重金属污染土壤处理篇1
1淋洗废水成分与处理要求
在实际淋洗过程中往往过量投加淋洗剂，而导致淋洗废水中的主要污染物是淋洗剂和淋洗剂与重金属离子产生的螯合物或络合物。其中，淋洗剂主要有无机淋洗剂、螯合剂、表面活性剂三类[6]。目前，无机淋洗剂由于对土壤结构破坏太大的原因基本已被淘汰。而螯合剂和表面活性剂的作用机理是改变污染物溶解状态或改变土壤表面性质，使污染物由固相转移或转变到液相中[7]。因重金属污染土壤淋洗废水处理的主要对象是重金属络合物，故淋洗废水的处理目标主要有：(1)去除原水中的重金属离子；(2)降低原水由于重金属络合物及过量淋洗液导致的高BOD、COD值；(3)尽可能再生或回收原废液中的淋洗液，降低土壤淋洗成本；(4)达到废水排放标准。
2土壤淋洗废水处理技术
2.1沉淀法
沉淀法是指向废水中引入某种基团或离子，将原淋洗剂中可溶性络合物置换为难溶性络合物，再通过混凝絮凝或流化床固定的方式分离的一类水处理方法。这一类方法主要包括：加碱沉淀技术、硫化物沉淀技术、铁氧体沉淀技术、重金属补集剂技术、离子交换树脂技术等。沉淀法最初使用加碱沉淀，但由于酸碱对土壤结构的伤害，后来逐步使用硫化物沉淀，如尹敬群、相波[9-10]等采用硫化物沉淀法，在处理含铜废水上都取得了成功。但随之而来的问题也愈加明显，例如，硫化物颗粒小，易形成胶体，难以沉淀；硫离子遇酸容易形成H2S的二次污染；硫化剂本身有毒、价格昂贵、处理工艺流程长，操作费用高等，导致该方法逐渐被淘汰。铁氧体共沉淀法是向废水中投加铁盐，通过工艺控制，达到形成铁氧体的条件，促使污水中的多种重金属离子与铁盐生成稳定的铁氧体共沉淀物，最后通过适当的固液分离手段，达到去除重金属离子的目的。鲁栋梁等[11]人用铁氧体法处理含多种重金属废水，达到了排放标准。但该方法的缺点在于操作过程中所需温度高，且铁氧体易氧化，因此操作时间长，耗能多。重金属补集剂是一种具有螯合官能团的有机物，它能从含金属离子的溶液中选择捕集、分离、沉淀特定金属离子。目前，实际应用较多的有两类：黄原酸脂类和二硫代胺基甲酸盐类衍生物(DTC类)，而DTC类衍生物是应用最广泛的。在机理上，我国学者也做了研究，周勤[12]提出了“脱络—鳌合”、“直接鳌合”两种，指出前一种为主，后一种为辅。傅皓[13]等用红外表征了该过程，结果表明，捕集剂对重金属络合体系破坏的反应机理应该为脱络一鳌合，即捕集剂进攻络合铜离子，使其他络合剂脱离，单独和铜鳌合后沉淀。沉淀中不含原来的络合剂。
2.2高级氧化法
高级氧化技术大多是引入氧化性基团，使得重金属络合物中的配位键断裂，从而导致重金属离子与淋洗剂分离，不过该法应用于淋洗废水处理时，羟基自由基的强氧化能力不仅能破坏重金属和螯合剂的结合键同时也能破坏螯合剂本身的结构。由于该法不能回收淋洗剂，在价格较为昂贵的淋洗废水处理中可依据经济性酌情考虑。这种方法主要包括：铁铝电极、铁碳微电解、Fenton氧化、光催化氧化、电催化氧化、光电催化氧化等技术。铁铝电极氧化法是指以铝、铁等金属为阳极，在直流电的作用下，阳极被溶蚀，产生Al3+、Fe2+等离子，在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程，形成各种羟基络合物、多核羟基络合物以至氢氧化物，使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离。同时，由于污染物颗粒带电运动，还可以促使污染物脱稳聚沉。徐旭东[14]等采用该方法处理电镀络合铜废水，结果表明，在最佳实验条件下Cu2+去除率在99.3%以上。铁碳微电解是指重金属络合物利用活性炭的正六面体层状菱角结构作为催化剂和酸性富氧情况下产生的•OH，促使重金属络合物在活性炭表面发生破络反应，使得重金属与有机络合剂发生分离使得重金属从有机物中游离出来。JuFeng、练文标、何明等[15-17]使用该方法处理络合铜废水，结果表明铜离子去除率均达到98%以上，且对COD也有一定的去除效果。此外，何灏鹏等[18]采用以铁屑为阳极材料，活性炭为阴极催化剂的置换(还原)处理法处理Cu-EDTA络合废水。通过中试装置间歇流实验研究了置换(还原)处理法对Cu-EDTA络合物的去除效果及其影响因素；利用连续流试验确定最佳反应条件：pH=1.39，停留时间为20min。最佳条件下铜离子和COD的去除率分别为96.75%和27.29%。光催化氧化是指纳米半导体等其他材料在光的照射下，通过把光能转化为化学能，促进化合物的合成或使化合物降解的过程。在光催化反应中，反应物的氧化机理主要是反应物表面•OH的间接氧化或者价带空穴直接氧化。但光催化也存在一定的缺陷。比如，光催化剂能吸收光的波长范围狭窄，导致光催化剂能吸收利用的太阳能的比例比较低；半导体光生载流子的复合率高，导致其光催化活性明显降低。在降低其缺陷上我国学者也做了大量研究，如孙斌[19]等研究了以悬浮态纳米为催化剂，在紫外汞灯的作用下对络合铜废水进行光催化反应，结果表明：随着TiO2投加量的增加，EDTA-Cu的去除率也随着增大，并在0.5g时达到最佳值，此时Cu2+的去除率达到96.56%，COD去除率达到59.17%。Fenton氧化法是向废水中添加强氧化剂氧化铜的配位离子，使Cu2+释放出来，然后加碱使之沉淀。目前最常用的破络方法是Fenton试剂法，此法利用H2O2和Fe2+混合得到的一种强氧化剂——Fenton试剂，产生氧化能力很强的•OH自由基，从而破坏络合物的结构。彭义华[20]应用Fenton试剂在酸性条件下先对含EDTA的络合铜废水进行氧化破络，再进行中和沉淀，结果表明铜离子去除率达到99%以上，游震中[21]等的工程实践表明，在pH为2~3时，采用强氧化剂次氯酸钠能有效氧化破坏EDTA等有机配位体的分子结构，使其失去与铜离子的络合能力，提高除铜效果，同时还能去除相当部分的COD。ShanhongLan等[22]利用Fenton试剂在酸性条件下联合内电解技术，采取先破络后絮凝的方法来处理EDTA络合铜废水，结果发现铜的去除率达100%，COD的去除率达87%。
