摘要：近年來，重金屬污染對生態(tài)環(huán)境造成了不可逆的損害，同時(shí)也對人們的身體健康構(gòu)成潛在威脅。為此，如何修復(fù)遭受重金屬污染的土壤成為社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)?；诖?，本文簡要介紹了土壤重金屬污染源與危害，并論述了物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)與生物修復(fù)的核心理念與優(yōu)勢特征。
關(guān)鍵詞：土壤；重金屬污染；生物修復(fù)
伴隨不可再生能源供應(yīng)的匱乏與生態(tài)環(huán)境污染的惡化，土壤重金屬污染已成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)。重金屬的潛伏期較長，自然降解時(shí)間長，一旦被人體吸收，難以代謝排出，嚴(yán)重情況下，會(huì)影響身體機(jī)能。
1土壤污染來源與危害
據(jù)相關(guān)社會(huì)調(diào)查結(jié)果顯示，全國范圍內(nèi)約有六分之一的土地遭受了重金屬污染，而這些遭受污染的土地所培育的瓜果蔬菜或直接進(jìn)入供銷市場，或作為原材料加工成食品，成為日常飲食的一部分，將重金屬毒素帶入人體。與霧霾污染、揚(yáng)塵污染等污染類型相比，土壤重金屬污染不易察覺，極易受到忽視。我國土壤重金屬污染不斷惡化，超標(biāo)率約為16.1%，其中無機(jī)污染物超標(biāo)首當(dāng)其沖，鎘的超標(biāo)率高達(dá)7.0%。這些重金屬被農(nóng)作物吸收后，變成食物進(jìn)入人體，而人體無法代謝分解這些重金屬元素，久而久之，過量沉積在體內(nèi)，降低代謝速度，影響生理機(jī)能。
如今，瓜果蔬菜重金屬超標(biāo)問題愈演愈烈。不同的重金屬元素對人體生理機(jī)能的損害部位與程度不同。例如，鉛會(huì)損害大腦，干擾神經(jīng)系統(tǒng)，抑制兒童生長發(fā)育；鎘是癌癥的元兇；汞會(huì)損傷臟器，降低皮膚抵抗能力。
2土壤重金屬污染的修復(fù)技術(shù)
2.1物理修復(fù)技術(shù)的核心理念與優(yōu)勢特征
按照核心原理與運(yùn)作機(jī)理差異，土壤重金屬污染的物理修復(fù)技術(shù)包括客土工程、電動(dòng)修復(fù)、電熱修復(fù)和土壤淋洗四類。
客土工程是指使用質(zhì)地松軟、肥力充足且污染物質(zhì)含量低的土壤替換已經(jīng)遭受重金屬污染的土壤，同時(shí)，將受污土壤轉(zhuǎn)運(yùn)到指定區(qū)域進(jìn)行修復(fù)處理?？陀^來說，客土工程具有修復(fù)處理簡便化，處理效果良好等優(yōu)勢特征，具有極高的實(shí)用價(jià)值。但是，客土工程的投資成本較高，不適用于大面積污染的土壤修復(fù)處理，而且，一旦受污土壤轉(zhuǎn)運(yùn)管理不到位，極易造成二次污染。
電動(dòng)修復(fù)技術(shù)是指在土壤中插入電極，導(dǎo)入低強(qiáng)度直流電，土壤重金屬隨著毛細(xì)孔溶液以電滲透方式定向移動(dòng)至土壤表層，有效排除土壤中的重金屬離子。以某示范園區(qū)的土壤重金屬污染修復(fù)處理工程為例，該技術(shù)將實(shí)驗(yàn)土壤的電阻從1500歐姆降至15歐姆左右，既提高了受污土壤的修復(fù)處理效率，又節(jié)約時(shí)間成本與人力成本。
電熱修復(fù)技術(shù)主要針對熔點(diǎn)低、易揮發(fā)的重金屬。該技術(shù)是指利用高頻電壓對土壤實(shí)施加熱處理，促使土壤中重金屬離子受熱揮發(fā)，進(jìn)而達(dá)到凈化土壤的目的。由于重金屬離子揮發(fā)的控制難度較大，因此，電熱修復(fù)技術(shù)極易造成土壤的二次污染。
土壤淋洗法是指利用特制的淋洗劑與重金屬離子相結(jié)合，通過萃取、離析、降活與分解等一系列特殊處理方式，將重金屬離子轉(zhuǎn)移到溶液中，再利用洗脫、隔離與降解等方式進(jìn)行凈化處理。當(dāng)下，土壤重金屬污染修復(fù)治理方面應(yīng)用頻率較高的淋洗劑包括硝酸、鹽酸、硫酸與EDTA。選擇適宜的淋洗液是保證土壤淋洗法應(yīng)用效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。淋洗液具有分解能力強(qiáng)、投資成本低、易回收降污等優(yōu)勢特征。
