黄希望，王秋英

（1.南京国环科技股份有限公司，江苏 南京 210000；2.中建生态环境集团有限公司，北京 100000）

土壤环境受到重金属污染的途径有很多，且这些重金属的来源又非常广泛，所以造成的影响也就十分严重。通常，健康的土壤环境一旦被重金属污染，要想彻底的清除和修复就会有一定难度，如果未能在有效的时间内采取应对措施，其造成的影响将不可逆转，甚至会严重威胁人们的身体健康。因此，为了加强土壤中重金属污染的治理效果，需要对相关的土壤修复技术进行深入的分析和研究，同时，还要在实践中不断总结修复和治理污染土壤的成功经验，才能实现对重金属污染土壤环境的有效治理，从而真正做到保护生态环境。

1 土壤中重金属污染源的形成和发展

由于造成土壤重金属污染的来源非常广泛，且类别十分繁杂。所以，要对重金属污染源的形成和发展进行研究。通过调查发现，这其中的一部分重金属来源于一些违规经营生产的企业在生产过程中直接排放的未经有效处理的废渣、废液和废气。当前，在我国的工业企业当中，如采矿冶金、石油化工企业、农药企业、钢铁企业以及水泥企业等大型规模的生产企业，有很多企业的条件都无法满足正规的生产需求，所以，对于废渣、废液以及废气的排放其治理手段和治污技术都无法达到相关要求，导致在排放的废料中依然存在大量未被处理的重金属，而这些有害物质被直接排放到了土壤环境中。同时，在这些废料的长期堆放、扩散的过程中，其中的重金属就会逐渐地渗透到地表之下，导致地表土层中的重金属含量逐年增加，从而造成了严重的土壤污染。如果遇到雨季，在长时间的雨水渗透作用下，重金属也会对地下水造成严重污染，进而会影响人们的日常用水安全，这对于人们的身体健康造成了严重危害。以上这些情况如果没能得到及时治理，其污染的程度就会不断加大，污染的范围也会逐渐扩散，要想彻底地治理和恢复，就要面对更高难度的整治要求。

还有一部分的重金属污染，主要来源于大量过度地使用化学肥料。在我国农村地区，由于土壤的肥力不够，粮食作物很难达到高产的水平，所以，为了有效提升农作物的产量，有些农民就会走捷径，在农业用地中超量使用化学肥料，而这些化学肥料当中往往会含有大量的重金属物质。由于化肥的使用量已严重超出了既定标准，而土壤的承载力有限，所以无法在短时间内充分吸附大量的重金属物质，而农作物也无法对这些重金属元素进行有效的吸收利用。随着时间的推移，重金属物质就会慢慢累积，从而对土壤环境造成了严重污染。这不仅未能实现粮食作物的增产，还会对农作物的正常生长产生了一定的不良影响。

此外，还有一些地区受不良天气的影响，再加上部分生产企业违规排放的酸性废气，都会促进酸雨的形成，而酸雨中也包含着大量的重金属成分。这些带有污染物的雨水经过长年累月的积累，其中的重金属有害物质就会不断地渗入到土壤的内部环境，从而也会造成土壤环境的严重污染[1]。

2 土壤重金属污染的修复技术及工程应用

2.1 化学修复技术

在选用化学修复技术治理土壤环境污染时，其最主要的优势是见效快。该技术与其他土壤修复技术相比，较为显著的特点是短平快，且操作方法十分简便，可以更早地看到实际的修复治理效果。化学修复技术采用的原理是按照事前制定的计划，将化学试剂有规律地注入到被污染的土壤环境中，并借助土壤中存在的重金属成分能与化学试剂发生反应的这一特性，将土壤中的重金属有害形态转变为无害形态，从而使受到污染的土壤环境得到了全面的清洗，其中的污染物也被彻底清除。这样不仅有效治理了土壤的重金属污染问题，还使被污染的土壤环境恢复到了原来的土壤结构。所以，使用化学修复技术对土壤污染进行治理，具有方法简单的优点，并且，化学修复技术的应用范围十分广泛，对于一些一般性的土壤环境污染都能使用，且能收获良好的治理效果。在使用化学修复技术进行土壤环境污染的治理过程中，其中治理效果最为显著的当属拮抗技术，拮抗技术能够使土壤环境中残留的重金属污染物质快速地与其进行反应，从而能使重金属污染得到快速有效的治理和清除。但这项技术的缺点是无法有效抑制住污染源，属于治标不治本的技术类型，因此，在实际应用中会受到一定局限性。需要注意的是，在选用化学修复技术进行土壤环境污染治理时，还需要充分了解土壤的具体污染情况，这样才可以选用效果最明显的技术类型[2]。