2.3吸附法
吸附法主要是通过活性炭等一类粒子，对废水中的重金属络合物进行吸附。其吸附机理主要是吸附剂表面原子或基团和废水中的某些杂质产生化学键，从而进行分离。例如，R.S.Juang等[23]曾利用多氨基化的壳聚糖颗粒吸附去除Cu(Ⅱ)-EDTA络合物，发现其吸附机理是吸附剂表面的质子化氨基和CuHEDTA-、CuEDTA2-的静电作用。W.Maketon[24]等研究了在不同物质的量比EDTA存在的条件下，聚乙烯亚胺负载的琼脂糖对水溶液中铜和Cu(Ⅱ)-EDTA的去除效果，结果表明吸附剂利用氨基的配位作用吸附游离态的铜离子，得出相同结论。此外，现有研究表明吸附剂的种类比较繁杂，黄国林[25]等采用颗粒状活性炭，动态吸附处理含Cu-EDTA电镀废水，结果表明：颗粒炭吸附处理含Cu-EDTA电镀废水，不仅铜的去除率高达98.5%，而且处理后的水也达到国家规定的排放标准。张仲燕等[26]采用活性炭吸附对Cu-EDTA废水进行了工艺条件的研究，获得结果表明，在严格控制各自特定的条件下，出水剩余Cu浓度≦1mg/L。使用活性炭吸附法时，还可以达到铜回收和水回用的目的。PingxiaoWu等[27]利用Fe/Zr柱撑蒙脱石对废水中的EDTA铜络合物进行吸附研究，也获得了良好的吸附效果。同时，吸附法存在吸附剂使用寿命短、重金属吸附饱和后再生困难以及难以回收重金属资源等问题。
2.4其他处理技术
对于络合铜废水的处理，也存在离子交换树脂等处理方法，王瑞祥[23]等采用201×7强碱性季胺I型阴离子交换树以浓度为10%的NaCl为再生剂可分离回收Cu-EDTA。但该方法难以保障所用树脂的广泛使用性。此外，还有人基于常见重金属与EDTA之间的稳定常数次序[28-29]Fe(Ⅲ)＞Cu(Ⅱ)＞Ni(Ⅱ)＞Pb(Ⅱ)＞Cd(Ⅱ)＞Fe(Ⅱ)＞Ca(Ⅱ)从而进行铁置换。jiang[30]等人利用Fe(Ⅱ)置换沉波法处理Cu-EDTA模拟废水，结果表明，对25mg/L的Cu-EDTA，当向溶液中投加铁的摩尔浓度达到铜的12倍时，利用常规加碱沉淀法即可使铜的浓度降至0.5mg/L左右。Fu[31]等人利用Fe(Ⅲ)代替Fenton反应中的Fe(Ⅱ)，通过Fe(Ⅲ)和Ni-EDTA之间的置换，可将50mg/L的Ni-EDTA去除99%以上。此外，上述技术的联合使用也比较常见，如刘新秀等[32]采用UV/O3法处理酒石酸－铜络合体系废水，结果表明总铜质量浓度可以低于0.3mg/L，可达标排放。
3技术可行性讨论
由于淋洗剂种类的不同，其淋洗废水的处理方式也不同。对于无机溶剂淋洗，如HCl、HNO3、CaCl2等，因废水成分简单淋洗剂价格低廉，故沉淀法、高级氧化法、和吸附法都可以处理。只要工艺相对简单，经济合理即可，如加碱沉淀、重金属捕集剂技术、铁碳微电解、Fenton等方法均可处理。对于各类人工螯合剂淋洗，如EDTA、DTPA、NTA、EDDS等，因这类淋洗剂价格昂贵，成分复杂可使用沉淀法不宜选用高级氧化法和吸附法，对于这类废水的处理应尽量在沉淀重金属离子的同时，不破坏淋洗剂本身的结构，以便于该类淋洗剂的重复利用。重金属捕集剂技术适用于此类方法。对于天然螯合剂，如柠檬酸、苹果酸、草酸等，这类淋洗剂的特点在于环境友好，此类天然有机酸其本身价格低廉，重复利用率低，可采用高级氧化技术处理。当表面活性剂作为淋洗剂，这类废水处理也类似于螯合剂，对于人工合成的表面活性剂，其自身价格昂贵可以采用沉淀法，而对于自身价格不高的天然表面活性剂，可以采用高级氧化技术处理。吸附法由于吸附剂本身存在吸附饱和的情况，特别是有些材料在过饱和状态下还会释放吸收物质，这种不稳定性难以应用到淋洗废水中。因此，针对不同的土壤淋洗剂可以，采用不同废水处理工艺，从而保证淋洗工艺的经济合理。
重金属污染土壤处理篇2
一、重金属污染的种类及来源
所谓重金属污染，是指由重金属及其化合物引起的环境污染。尤其是由化工行业引起的水体及土壤重金属污染具有永久性以及明显的累积效应。如下图为重金属在水体及土壤中的迁移转化机理[1]。
1.1 水重金属污染
重金属在水体中积累到一定的限度就会对水体-水生植物-水生动物系统产生严重危害，并可能通过食物链直接或间接地影响到人类的自身健康[2]。对水质产生污染的重金属主要有Cd、Pb、As、Hg、Cr和Co等。其中以Hg的毒性最大，Cd次之。此外，As由于其毒性可将其归为重金属污染。
1.2 土壤重金属污染
土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属带入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于背景含量、并可能造成现存的或潜在的土壤质量退化、生态与环境恶化的现象[1]。污染土壤的重金属包括生物毒性显著的元素如Cd、Pb、Hg、Cr、As，以及有一定毒性的元素如Cu、Zn、Ni。