2.2化學(xué)修復(fù)技術(shù)的核心理念與優(yōu)勢特征
化學(xué)修復(fù)技術(shù)是指在受污土壤中加入適量的化學(xué)穩(wěn)定劑，通過氧化還原、螯合反應(yīng)與凝聚沉淀等方式，調(diào)節(jié)土壤中的重金屬狀態(tài)，削弱活性，降低對農(nóng)作物的毒害作用。按照成分與作用機(jī)理差異，化學(xué)穩(wěn)定劑可劃分為有機(jī)藥劑、無機(jī)藥劑與有機(jī)、無機(jī)混合藥劑三類。
應(yīng)用頻率較高的無機(jī)藥劑包括磷酸鹽類、粘土礦物、堿性物質(zhì)與金屬氧化物。相較而言，有機(jī)藥劑更加廉價(jià)，包括廢棄秸稈、動(dòng)物糞便與草木碳灰等。經(jīng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，將含硫物質(zhì)加入到土壤中，可以將鎘離子、汞離子轉(zhuǎn)化為硫化鎘與硫化汞，形成沉淀物，進(jìn)而削弱重金屬對土壤的毒害?；瘜W(xué)修復(fù)技術(shù)具有操作流程簡便、投資成本低、修復(fù)處理效果好等優(yōu)勢。但是，化學(xué)修復(fù)技術(shù)無法徹底清除重金屬離子，而且重金屬的形態(tài)極易受到外界環(huán)境的影響而發(fā)生轉(zhuǎn)變，釋放到土壤環(huán)境中，造成二次污染。
2.3生物修復(fù)技術(shù)的核心理念與優(yōu)勢特征
當(dāng)下，較為常見的生物修復(fù)技術(shù)包括植物修復(fù)、動(dòng)物修復(fù)與微生物修復(fù)三類。
植物修復(fù)技術(shù)是指利用植物對特殊化學(xué)元素的強(qiáng)忍耐性、強(qiáng)積累性與強(qiáng)分解性的生理特征，對污染源進(jìn)行吸附、降活與分解。
結(jié)合野外調(diào)查與栽培實(shí)驗(yàn)可知，蜈蚣草對砷元素具有超富集作用，且羽片含砷量高達(dá)5070mg/kg；東南景天對鋅元素具有極強(qiáng)的忍耐性、吸收性，且地上部分的含鋅量為4515mg/kg；遏藍(lán)菜對鉻元素具有極強(qiáng)的超富集作用；車前草對鎳元素有極強(qiáng)的超富集作用；莧菜、裂葉荊芥對鉛元素有極強(qiáng)的超富集作用。
植物修復(fù)新型綠色生物技術(shù)，具有操作簡便、成本低廉、見效性好等優(yōu)勢特征。同時(shí)，超富集能力較強(qiáng)的植物，還可以有效預(yù)防水土流失，起到保護(hù)植被的作用。
動(dòng)物修復(fù)技術(shù)是利用動(dòng)物的生命活動(dòng)富集土壤中的重金屬離子，以達(dá)到降低重金屬含量，凈化土壤的目的。蚯蚓是一種土壤環(huán)境中較為常見的動(dòng)物。據(jù)相關(guān)研究證實(shí)，赤子愛勝蚓偏好在水稻土中活動(dòng)，對水稻土中的鎘例子有著極強(qiáng)的富集作用；而蚯蚓對Cd2+、Cr3+、Pb2+具有極強(qiáng)的富集作用。
動(dòng)物修復(fù)技術(shù)具有操作簡便、投資成本低等優(yōu)勢特征，但是，由于動(dòng)物的超富集作用能力有限，因此，動(dòng)物修復(fù)技術(shù)僅適用于重金屬污染程度較輕的土壤環(huán)境，且治理時(shí)效性較長。
微生物修復(fù)技術(shù)是指利用重金屬螯合物（如肽聚糖、脂多糖等），對重金屬離子進(jìn)行吸附、沉淀、降活與氧化還原，達(dá)到凈化土壤的目的。結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)論證可知，大腸桿菌、枯草桿菌對銅離子、鉻離子與鎘離子具有極強(qiáng)的吸附能力。若銅離子、鎘離子濃度低于5mg/L，重金屬的去除率可到25%-60%。
微生物修復(fù)技術(shù)具有對土壤理化性質(zhì)破壞小，投資成本低，處理成效好等優(yōu)勢特征，但微生物極易受到各類環(huán)境因素的干預(yù)，其對土壤處理效果一般。
3結(jié)語
綜上所述，隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，土壤重金屬污染防治修復(fù)技術(shù)也在不斷完善，這有助于改善土壤品質(zhì)，提高農(nóng)作物產(chǎn)量及農(nóng)產(chǎn)品安全等級，進(jìn)而維護(hù)人們的身體健康。
