广泛关注。本文将以重金属污染为例，对其修复技术进行分析。

1 土壤污染的危害性分析

1.1 土壤重金属污染来源分析

重金属污染来源较为广泛，大气、农药、化肥、塑料薄膜和污水灌溉都可能带来土壤污染。如工业生产、汽车尾气可能含有重金属有害气体或粉尘，容易给公路周围的土体造成污染；大气中的重金属成分主要通过自然沉降和雨淋沉降进入土壤；不合格农药或化肥的使用可能会将Pb、Cd、Hg等重金属引入土壤中；城市污水经过处理后会用于土地、森林和草地的灌溉，若生活污水中混有工业废水，则废水中的重金属离子会进入土体，引发土壤污染。

1.2 土壤污染特征分析

相对于大气污染、水污染和废弃物污染而言，土壤污染具有一定的隐蔽性和滞后性，需要通过土壤样品检测分析或对人畜健康状况进行分析，才能对土壤污染问题进行判定；土壤污染具有累积性，污染物质在大气、水体中迁移速度较快，但在土壤中扩散和稀释速度较慢，微量污染物的长期积累很容易导致超标；土壤污染具有不可逆转性，以重金属污染为例，多数污染土壤需要经过100-200年的时间才能恢复原有状态；土壤污染治理难度大，积累在土壤中的污染物难以通过稀释或净化作用消除，一旦发生土壤污染，仅靠切断污染源的方式无法恢复，需要通过换土、淋洗土等多种治理技术才能缓慢见效。

1.3 土壤危害性分析

土壤污染会导致严重的经济损失，以重金属污染为例，全国每年因重金属污染导致的粮食减产达到了1000多万吨，而被重金属污染的粮食更是高达1200多万吨，而由农药、有机污染物、放射性污染、病原菌污染等原因造成的经济损失更是无法估量；土壤污染导致食物品质不断降低，多个地区的粮食、蔬菜、水果等重金属含量超标，严重威胁了人们的身体健康；土壤污染对人体危害性大，污染物在植物中不断积累，通过食物链富集到人体和动物体中，引发癌症和其他疾病。作为化学物质的一种，重金属在土壤中不断积累，一旦超过土壤的承载力限制，就会促使土壤内大量的化学物质释放出来，给环境和人畜造成严重灾害。

2 污染土壤修复技术

重金属污染土壤化学修复技术主要有化学萃取和化学改良技术两种，二者原理不同，应用范围不同，以下对其进行详细介绍：

2.1 化学萃取技术

2.1.1 原理和方法分析

化学萃取技术是通过萃取剂将土壤颗粒与颗粒内的化学物质分离，从而达到去除土壤颗粒内化学物质的目的。化学萃取方法有物理和化学两种，其中物理方法能将大颗粒的土壤减少，为化学萃取方法的使用奠定基础。目前，较为常见的重金属萃取剂有EDTA、DTPA、有机酸、无机酸等。化学萃取修复方式有原位清洗技术、异位清洗技术、搅拌萃取技术等，原位清洗技术通过原位清洗液灌注和滤液回收去除土壤中的重金属，该技术成本低、工艺简单，缺点是去除效率低，容易引起地下水污染；异位清洗技术是通过土壤柱清洗工艺去除土壤中的重金属，该技术不会对地下水造成二次污染，但去除效率低，成本高；搅拌萃取技术是将待修复土壤与萃取液混合于搅拌反应器中，二者充分混合后滤除萃取液从而达到去除重金属离子的目的，该技术去除效率高，且能有效避免二次污染，但处理成本较高。

2.1.2 影响因素分析

化学萃取修复技术在应用过程中受多种因素的影响：

①土壤质地。不同质地的土壤，与重金属的结合力不同。根据试验结果，粘土对重金属离子的结合力较强，而砂土的较弱，因此粘土地质的重金属离子萃取效率较低。

②土壤中有机质含量，土壤中腐殖质与重金属离子之间容易产生螯合作用，作用力的强弱对萃取效果影响较大。

③土壤阳离子交换容量的影响，阳离子交换容量是指土壤胶体带有的负电荷，负电荷能对溶液中的阳离子产生静电作用，因此离子交换容量越大，对重金属阳离子的吸附能力就越大，不利于化学萃取技术的应用。

④重金属种类及含量，重金属离子与土壤矿物质的结合力不同，而且重金属含量越低，与土壤颗粒结合力越强，其萃取效果就越差。

⑤重金属的形态。重金属在土壤中存在形态也会影响萃取效果，如可交换态、碳酸盐组合态金属容易萃取，而铁锰氧化物组合态和残留态则难以被萃取。

⑥萃取剂。一方面，萃取剂种类不同，则与重金属离子之间的螯合作用不同，螯合作用越强，其萃取效果越好；另一方面萃取液浓度也会影响萃取效果。不同萃取剂在萃取重金属离子时，需要配置不同浓度，确保重金属去除效率和萃取剂用量配比达到最佳。萃取液酸碱性对螯合作用也会产生影响，一般来说，萃取剂酸性越强，重金属离子越容易被解吸下来。

2.2 化学改良技术

2.2.1 化学原理和方法

化学改良技术相对于萃取技术而言，更具有广泛的实用性，且技术成本较低，具有很好的推广价值。化学改良是向土壤中投加改良剂，对土壤酸碱性、化学组分进行调节，使重金属离子能以生物有效性较低、毒性较弱的形式存在。有机质、磷肥和石灰就是常见的改良技术的代表，向土壤中投入石灰，能有效提升土壤的碱性，降低重金属离子的迁移能力；但石灰能降低锰、磷酸盐对植物的有效性，因此在选取改良剂时，应遵循有效性和稳定性的原则。

2.2.2 改良方法应用实例分析

以磷酸盐为例，对其应用进行如下分析：磷灰矿是一种热稳定性较高的物质，难溶于水，成本较低，固定效率高，因此常被用作重金属污染土壤改良剂。应用时，将pH控制在3-12的范围内，磷灰矿可将土壤中的铅、锌、镉离子固定，形成稳定物，三种金属的固定率可见表1。

由表1可知，铅固定率较高，这是因为铅在此条件下容易形成稳定的磷氯铅矿，这是目前较为有效的一种固铅方法。由于氧化锰对重金属有较强的吸附性，因此可在固定重金属过程中用作辅助添加剂，以提高固化效果。

3 结束语

土壤污染问题不仅关系到国民的身体健康，还影响了我国经济建设目标的实现。土壤管理部门应对其进行有效处理，利用先进的技术和设备改善污染土体，为我国农作物生长和人民健康创造更为优质的条件。在修复污染土壤时，要做好各项测绘工作，选取有效的处理方法，最大限度的提升污染物去除率，减少对其他资源的二次污染，构建健康、和谐的的生态环境。

参 考 文 献

[1] 杨勇，何艳明，栾景丽，刘景洋，郭玉文.国际污染场地土壤修复技术综合分析[J].环境科学与技术，2012，10：92-98.

[2] 赵连仁.污染土壤整治与管理的研究[D].大连海事大学，2013.

[3] 韩妮.新疆石油污染土壤修复技术研究[D].新疆农业大学，2014.