1.3 重金属污染的来源
重金属的污染主要来源化学工业污染，污染源主要有冶炼、化工、电镀、电子、制革等行业排放的“三废”等以及民用固体废弃物不合理填埋堆放和大量化肥、农药的施用，使得各种重金属污染物以单质或离子形态进入水体、土壤以及人体[2]。
二、重金属污染的防治措施
2.1水体重金属污染的防治对策
2.1.1 控制水体重金属污染源
控制重金属污染源，预防水体的污染。一方面要加强水资源的管理力度；另一方面要严格控制各种污水的排放源头以及监督、管理和控制有关工业部门和改革其生产工艺[3]。
2.1.2 水体重金属污染的工程治理
目前常用的治理水体重金属污染的工程工程措施主要有三类，即物理处理法、化学处理法及生物处理法[3]。
2.1.2.1 物理和化学方法
物理和化学方法属于传统处理重金属污染水体的的措施，包括沉淀法、螯合树脂法、高分子捕集剂法、天然沸石吸附法、膜技术、活性炭吸附工艺以及离子交换法等[4]。物理和化学方法具有净化效率高、周期较短等优点；但存在选择性小、流程长、操作麻烦以及处理费用高等缺点。
2.1.2.2 生物处理法
生物处理法相对常规水处理法有投资小、成本低以及工艺简单等优点而得到广泛应用。国外，Groudeva等[5]（2001） 对用生物修复水体的重金属污染作了最新的综述。总之，水体有害重金属的生物修复技术有着广泛、低廉的原材料及很好的前景。
2.2 土壤重金属污染的防治对策
土壤受重金属污染后，蓄积在土壤中的有害重金属能迁移到水、空气和植物中难以消除[6]。因此，土壤受重金属污染应以“预防为主”。
2.2.1 综合防护措施
控制和消除土壤的重金属污染源，同时采取消除土壤中的重金属污染物或控制重金属污染物迁移转化的措施，使其不能进入食物链[6]。
2.2.2 生物防治
土壤污染物质可通过生物降解或植物吸收而净化土壤。如羊齿铁角蕨植物对土壤中Cd的吸收率可达10%，多年可使土壤Cd含量降低50% [7]。
2.2.3 施加抑制剂
土壤施加某种抑制剂，可改变重金属在土壤中的迁移转化，减少作物吸收，如使用石灰可增加土壤PH，使Cu、Zn、Hg、Cd等金属或氢氧化物沉淀。研究表明，施用石灰后稻米含Cd量可降低30%[6]。
三、结论
随着水体及土壤重金属污染的日益严重化以及重金属污染物进入生态系统后造成难以修复的危害，其正越来越为人们所了解和重视。目前重金属污染的治理方法以物理化学方法为主，生物修复技术作为经济、高效和环保的治理技术在治理和防治重金属污染方面将发挥更大作用。新型高效的水体及土壤重金属污染防治措施有待优化及创新。
【参考文献】
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重金属污染土壤处理篇3
土壤重金属的来源包括以下几个方面：第一，在矿产开发过程中和冶炼过程中，由于矿区没有安设完善的环保治理装置，大量冶炼矿产废物直接抛弃户外，从而导致土壤出现重金属污染；第二，化肥农药的过度使用导致土壤出现重金属污染，重金属含量较多的磷肥、农药会导致土壤胶质结构改变，营养成分降低；第三，农作物肥料添加剂中含有大量的铜、锌，金属元素会伴随着肥料一同进入土壤，从而导致土壤出现重金属污染。
二、土壤重金属污染的修复技术
（一）生物修复技术
常见的生物修复技术有植物修复技术、动物修复技术等。植物修复技术主要是针对土壤重金属污染进行植物降解处理、植物挥发处理等，不同的处理方式拥有不同的处理机制。其中，植物降解主要是让重金属进入植物内部，通过植物生长机体演化过程转变重金属离子形态，从而降低其危害性。植物根系钝化是植物根系中的有机酸、多肽等物质与重金属离子融合，从而缓解重金属的移动性，降低重金属通过地下水或空气对土壤造成进一步污染的分析。并且，植物中富有的金属硫蛋白含有半胱氦酸，其能够与重金属结合形成无毒的络合物质，以改变重金属的离子形态。动物修复技术即为利用土壤动物经过吸收、分解等形式来转变土壤理化性质，丰富土壤肥力，使得植物与微生物在土壤中的生长，进而产生修复土壤重金属污染的作用。动物修复技术通常都是将土壤动物包括线虫、虹蝴饲养在受到重金属污染的土壤当中。
（二）化学修复技术
常见的化学修复技术有电力修复技术、土壤淋洗技术等。电力修复技术，其原理即为在土壤中插入电极，给土壤通电，从而使得土壤中存在的重金属物质能够在电力的作用下形成氧化还原反应，并且在迁移的作用下达到电极的阴极，进而实现去除土壤污染物的目的。电动修复技术在去除土壤重金属污染的过程中拥有能源消耗低、后续处理便捷、不会导致二次污染等优势，但是该技术仅仅适合在面积较小的土壤污染区域中应用，对于大面积的被污染土壤在技术可行性上仍然有待提升。土壤淋洗技术就是通过使用淋洗药剂来去除土壤中的重金属物质。此技术适用于大面积、污染程度严重的土壤，特别是在土质为轻质土与砂质土的土壤处理中效果更优。
（三）物理修复技术
常见的物理修复技术有改土技术、玻璃化技术等。改土技术包括客土、深耕翻土等方式。通常来说，土壤重金属污染一般都附着在土壤表层，而客土法则是将大量干净无污染的土壤与被污染的土壤相混合，以尽量降低土壤污染物的浓度，并且减少重金属污染物与土壤植物根系的直接接触，从而实现降低土壤重金属对植物的损伤。深耕翻土法则是将土壤进行深耕翻覆，让位于土壤表面的重金属能够在土壤中扩散，从而综合降低土壤中重金属的整体浓度。虽然改土技术是一种有效的土壤重金属污染修复技术，但是在实施过程中需要投入较大的人力物力，经济效益不佳，无法从本质上去除重金属，是一种非理想的修复技术。玻璃化技术，即为把重金属污染的土壤放置在高温下进行玻璃化处理，在完成处理温度下降冷却后变成坚硬的玻璃体物质，土壤中的重金属完成固定处理，将其从土壤中清除即可。经过玻璃化处理技术后，土壤中的重金属物质将会始终处于稳定状态，重金属将会被永久固定。