2.2 土壤变换工程技术

在对土壤环境污染进行治理修复的过程中，如果选用了土壤变换工程技术，就要对受污染的土壤环境进行土壤成分的变换工程，这需要从两方面开展修复工作。一种是客土作业工程。客土作业工程，其本质上就是把在土壤环境中受到污染的土壤区域进行挖掘清除，然后再将未曾遭受污染的土壤运输到需要治理的土壤环境中，进行回填，以换土方式来完成对污染土壤环境的修复和治理。还有一种是土壤深层换填工程，这种工程的应用具有一定局限性，主要是针对土壤的重金属污染层较浅，且雨水渗透作用较弱的污染地段进行应用。其处理过程是，在这些污染地段中开展土壤深层换填工程，首先要对受到污染的土壤地段进行深度挖掘并换入安全土壤，以此来完成对土壤结构的优化，实现对重金属污染离子浓度的稀释作用，从而降低土壤环境中的污染程度，然后再通过将无污染的安全土壤和遭受重金属污染土壤进行充分的搅拌和整合，使其污染程度降低至可接受的范围，并满足土壤安全使用的要求，即可证明土壤环境污染的治理工作取得了成功[3]。

2.3 矿物工程技术

在对土壤环境污染问题的整治处理过程中，可使用矿物工程技术。这种污染治理的作业方法与土壤变换工程技术有一些相似之处，但矿物工程技术与土壤变换过程技术相比，无需进行土壤置换，而是使用相关的矿物质散播到受重金属污染的土壤环境中，而后将矿物质与遭受污染的土壤进行充分搅拌，从而促进土壤中的重金属有害物质与投入的矿物质进行化学反应，以此来降低土壤环境中的重金属污染，从而使土壤环境中的污染程度降低到至可接受的范围内，并满足土壤安全使用的具体需求，实现对污染土壤环境的修复。需要注意的是，应用矿物工程技术也需先要对土壤环境中的污染源进行分析研究，在确定具体成分后，才可以决定该土壤修复技术是否符合相关应用要求[4]。

2.4 生物修复技术

在重金属污染土壤环境的治理过程中，生物修复技术是最为广泛应用的一项土壤修复技术。该技术是借助生物的吸收和转化能力，来消减土壤环境中重金属的含量，以此逐步完成对污染土壤的治理和修复。目前使用最多的生物修复技术有四种。

（1）利用微生物修复技术对土壤环境污染进行治理。在一些重金属含量严重超标的污染地块，可选择合适的微生物群进行培养，从而借助微生物的富集能力，来充分吸收和沉淀土壤环境中残留的重金属物质，并且，还可以通过生物体将污染物进行氧化和还原的处理，以此实现对土壤环境污染的彻底治理，完成对土壤污染的修复工作[5]。

（2）利用动物来减少重金属污染程度的技术。在一些重金属污染含量超标的土壤地块，可以选择养殖野兔和刺猬等动物，使其充分吸收土壤中的重金属元素，从而达到改善土壤品质，降低土壤污染程度的效果；然后，等土壤中的重金属含量降低到相关标准含量以下后，土壤环境的安全性也达到了相关标准要求，便可认为完成了土壤环境污染的治理工作；最后，再采用大水漫灌的方式，驱赶原来吸附大量重金属物质的生物，这时可认为从整体上完成了土壤环境污染的治理工作。这项技术是生物修复技术的基础操作，其取得的治理效果较好，且操作方法十分简便，也不会耗费过多的治理成本，因此，在一些土壤环境治理工作中得到了广泛的应用[6]。

（3）采用植物修复技术来完成对污染土壤的修复工作。在使用该技术之前，需要对拟治理的污染土壤环境中残留的重金属成分进行分析，待确定具体成分后，再选择合适的修复植物进行栽培。一般情况下，不同类型的植物对于不同类型的重金属具有不同的吸收效果，因此，这种先测定成分再选择植物品种的方法可有效满足技术应用的需要。其处理过程是，在被污染的土壤地块种植对应品种的植物，然后利用植物吸收土壤环境中的重金属物质，以此彻底移除，这样就可达到十分显著的污染修复效果，且不会产生二次污染，这对于治理土壤环境的污染具有非常理想的作用。因此，这项土壤修复技术的应用也十分广泛，但修复周期较长，需酌情使用[7]。

