摘要：土壤是是构成生态系统的基本环境要素，是人类赖以生存的物质基础，也是经济社会发展不可或缺的重要资源。由于人类一些不合理经济活动的影响，大量重金属元素进入土壤环境使得土壤环境质量及其安全性能日益下降，直接威胁农产品质量安全，进而危害群众健康。因此，加强土壤中重金属污染的防治意义重大。
关键词：土壤；重金属；污染；
0引言
土壤是我们赖以生存的环境，它对于我们有着极其重大的意义，通常来说它的污染具有四个特性分别为：不可逆性、长期性、隐蔽性和滞后性，其污染物又不易在生物物质循环和能量交换中得到分解[1]，当有毒物质的积累超出土壤的承受能力或环境条件发生变化时，有毒物质可能会突然活化，导致严重的环境危害，因而有“化学定时炸弹”的说法[2]。正是土壤的特殊性和其不可替代的重要性，近些年国内外都十分重视土壤的污染问题，其中重金属污染又可以说是土壤污染里危害最大的一部分。以我国为例，据相关研究估计，全国仅重金属污染的耕地面积就达2000万hm2，约占耕地总面积的 1/5[3]，每年因土壤污染而减产粮食 1000 万吨；另外还有1200万吨粮食受污染而重金属超标，二者的直接经济损失达 200 多亿元[4]。
目前，我国土壤污染具有三大总体趋势：从轻污染向重污染发展、从单一型污染向复合型污染发展、从局部污染向区域污染发展。
1土壤重金属污染简介
随着城市的发展，污染废水（主要来源于金属采矿、冶炼、电解、电镀等工业）将其中含有的大量重金属污染物质带入到城市土壤环境中，这也直接导致城市土壤原有功能退化甚至丧失。这些重金属在土壤中累积的直接影响虽然在短时间内没有办法得到体现，但是重金属元素通过大气、水体或食物链等方式直接或间接地在人体内富集，它最终还是会威胁到了人类的健康。
2土壤重金属的影响
(1)对土壤生态结构和功能稳定性的影响。大多数重金属在土壤中相对稳定，但是大量的重金属进入土壤后，由于重金属本身无法在生物物质循环和能量交换过程中得到分解，因而难以从土壤中迁出。重金属的不断积累会对土壤理化性质、生物特性和微生物群落结构产生明显不良的持续影响，进而影响土壤结构和功能的稳定。
(2)对植物的影响。吸收到植物体内的重金属能诱导其体内产生某些对酶和代谢具有毒害作用和不利影响的物质，间接引起植物伤害。如在重金属的胁迫下，有时会引起大量营养元素如 N，P，K 的缺乏和其有效性的降低，较高浓度的重金属含量有抑制植物体对钙、镁等矿物质元素的吸收和转运的能力。
(3)对人体健康的危害。城市土壤中的重金属对人类的危害主要是通过人体直接接触或摄入受到重金属污染的土壤而引起的。对香港和加拿大温哥华城市室内灰尘的研究表明，居室内灰尘中的重金属可来源于周边道路和裸露的土壤，其含量有时可数倍或数十倍于室外土壤。
(4)环境问题。含重金属浓度较高的表土在风力和水力的作用下分别进入大气和水体中后，会导致大气、地表水和地下水的污染以及生态系统退化等其他次生性环境问题。在贵州省部分灌溉区的地下水中，曾检测出 Hg，Cd 和 As 等重金属超标，其中一方面原因就是因土壤重金属污染所致[5]。
2重金属污染的主要修复技术
目前重金属污染土壤修复的方式主要为：固化稳定化、异位淋洗法、植物修复等技术。
2.1植物修复法
针对重金属污染，植物修复是利用植物及其根系的吸收、挥发、转化等机制来清除环境中的污染物质；植物提取：是利用超积累植物的高吸收、高富集特性，吸收土壤中的重金属，并在地上部分大量富集，通过对地上部分进行收割，达到对土壤中的重金属进行治理的效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆植物稳定：指利用植物及特定的土壤改良剂将重金属吸收、累积到植物根部，使环境中的重金属活动性降低；植物挥发：植物将土壤中吸收到体内的重金属转化为可挥发的形态，从叶片等部位挥发到大气，从而消除对土壤的污染；
局限性：目前发现的超积累植物多能累积的元素单一，无法应用到复合重金属污染中；超积累植物生长缓慢，生物量低，生长周期长，造成治理周期长，针对重度污染的土壤处理效果不理想；