重金属污染土壤处理篇4
1、自然环境形成的污染源。土壤重金属污染的一个来源是自然界本身的变化形成的。由于自然界的风雨变换，岩石受到了风化的反应。因为一些岩石含有不少的重金属元素，除了抗风能力强的岩石如石英受影响较小，基本很少会出现重金属物质风化泄露的问题外，一些抗风能力弱的岩石如碳酸盐类岩石就会较明显的影响到土壤中的重金属含量。另外，大气中也存在着一定的重金属，诸如火山爆发、森林火灾、风力扬尘这些自然状况发生的都会出现重金属物质悬浮在空气中，在降尘之后进入土壤，从而造成土壤重金属污染。一旦这些污染物被植物、水体吸收，还会进一步影响到更大的范围。最后，自然界的土质污染也是土壤重金属污染的一个主要源头，由于岩浆以及重金属本身的质变作用，部分含有大量重金属物质的工业矿床会随着地下水、土壤层本身的发育变化而发生性质改变，一些被搬运的突然和岩石物质会含有大量的重金属物质。
2、人为因素造成的土壤重金属污染。现代生活节奏越来越快，各种城市化的脚步也越来越快，工农业面临着大跨步式发展。工农业生产中各种有色金属的应用非常广泛，这就直接造成了重金属的环境污染。一些工矿企业，诸如采矿、冶金、纺织染料等等企业的重金属排放都是比较严重的，经常可见在这些企业对外排放的废水呈现深黑色、恶臭的状态。当然了，由于这些企业通常只在一些地区造成局部地区的土壤重金属污染，然而城市中的突然重金属污染同样不可小觑，最为严重的就是汞和铅的污染，如汽油的燃烧就造成了重金属污染物的排放，另外，农业中化肥、农药也是土壤重金属污染的主要始作俑者。由于化肥本身的原料中就含有一定的重金属物质，因此长期使用化肥务必会使土壤造成不可逆转的重金属污染。
二、重金属污染土壤的治理途径
1、改土法。此法适用于小面积污染严重的土壤治理,一种方法是在被污染的土壤上覆盖一层非污染土壤;另一种方法是将污染土壤部分或全部换掉,覆土和换土的厚度应大于耕层土壤的厚度.此方法最早在英国、荷兰、美国等国家应用,对于降低作物体内重金属含量,治理土壤重金属污染是一种切实有效的方法.但是,由于该方法需花费大量的人力与财力,并且在换土过程中,存在着占用土地、渗漏、污染环境等不良因素的影响.因而,并不是一种理想土壤重金属污染的治理方法.
2、电化法。此法是由美国路易斯安那州立大学研究出的一种净化土壤污染的原位修复的方法,也可称为电动修复(Electroremediation).此法在欧美一些国家发展很快,已经进入商业化阶段.其原理是,在水分饱和的污染土壤中插入一些电极,然后通一低强度的直流电,金属离子在电场的作用下定向移动,在电极附近富集,从而达到清除重金属的目的,对Cr的清除效果要优于其它几种重金属.采用的电极最好是石墨,因为金属电极本身容易被腐蚀,容易引起二次土壤污染.电极的多少、间距及深度,电流的强度一般根据实际需要而定.此法经济合理,特别适合于低渗透性的黏土和淤泥土,每立方米污染土壤需要100美元左右.而且,可以回收多种重金属元素.但对于渗透性高、传导性差的砂质土壤清除重金属的效果较差.
3、冲洗络合法。用清水冲洗重金属污染的土壤,使重金属迁移至较深的根外层,减少作物根区重金属的离子浓度.为防止二次污染,再利用含有一定配位体的化合物冲淋土壤,使之与重金属形成具有稳定络合常数的络合物;或用带有阴离子的溶液,如碳酸盐、磷酸盐冲洗土壤,使重金属形成化合物沉淀,已有研究表明,CaCO3在酸性红壤和K2HPO4对碱性的碳酸盐褐土重金属Cd污染的治理效果较为显著[9].此种方法适用于对面积小、污染重的土壤治理,但同时也容易引起某些营养元素的淋失和沉淀.
4、热处理法。对于具有挥发性的重金属汞,热处理法可将其有效地从土壤中清除去.其原理是向汞污染土壤通入热蒸汽或用低频加热的方法,促使其从土壤中挥发并回收再处理.在处理土壤时,首先将土壤破碎,向土壤中加入能够使汞化合物分解的添加剂.然后,再分两个阶段通入低温气体和高温气体使土壤干燥,去除其它易挥发物质,最后使土壤汞汽化,并收集挥发的汞蒸汽.有试验表明,应用热处理法可使砂性土、粘土、壤土中Hg含量分别从15000mg/kg、900mg/kg、225mg/kg降至0.07mg/kg、0.12mg/kg和0.15mg/kg,回收的汞蒸汽纯度达99%.热处理法对于修复Hg污染土壤是一种行之有效的方法,并可以回收Hg.它的不足之处是易使土壤有机质和土壤水遭到破坏,而且需消耗大量能量。
总之,用工程治理土壤重金属污染,对于污染重、面积小的土壤具有治理效果明显、迅速的优点,但对于污染面积较大的土壤则需要消耗大量的人力与财力,而且容易导致土壤结构的破坏和土壤肥力的下降。
三、结语
以上谈到的这些处理土壤重金属污染的方法经实践证明都有较好的效果，相关研究人员又发现了植物对重金属污染的防治技术，这是对付土壤重金属污染的更好方式。一些对重金属富集能力较强的植物往往是植株矮小，生长速度慢，且容易受到生长环境的限制，但是与常规的填埋法比起来仍然有很大的优势，因此我们下一步应该加大对植物的筛选和修复技术的研究，从而提高土壤重金属污染的处理力度。
参考文献：
[1] 李录久,许圣君,李光雄,张祥明,王允青,刘英,况晶. 土壤重金属污染与修复技术研究进展[J]安徽农业科学, 2004,(01) .
