郭若飞　王凯

摘 要：如今土壤重金属污染日益严重，世界各国都在大力治理。论述了土壤重金属污染修复技术的物理化学方法和生物修复方法，以供参考。

关键词：重金属污染;生物修复技术;物理化学法

文章编号：1004-7026（2020）06-0089-02         中国图书分类号：X53        文献标志码：A

近年来，我国在各领域均取得了显著发展，资源消耗巨大，但民众的环境保护意识淡薄，大面积土壤受到重金属污染，对耕地质量、土壤、动植物、粮食生产都造成了极大危害。目前，人们极为重视土壤污染问题，并积极探索相应的解决方法。

1  物理化学方法

1.1  改土法

改土法是指将指标正常的土壤与被污染土壤混合均匀或者将被污染的土壤从表层移除。改土法大多通过上述途径减少土壤重金属含量，降低其危害性。此类方法最早被少数发达国家所运用，具有显著效果，适合各种土壤条件。

日本研究人员曾在如何修复被镉污染的土壤（易引发痛痛病）的研究过程中发现，把受污染土壤的表层去掉，压上实心土，加入水进行适当处理，在此条件下生产的稻米，镉含量小于0.4 mg/kg，若去除表层土后进行客土，则可以生产出达标的稻米[1]。

1.2  热解吸法

热解吸法即对污染土壤进行加热，达到一定温度后，一些重金属便会挥发，再对其进行收集处理。此技术的缺点是整个过程需要消耗大量能量。另外，如何有效地收集处理挥发物质，也需要更多研究人员进一步探索。

1.3  淋洗提取法

淋洗提取法即使化学淋洗试剂与重金属发生作用，形成可溶的重金属离子或者络合物，再对提取液进行回收处理，使被污染土壤得到净化。例如HuaTan等（1994）[2]用一种生物表面活性剂来处理被镉污染的土壤。研究结果表明，此种生物表面活性剂有很好的络合能力，提取效果良好。吉林大学苗昱霖（2012）[3]在实验室中曾采用淋洗法净化被铬污染的土壤，实验结果表明在合适的条件下，用淋洗法可有效净化被铬污染的土壤，最高净化效率为87.12%，净化后的土壤符合国标。此方法也可与植物修复技术相结合，先用淋洗法提取大部分土壤重金属，当去除效率降低时，改用植物修复技术，将这两种技术相结合既可以降低成本，避免淋洗提取后期修复效率降低的问题，也可以缩短植物修复周期，修复效果明显[4]。

2  生物修復方法

2.1  植物修复法

植物修复法利用特殊植物对土壤重金属进行超富集，降低土壤中的重金属含量。

（1）植物提取。利用植物吸收、转运土壤中的重金属并储存在植物体中，经过对植物体的收集处理，可有效减少土壤的重金属含量。例如研究发现，遏蓝菜属植物能有效提取土壤中的锌和镉。Brown等人在研究中发现，遏蓝菜株中的锌含量为33 600 mg/kg，镉含量为1 140 mg/kg，修复效果显著。

（2）植物挥发。土壤重金属被植物吸收转化为气态，最后通过挥发将其从土壤中清除。此方法主要适用于清除重金属汞和硒。Heaton（1998）[5]曾成功利用转入有汞还原酶基因、汞裂解酶基因的植物，分别将汞、甲基汞以气态的形式从土壤中去除。

（3）利用植物根系改变周围的pH值等微环境条件，改变重金属的形态，使其积累于植物根系，达到清除土壤重金属的作用。植物修复技术相比物理化学方法具有节省资金、美化环境、适用范围广、增强土壤肥力等优点。不足之处在于具有超富集作用的植物种类较少，而且植物生长比较缓慢，修复的速率比较低。科研人员为解决这一问题，积极探究如何将植物修复技术与其他方法相结合，以达到更好的修复效果。例如可以添加螯合剂强化植物的修复能力。孙小峰等（2006）[6]曾做过田间试验，探究络合剂EDDS对海州香薷修复土壤的影响，结果表明人为添加EDDS能明显增强海州香薷去除土壤重金属的能力。

2.2  微生物修复法

微生物修复技术可以利用特殊的微生物对土壤重金属进行降解转化，使其变成无毒产物。微生物修复主要有3种方式。

（1）某些微生物可以通过自身产生的酸性物质与重金属作用，使其溶解或沉淀。例如柠檬酸菌在自身代谢过程中会产生的HPO42-，可与重金属镉离子形成沉淀[7]。

（2）一些微生物可通过氧化还原作用将金属离子氧化为高价金属离子，降低其活性，达到减毒的作用。

（3）微生物可以通过亲和吸附，将重金属离子沉积在细胞内，也可以将其与胞外基质结合，或者进行络合，形成沉淀。有时为更彻底地清除重金属污染物，也会将微生物修复与其他修复方法结合运用[8]。

2.3  动物修复法

土壤中的动物能起到降低土壤中重金属含量的作用。例如在考虑蚯蚓耐受性的基础上使其摄食土壤中的重金属，之后便可以通过各种方法清除土壤中的此类蚯蚓，达到清除土壤重金属的目的。蚯蚓的代谢过程也会使重金属发生钝化，降低毒性[9]。动物修复技术方便简单，节约资金，但治理效率低，仅适用于污染较轻的土壤[10]。

3  结束语

越来越严重的重金属污染威胁着社会的可持续发展。虽然目前的修复技术已经广泛应用于各种土壤环境，但是各种技术依然存在着不同的局限，所以大力开发更加高效廉价的新型土壤重金属污染修复技术依然十分必要。

除此之外，政府应制定更加严格的管控条例，严查工业排放，督促企业工厂升级设备，控制化学农药使用量，加大土壤保护宣传力度，提高人们保护土壤的意识。

参考文献：

[1]郑喜坤，鲁安怀，高翔，等.土壤中重金属污染现状与防治方法[J].土壤与环境，2002，11（1）：79-84.

[2]Tan Hua.Environ.Sci [J].Technol，1994，28（13）：2402-2406.

[3]苗昱霖.铬渣堆放场内土壤中重金属铬的去除[D].长春：吉林大学，2012.

[4]胡鹏杰，李柱，吴龙华.我国农田土壤重金属污染修复技术、问题及对策诌议[J].农业现代化研究，2018，39（4）：535-542.

[5]Heaton ACP，Rugh CL，Wang N，et al.Phytoremediation of mercury-and methylmercury-polluted soils using genetically engineered plants [J].Soil Contam，1998，7（4）：497-509.

[6]孙小峰，吴龙华，骆永明.EDDS对海州香薷修复重金属复合污染土壤的田间效应[J].土壤，2006（5）：609-613.

[7]崔德杰，张玉龙.土壤重金属污染现状与修复技术研究进展[J].土壤通报，2004（3）：366-370.

[8]章淼，肖洪文，胡伟，等.蚯蚓对土壤重金属富集机制研究进展[J].科技创新导报，2018，15（34）：64-65.

[9]龙新宪，杨肖娥，倪吾钟.重金属污染土壤修复技术研究的现状与展望[J].应用生态学报，2002（6）：757-762.

[10]罗阳.浅谈土壤重金属污染治理修复技术[J].世界有色金属，2018（21）：269，271.