优点：通过加工工艺可以对超积累植物残存体内的重金属进行提取，变废为宝，防治二次污染。
2.2异位淋洗法
异位化学淋洗技术把污染土壤挖掘出来，用水或溶于水的化学试剂来清洗、去除污染物，再处理含有污染物的废水或废液，然后，洁净的土壤可回填或运到其他地点。
通常情况下，异位化学淋洗修复首先根据出来土壤的物理状况，先进行筛分，再分类进行处置。砂质土由于染物吸附能力较弱，只需要初步淋洗；污染物容易吸附于土壤质地较细的部分，所以壤土和粘土通常需要进一步修复处理。最终固液分离过程及淋洗液的处理过程中，污染物或被降解破坏，或被分离，达到修复目的。
淋洗剂主要有化学表面活性剂(生物表面活性剂）、酸、碱或络合剂等。
(1)可处理的污染物类型：重金属及半挥发性有机污染物、难挥发性有机污染物；
(2)应用限制条件：不适合于土壤细粒（粘/粉粒）含量高于25%的土壤；处理含挥发性有机物污染土壤时，应采取合适的气体收集处理设施。
2.3固化/稳定化
土壤重金属固化/稳定化修复技术指运用物理或化学的方法将土壤中的有毒重金属固定起来，或者将重金属转化成化学性质不活泼的形态，阻止其在环境中迁移、扩散等过程，从而降低重金属的毒害程度的修复技术。
固化/稳定化技术是一种比较成熟的废物处置技术，现在土壤重金属修复的工程领域应用最广、最成熟的技术。
常用的固化稳定化凝胶材料可以分为四类:
(1)无机粘结物质，如水泥、石灰等;(2)有机粘结剂，如沥青等热塑性材料;(3)热硬化有机聚合物，如尿素、酚醛塑料和环氧化物等;(4)玻璃质物质。
3研究意义及展望
目前，我国土壤污染具有三大总体趋势：从轻污染向重污染发展；从单一型污染向复合型污染发展；从局部污染向区域污染发展。
土壤重金属污染的主要特点：普遍性；隐蔽性和滞后性；表聚性；累积性和不可逆转性；难治理性。正是由于重金属污染的以上特性，导致了土壤中尤其是表层，重金属元素不断的富集，无法得到有效的处置；目前通常采用固化/稳定化将重金属转化成化学性质不活泼的形态，阻止其在环境中迁移、扩散。
由于物理方法花费巨大，且受自然条件的限制。化学方法易引起土壤质量下降，当环境条件发生改变时，存在二次污染的潜在威胁；
生物修复方法尤其是植物修复技术是一种经济、有效且非破坏性的修复技术，可用于大面积污染土壤的净化或生态恢复的潜在工程技术；由于土壤重金属污染的难以治理的特性，单一的修复方法难以达到预期的效果，需要采取以生物修复为主，辅以物理、化学、微生物等手段的生态修复方法；对一些重点污染工矿区污染土壤进行工程整治、植被恢复以及尽可能的实现其综合利用，达到减少污染土壤中重金属对生态环境和人体健康的潜在危害，实现其可持续发展的综合目标。
参考文献:
[1] Li.J,Wu.Y.Y.Historical change of soil metal background values in select areas of China. Water, Air and Soil pollution,1991,57-58 755-761.
[2]陈杰. 城市化对周边土壤资源与环境的影响[J].中国人日资源与环境,2002,12(2):7074.
[3]王先进. 中国权威人士论中国怎样养活养好中国人[M].北京: 中国则经出版社,1997.
[4]中国农业持续发展和综合生产力研究组. 中国农业持续发展和综合生产力研究[M].济南: 山东科技出版社,1995 .
[5]张新英, 宋书巧. 重金属环境背景值研究. 广西师院学报(自然科学).1999,16(4): 98-101.
论文作者:董旭斌,董俐住
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/20
标签：重金属论文; 土壤论文; 植物论文; 污染物论文; 环境论文; 物质论文; 稳定论文; 《防护工程》2018年第27期论文;