重金属污染土壤处理篇5
前言
土壤重金属污染是指由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量、并造成生态环境质量恶化的现象。加之重金属离子难移动性，长期滞留性和不可分解性的特点，对土壤生态环境造成了极大破坏，同时食物通过食物链最终进入人体，严重危害人体健康，已成为不可忽视的环境问题。随着我国人民生活水平的提高,生态环境保护日趋受到重视,国家对污染土壤治理和修复的人力，物力的投入逐年增加，土壤污染物的去除以及修复问题,已成为土壤环境研究领域的重要课题。而生物修复技术是近20年发展起来的一项用于污染土壤治理的新技术,同传统处理技术相比具有明显优势，例如其处理成本低,只为焚烧法的1/2-1/3，处理效果好,生化处理后污染物残留量可达到很低水平;对环境影响小,无二次污染,最终产物CO2、H2O和脂肪酸对人体无害，可以就地处理,避免了集输过程的二次污染,节省了处理费用，因而该技术成为最有发展潜力和市场前景的修复技术。
1.污染土壤生物修复的基本原理和特点
土壤生物修复的基本原理是利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的菌株,甚至用构建的特异降解功能菌投加到各污染土壤中,将滞留的污染物快速降解和转化成无害的物质,使土壤恢复其天然功能。由于自然的生物修复过程一般较慢,难于实际应用,因而生物修复技术是工程化在人为促进条件下的生物修复,利用微生物的降解作用,去除土壤中石油烃类及各种有毒有害的有机污染物，降解过程可以通过改变土壤理化条件(温度、湿度、pH值、通气及营养添加等)来完成,也可接种经特殊驯化与构建的工程微生物提高降解速率。
2.污染土壤生物修复技术的种类
目前,微生物修复技术方法主要有3种:原位修复技术、异位修复技术和原位-异位修复技术。
2.1 原位修复技术：
原位修复技术是在不破坏土壤基本结构的情况下的微生物修复技术。有投菌法、生物培养法和生物通气法等,主要用于被有机污染物污染的土壤修复。投菌法是直接向受到污染的土壤中接入外源污染物降解菌,同时投加微生物生长所需的营养物质,通过微生物对污染物的降解和代谢达到去除污染物的目的。生物培养法是定期向土壤中投加过氧化氢和营养物,过氧化氢则在代谢过程中作为电子受体,以满足土壤微生物代谢,将污染物彻底分解为CO2和H2O。生物通气法是一种加压氧化的生物降解方法,它是在污染的土壤上打上几眼深井,安装鼓风机和抽真空机,将空气强行排入土壤中,然后抽出,土壤中的挥发性有机物也随之去除。在通入空气时,加入一定量的氨气,可为土壤中的降解菌提供所需要的氮源,提高微生物的活性,增加去除效率。
2.2 异位修复技术：
异位修复处理污染土壤时,需要对污染的土壤进行大范围的扰动,主要技术包括预制床技术、生物反应器技术、厌氧处理和常规的堆肥法。预制床技术是在平台上铺上砂子和石子,再铺上15-30cm厚的污染土壤,加入营养液和水,必要时加入表面活性剂,定期翻动充氧,以满足土壤微生物对氧的需要,处理过程中流出的渗滤液,即时回灌于土层,以彻底清除污染物。生物反应器技术是把污染的土壤移到生物反应器,加水混合成泥浆,调节适宣的pH值,同时加入一定量的营养物质和表面活性剂,底部鼓入空气充氧,满足微生物所需氧气的同时,使微生物与污染物充分接触,加速污染物的降解,降解完成后,过滤脱水这种方法处理效果好、速度快,但仅仅适宜于小范围的污染治理。厌氧处理技术适于高浓度有机污染的土壤处理,但处理条件难于控制。常规堆肥法是传统堆肥和生物治理技术的结合,向土壤中掺入枯枝落叶或粪肥,加入石灰调节pH值,人工充氧,依靠其自然存在的微生物使有机物向稳定的腐殖质转化,是一种有机物高温降解的固相过程。上述方法要想获得高的污染去除效率,关键是菌种的驯化和筛选。由于几乎每一种有机污染物或重金属都能找到多种有益的降解微生物。因此,寻找高效污染物降解菌是生物修复技术研究的热点。
3.影响污染土壤生物修复的主要因子
3.1 污染物的性质：
重金属污染物在土壤中常以多种形态贮存,不同的化学形态对植物的有效性不同。某种生物可能对某种单一重金属具有较强的修复作用。此外,重金属污染的方式(单一污染或复合污染)，污染物浓度的高低也是影响修复效果的重要因素。有机污染物的结构不同,其在土壤中的降解差异也较大。
3.2 环境因子：
了解和掌握土壤的水分、营养等供给状况,拟订合适的施肥、灌水、通气等管理方案,补充微生物和植物在对污染物修复过程中的养分和水分消耗,可提高生物修复的效率。一般来说土壤盐度、酸碱度和氧化还原条件与重金属化学形态、生物可利用性及生物活性有密切关系,也是影响生物对重金属污染土壤修复效率的重要环境条件。
3.3 生物体本身：
微生物的种类和活性直接影响修复的效果。由于微生物的生物体很小,吸收的金属量较少,难以后续处理,限制了利用微生物进行大面积现场修复的应用，
植物体由于生物量大且易于后续处理,利用植物对金属污染位点进行修复成为解决环境中重金属污染问题的一个很有前景的选择。但由于超积累重金属植物一般生长缓慢,且对重金属存在选择作用,不适于多种重金属复合污染土壤的修复。因此,在选择修复技术时,应根据污染物性质、土壤条件、污染程度、预期修复目标、时间限制、成本及修复技术的适用范围等因素加以综合考虑。
4.发展中存在的问题：
重金属污染土壤处理篇6
Abstract：This paper describes the present situation of soil heavy metal pollution in our country，analyzes the sources of soil heavy metals from sewage irrigation，atmospheric deposition，industrial production and agricultural activities，and analyzes the heavy metal contaminated soil remediation technology briefly.