（4）建设生态植物园工程也可以作为一种土壤修复技术。在应用该技术时，也需要对不同重金属污染的地块进行深入调研，并针对特征污染物和污染情况来选择合适品种的花草树木，然后在遭受污染的土壤环境上建设生态植物园，或将其划分为公共绿地进行相关建设，最后以生态建设工程的方法来实现对污染土壤的修复目标。同时，还要根据重金属污染物的具体性质特点，对污染地块进行适当调整，避免其再次遭受污染物的侵害。此外，在选择种植品种时，要选用没有食用价值且不会进入生态环境食物链中的植物品种，从而有效实现对重金属物质的吸收、富集和转移，满足对土壤污染的修复要求。通常，该技术可应用于地块区域较大、土壤环境中的污染成分相对复杂的情况。但在使用该技术之前，也需要进行科学充分的污染情况调查工作，且建立完善可行的生态建设方案，这样才能对土壤环境污染修复的具体实施过程进行科学的组织和安排[8]。

2.5 控制土壤水分含量

在土壤环境中，土壤成分发生氧化或还原状态的期间，大部分的重金属污染物质的活性都会对土壤造成较大影响，而不同价态的重金属离子物质对土壤环境造成的污染状况也不同，因此，在产生毒性方面也有着较大差异。当处于氧化状态环境下的重金属离子得到了氧离子，其化合价就会升高；反之，当重金属离子处于还原状态下失去了氧离子，其化合价就会降低。而水是将氧气输送至土壤环境中的主要路径，所以，土壤的湿度越大，土壤成分中所包含的氧气含量就越高，当重金属离子处于这种环境中，就充分具备了发生氧化反应的条件；而当土壤中的水分有所下降时，土壤湿度也随之降低，随之氧气在土壤环境中的含量也会逐渐减少，在这种情况下，土壤环境中的重金属离子就具备了发生还原反应的条件。可见，通过改善土壤中的含水量，有助于实现对重金属离子化合价转移的有效控制，从而也减轻了土壤环境中重金属污染程度[9]。

2.6 物理修复技术

除了常见的土壤环境污染问题，在一些废弃医院的池塘、生产企业的排污坑道等具有较高湿度的土壤环境或淤泥地块当中，也会存在一定的重金属污染问题。当对这些类型的土壤环境进行修复时，就要使用电极驱动修复技术。在使用电极驱动修复技术开展修复工作时，需要在污染的淤泥中，插上两个电极，并借助电极将土壤中的重金属污染物离子进行有效集中，使其都聚集在一个电极上，以此来增加单极重金属的污染物浓度；然后，将土壤环境中的重金属物质集中后，再采用适当的土层置换或者是其他的相应修复技术进行土壤环境污染问题的治理。此外，也可以使用物理加热技术，即通过改变土壤环境中的温度，让重金属离子的化合物分子在温度变换的条件下不断挥发，以此来降低土壤的污染程度，这种方法也可以有效进行污染土壤的修复。

通常情况下，根据需要修复的污染土壤地块的面积不同，可在直接加热技术、红外线加热技术、水蒸气加热技术以及微波辐射加热技术中进行选择，但要从操作便利性和经济可行性两个方面进行综合考虑，最后选用合适的技术类型。还有一种玻璃花修复技术，也可以对土壤环境的污染起到修复治理的作用。该技术是利用高温高压的条件，将土壤中的重金属污染物质进行塑化，将其转变为玻璃态，然后再使用第三方的技术方法将玻璃态物质从污染土壤环境中分离出来，以此完成对土壤环境的治理。但这种技术所需的成本较高，一般只在面积较小且十分紧缺的土地资源中使用[10]。

3 结语

综上所述，为了促进国家经济的发展，提高人们的生活水平，需要对现有的土地资源进行开发和利用，但如果没有合理使用土地资源，或对于环境保护置之不理，就容易对土壤环境造成严重污染。现阶段，各种各样的重金属污染已开始影响人们的健康生活，且对于不规范生产企业若不进行严格的整治和处理，土壤重金属污染还会不断加剧。因此，相关人员应直视所存在的问题，并及时解决，还要在不断的实践过程中，探索更加经济适用的土壤修复技术。同时，还要加强对土壤修复方面的研究和学习，这既是土壤环境可持续发展的坚实基础，也是生态文明社会发展的必然趋势。