Key words：Soil；Heavy metal；Pollution；Present situation；Remediation technology
土壤是一个开放的缓冲动力学系统，承载着环境中50%～90%的污染负荷[1-2]。随着矿产资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大以及农业生产中农药、化肥、饲料等用量的增加和不合理的使用，致使土壤中重金属含量逐年累积，明显高于其背景值，造成生态破坏和环境质量恶化，对农业环境和人体健康构成严重威胁。重金属在土壤中移动性差、滞留时间长、难降解，可以通过生物富集作用和生物放大作用进入到农牧产品中[3]，从而影响产出物的生长、产量和品质，潜在威胁人体健康[4]。本文对我国土壤重金属污染现状进行了简要分析，概述了土壤中重金属的来源，简单介绍了物理修复、化学修复和生物修复技术在土壤重金属污染修复方面的研究进展，以期为土壤重金属污染修复提供参考。
1 我国土壤重金属污染现状
随着矿山开采、冶炼、电镀以及制革行业的蓬勃发展，一些企业盲目追逐经济利益，轻视环境保护，再加上农药、化肥、地膜、饲料添加剂等的大量使用，我国土壤中Pb、Cd、Zn等重金属的污染状况日益严重，污染面积逐年扩大，危害人类和动物的生命健康。据报道，2008年以来，全国已发生100余起重大污染事故，其中Pb、Cd、As等重金属污染事故达30多起。据2014年国家环境保护部和国土资源部的全国土壤污染状况调查公报显示，全国土壤环境总状况体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。据农业部对我国24个省市、320个重点污染区约548万hm2土壤调查结果显示，污染超标的大田农作物种植面积为60万hm2，其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上，尤其是Pb、Cd、Hg、Cu及其复合污染尤为明显[5]。我国的一些主要水域如淮河流域、长江流域、太湖流域、胶州湾等也都出现了重金属污染[6]。
2 土壤重金属来源
土壤中重金属来源主要有内部来源和外部来源两种。在内部来源中，由于成土母质、地形地貌、水文气象及植被和土地利用类型等的不同，对土壤重金属含量的影响有很大差异[7]，致使部分地区土壤背景值较高。外部原因主要是人为活动的影响，是土壤重金属污染的主要来源，主要包括以下几个方面：
2.1 随大气沉降进入土壤中的重金属 大气沉降是造成土壤重金属污染的一个重要途径[6]。工业生产、汽车尾气排放及轮胎摩擦可产生含有重金属的有毒气体和粉尘，经自然沉降和雨雪沉降进入土壤中，污染元素主要为Pb、Cu、Zn等。矿山开采和冶炼所带来的大气沉降也是土壤重金属的重要来源[5]。有毒气体和粉尘容易迁移和扩散，在工矿烟囱、废物堆和公路附近的土壤中，土壤重金属含量较高，向四周和两侧扩散减弱。研究人员对某铅锌冶炼厂的土壤重金属空间分布特征的研究发现，Zn、Pb、As的主要污染来源是废气的大气沉降，风力和风向是其空间分布的主要影响因子[7]。
2.2 随污水灌溉进入土壤中的重金属 污水灌溉一般是指利用经过一定处理的城市污水灌溉农田[6]，利用污水灌溉是农业灌溉用水的重要组成部分。但由于污水中含有大量的重金属，随污水进入到土壤中，使得土壤中重金属含量不断富集。我国自20世纪60年代至今，污灌面积迅速扩大，以北方旱做地区污染最为普遍，约占全国污灌面积的90%以上，污灌导致农田重金属Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb等含量的增加[7]。
2.3 工矿企业生产带入土壤中的重金属 工业生产中广泛使用重金属元素，工矿企业将未经严格处理的废水直接排放，导致废水中的重金属渗入到土壤中，使得土壤中有毒重金属含量增加[11]。矿业和工业固体废弃物露天堆放或处理过程中，经日晒、雨淋、水洗等作用，使重金属以射状、漏斗状向周围土壤扩散。南京某合金厂周围土壤中的Cr大大超过土壤背景值，Cr污染以工厂烟囱为中心，范围达到1.5km2[12]。电子废弃物在堆放和拆解过程中，会造成Pb、Cr等重金属进入农田土壤[13-14]。
2.4 农事活动带入土壤中的重金属 随着人们对农业产出物不断增长的需求，农药、化肥、地膜等使用量不断增加，导致土壤中的重金属不断富集，造成土壤重金属污染。农药中含有Hg、As、Zn等重金属，长期使用就会导致土壤中重金属的累积。磷肥天然伴有Cd，随着磷肥及复合肥的大量施用，土壤中有效Cd的含量不断增加，作物吸收Cd量也在增加[15]。地膜在生产过程中加入了含Cd、Pb等重金属的热稳定剂，也会造成土壤重金属含量的增加。当前有机肥肥源大多来源于集约化的养殖场，大多使用饲料添加剂，其中大多含有Cu和Zn[16]，使得有机肥料中的Cu和Zn含量也明显增加，并随着施肥带入到土壤中。
3 土壤重金属污染修复技术
3.1 物理修复 一是客土、换土和深耕翻土等措施。通过这一措施，可以降低表层土壤重金属含量，减少土壤重金属对植物的毒害。深耕翻土适用于轻度污染的土壤，客土和换土适用于重度污染的土壤。工程措施具有稳定、彻底的有点，效果较好，但是需要大量的人力、物力，投资较大，并会破坏土体结构，降低土壤肥力。二是电动修复、电热修复、土壤淋洗等。物理修复效果好，但是成本高，还存在着造成二次污染的风险。
3.2 化学修复 化学修复是主要是采用化学的方法改变土壤中重金属的化学性质，来降低土壤中重金属的迁移性和生物可利用率，减少甚至去除土壤中的重金属，达到的土壤治理和修复的效果[17]。该技术的关键在于经济有效改良剂的选择，常用的改良剂有石灰、沸石、碳酸钙等无机改良剂和堆肥、绿肥、泥炭等有机改良剂，不同的改良剂对重金属的作用机理不同。化学修复是在土壤原位上进行，不会破坏土地结构，简单易行。但是化学修复只是改变了重金属在土壤中的存在形态，并没有去除，在一定条件下容易活化，再度造成污染。
3.3 生物修复 生修复是利用微生物或植物的生命代谢活动，改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性。该方法效果好，易于操作，是目前重金属污染的研究重点。目前生物修复技术主要集中在植物和微生物2个方面[18-19]，对植物修复方面研究的较多[20-23]。生物修复不会引起二次污染，成本低，易于推广，在技术和经济上都优于物理修复和化学修复，已经得到了广泛的研究和应用，是目前土壤重金属污染治理的研究热点。
3.4 农业生态修复 不同作物对重金属有不同的吸附作用，可以通过采取不同的耕作制度、作物品种和种植结构的调整、肥料种类的选取等措施，增加作物对土壤重金属的吸收，降低土壤中的重金属含量。研究表明，调节土壤水分、pH值以及土壤水分、养分等状况，实现对污染物所处环境介质的调控[24-25]，可以改善土壤的理化性质，促使土壤中重金属被作物有效地吸收。
4 展望
土壤是人来赖以生存的重要自然资源之一，是人类生态环境的重要组成部分。土壤重金属污染问题已经成为当今社会的主要环境问题之一。2016年出台的《土壤污染防治行动计划》，无疑是我国土壤环境管理历史上里程碑式的文件，明确了我国土壤污染防治路线图和时间表。
土壤是一个复杂的生态系统，一旦受到污染，要将进入到土壤中的污染物清除，达到安全生产的目的是十分困难的。重金属对土壤的污染以现有的技术而言是不可逆的。因此，土壤污染预防要比土壤污染治理重要的多。要坚持源头预防和过程治理，以源头控制为主，杜绝污染物进入水体、土体，有效降低污染物的排放。在土壤重金属污染修复技术研究中，要把物理方法、化学方法、生物技术和农业生态修复措施综合起来处理污染题，研究出更加经济高效的治理措施，应该加大生物修复技术研究，减少物理和化学方法的使用，以免造成二次污染。
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重金属污染土壤处理篇7
一、当前我国土壤污染现状
随着我国工业的发展，当前我国的土壤污染情况逐渐严重，这对于我国的环境建设和人们的生活造成了十分不利的影响。尤其是在农村等人们依靠土地生活的地方，土壤污染严重影响了人们的正常生活。一些土壤污染很难进行短时间的修复，这对于环境的保护有着十分不利的影响。当前土壤污染比较严重的主要是以下两种情况：
1.重金属对于土壤的污染
重金属对于土壤的污染在当期的土壤污染治理中比较难治理，由于重金属在土壤中具有难降解，毒性强和积累效应等等特征。我国土壤的重金属污染主要是当前一些化工企业的污染五未能及时合理的处理，将一些污染物进行掩埋等造成的土壤污染。但是重金属对于土壤的污染十分严重并且难以治理，这对于土壤污染治理部门提出了众多的挑战。当前对于我国土壤重金属污染的主要治理方法就是一方面在土壤中去除重金属另一方面改变重金属在土壤中的存在状态。当前主要的技术就是采用物理方法，化学方法，生物方法等等，但是并没有取得比较好的效果，土壤污染现状并没有得到有效地改善。
2.土壤的有机污染
当前我国土壤污染的另一重大来源就是有机物污染，相对于重金属污染，这一污染更加严重，污染的种类比较繁多。在有机物污染中其中塑料对于土壤的污染十分严重，而且大部分的塑料污染物是难以降解的，这对于土壤污染的治理工作造成了十分不利的影响，并且这一污染还会对人们的生活造成伤害甚至伤害人们的身体健康。另外由于化学农药对于土壤的污染也是土壤污染的重要原因之一，这对于土壤的危害十分严重，甚至会影响到地下用水，影响人们的生活健康。但是当前我国的土壤有机污染并没有得到合理的整治，一些相关的治理方法仍然存在一定的缺陷性，并且治理并不彻底。
二、铁锰氧化物在土壤污染修复中的重要作用
铁锰氧化物在当前的土壤污染修复中逐渐得到应用，并发挥出一些作用，大大改善了当前的土壤质量。但是铁锰氧化物对于土壤污染的治理并没有得到充分的利用，铁锰氧化物的应用范围还有待于进一步扩展。
1.铁锰氧化物在治理土壤重金属污染中的应用
铁锰氧化物作为土壤中的主要矿物元素，在当前的土壤污染修复中发挥着十分关键的作用。当土壤被重金属污染之后，土壤吸持重金属例子时，土壤中的铁锰氧化物会发挥重要的作用，土壤中Cu、Ni、Zn、Cr、Co 元素的吸附主要受铁氧化物的控制。土壤中沉积的铁锰氧化物对于土壤中重金属元素的吸附作用，可以有效地控制重金属污染物的迁移和富集，这对于减少重金属对于土壤的污染有着十分重要的作用。铁锰氧化物及其水化物和层状硅酸盐矿物质对于吸附土壤中的重金属元素有着十分重要的作用，但是由于人工合成的铁锰氧化物和天然的铁锰氧化物有着不同的作用，导致我国的土壤中铁锰氧化物应用于重金属的土壤污染修复中仍然存在一定的问题，需要进一步加强对铁锰氧化物对于吸附重金属作用的研究，尽量充分发挥铁锰氧化物在重金属土壤污染修复中的重要作用。
2.铁锰氧化物在治理土壤有机物污染中的应用
铁锰氧化物对于土壤有着一定的净化作用，当前土壤的有机物污染逐渐严重，严重影响了土壤的肥力和土壤的正常应用。铁锰氧化物对于环境中的有机毒害物有一定的降解功能，可以利用于土壤污染的修复工作中。在污染土壤的修复工作中利用铁锰氧化物对于土壤的修复作用和净化工作，充分提高土壤自身的治污能力和降污能力。当前土壤中含有一些天然的铁锰氧化物可以充分利用自然规律，降解土壤中的有机污染物。铁锰氧化物在土壤污染治理中有着节约成本，效果明显的优势，在今后的土壤污染治理工作中需要进一步提倡这一方法，充分利用铁锰氧化物对于土壤污染的治理，缓解当前土壤污染严重的现状。
3.土壤污染治理的其他措施
土壤污染对于人们的生活和农业的发展造成了十分不利的影响，特别是当前国家逐渐重视可持续发展的前提下，土壤污染更需要进一步加强治理。在今后的土壤污染治理工作中一方面需要建立完善的土壤污染治理法律法规。建立健全土壤污染治理法律可以有效地规范土壤污染治理工作，同时为土壤污染治理工作提供一定的保障。这在一定程度上也可以提高一些企业的污染治理积极性，减少企业污染物的排放，督促企业加强对污染物的处理工作。另一方面需要对于污染比较严重的企业进行严格的惩治。对于一些对土壤污染比较严重的企业需要加强治理，对于企业的污染物处理要进行严格的监督，对于一些特别严重的企业可以进行关闭，减少污染物的排放。除此之外还需要加强企业和工作人员的环境保护意识，尤其是土壤污染的教育，对于土壤污染造成的危害进行宣传教育，使企业和工作人员认识到土壤污染的严重危害性。在土壤污染治理工作中还需要进一步开发和研究一些新的土壤污染修复措施和方法，尽量减少污染物对于土壤的污染，保障人们的正常生活。
三、结语
随着当前工业的发展，我国的土壤污染逐渐严重，对人们的生活造成了十分不利的影响。当前我国的土壤污染修复措施并不十分完善，一些方法的效果并不十分明显，这导致我国的土壤污染治理工作难以进行。铁锰氧化物作为土壤中的一种丰富的物质对于环境当前的土壤污染有一定的作用，并且这一土壤污染修复的方法具有成本低，效果好的优势。在今后的土壤污染修复工作中需要进一步充分利用铁锰氧化物的土壤修复作用，同时还需要积极开发一些新的土壤污染修复方法，尽量减少土壤的污染程度。
重金属污染土壤处理篇8
目前，在全世界范围内，已有的土壤修复技术大致可以归纳为三种，一是物理修复技术，二是化学修复技术，三是生物修复技术。
1 物理修复技术
1.1 换土法
换土法顾名思义是用新鲜无污染的土壤全部或部分替换掉已污染土壤，它的技术原理是通过增加干净土壤来降低污染物浓度，以此达到修复目的。换土法可分为换土、去表土、客土以及翻土。换土法适用于小范围具有放射性污染源或难降解污染物的土壤，操作方法简单，即直接用新鲜无污染土壤替换掉已污染土壤。但是在处理污染土壤时要注意，以免造成二次污染。去表土适用于污染浅的土壤，直接将已污染的表层土壤移走就可得到干净土壤。客土适用于不易直接进行处理的土壤，在其表面撒上厚厚一层干净土壤，使植物在扎根时能直接接触到干净土壤，以此降低污染程度。翻土法适用于较厚土层的污染情况，这种方法是通过将表层受污染土壤翻到最底层，类似于农活中的“翻新”，以达到稀释污染物浓度的目的，从而降低污染程度。
1.2 热修复法
热修复法主要针对含有易挥发污染物的土壤，此方法可以通过蒸汽、射频、红外辐射等加热方法对污染土壤进行加热，对挥发出来的污染气体进行统一收集、处理，效果良好、可操作性强，属于物理修复的一种。热修复法可以根除土壤中的易挥发污染物质，并且气体由专业设备进行收集，可以防止造成二次污染。但是目前该方法的适用范围比较局限，对于常见重金属污染土壤并不适用，除此以外，其能量消耗与操作成本都相对较高，可操作性一般。该技术还需进行进一步发展与研究。
1.3 玻璃化技术
该方法适用于受重金属污染严重的土壤。重金属难降解、危害大，一般物理方法很难根除，并且通过食物链传到人体体内的重金属甚至可以给人造成致命性伤害，所以对重金属污染土壤的治理显得尤为重要。而玻璃化技术是对重金属污染土壤进行高温高压处理，以使重金属凝固在玻璃态土壤中，并根除二次污染。该方法效率高，并且可以根除重金属污染，但是工序复杂，成本较高，所以适用范围比较局限。
1.4 电修复法
该方法和玻璃化法的适用范围一样，都是针对重金属污染土壤。该方法是利用金属良好的导电性，在污染土壤中通入低压直流电，使金属中电子定向迁移，从而达到修复目的。这种方法不仅可以治理土壤污染，还可以对重金属进行收集和再次利用。除此之外，该方法成效快、工艺简单，并且价钱低廉，所以应用范围较广泛。另外，电修复法还可用于对有机物污染土壤的治理上。
2 化学修复法
2.1 淋洗法
淋洗法是指用淋洗液来冲洗土壤空隙介质中的污染物，操作简单并且安全。适用淋洗法之前要了解到需要修复土壤的土质特性。对粘性差的砂质一般只能进行初步淋洗，因为这种土质特性没办法对污染物进行有效吸附。当然对于粘性效果好的土壤就要进行二次修复过程了。二次修复选择的淋洗液一般是根据土质特性进行专一修复的无机溶液或有机溶液。第一次进行淋洗时，通常选择清水作为淋洗液，以免造成二次污染。对特殊土壤的处理也有用到无机溶液和有机溶液的，具体选择哪一种要根据土壤类型判断。
2.2 提取法
该方法与物理修复法搭配起来用，成效很好。该法就是借助于化学反应，使土壤中很难直接分离出的污染物变成易分离的溶解性络合物。之后从提取液中用物理或化学方法进行分离。提取液中富含丰富的可利用的离子，形成循环利用。该方法同样适用于重金属污染土壤的修复与治理，然而我国目前对这一块儿的技术研究还不够成熟，理论基础尚未完善，这一条路仍旧任重道远。
3 生物修复法
3.1 生物通气法
该方法适用受到易降解有机物污染的土壤，借助气体处理装置往污染土壤中通入氧气或空气，并抽走易挥发有机物，以利于微生物的繁殖，加快降解速度。在使用该方法之前，先在污染土壤里打三四口井（视具体污染面积而定），并在通入空气之前先通入适量的氮气（不可通入过多，以免抑制微生物的繁殖），以此作为进行降解的氮源。
3.2 植物修复法
该方法可用于修复重金属污染土壤和低浓度有机物污染土壤。其作用原理是用植物或者植物根系含有的特异微生物和多种酶来吸收土壤中的重金属，通过萃取或络合反应将重金属提取出来，以此达到修复效果。此方法的优点是用植物酶降低了重金属的活性，防止其通过扩散作用污染到地下水。国外植物修复技术发展已成熟，但是国内相关技术的发展还处于初级阶段，应用最多的是借助植物根系微生物作用修复被低浓度有机物污染的土壤。
4 结束语
污染土壤修复技术是环保工程重点研究的课题之一，由于要考虑到土壤的土质类型、所处的生态环境以及周边环境等因素的影响，土壤修复工作变得困难起来。虽然我国在这方面已经取得了一些成效，但是仍旧有很多内容亟待进行开发与研究。除此之外，缺乏统一的评价污染土壤修复技术的标准规则也对修复技术的进一步深入带来不良影响。所以相关部门要尽早建立针对大部分污染土壤类型都适用的评价标准规则，并且要定期检验修复效果，以实现污染土壤修复工作的准确性、实用性以及科学性。
参考文献
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重金属污染土壤处理篇9
一、土壤铅污染的治理方法
（一）物理方法
通过物理方法对土壤铅污染进行治理，主要以换土、隔离、客土以及电化学的方法进行处理，从而减轻土壤的铅污染并防止其扩散。
换土法是指将受到铅污染的土壤进行固定移除，移除后将没有被污染的土壤进行填补。隔离法是指以修建墙体的方式进行对铅污染区域的隔离，将其污染控制在一定的范围之内。受成本等方面的影响，隔离法只适用于受污染面积较小且污染相对严重的区域。客土法是将表层的土壤通过采用机器挖翻的方法与深层土壤调换，再向土壤调换处加入新土，从而降低被铅污染的土壤及植物的污染程度。电化学法是通过增加直流场，使土壤中的铅离子在直流场的作用下，发生氧化还原反应。从而达到去铅的目的。以上方法都能够对土壤铅污染进行有效的治理，但这些方法在实施的过程中会耗费大量人力物力和财力，而且对修复后的铅污染土壤进行处理的难度也很大，所以不适合广泛推广。
（二）化学方法
化学方法中主要采取化学修复的方法对铅污染的土壤进行治理。化学修复法是通过利用化学试剂加入到受铅污染的土壤中，使化学试剂与铅元素发生化学反应，而达到铅离子的降低或迁移。进行化学修复法的主要的方法有化学固定法、淋洗液洗脱法、螯合剂处理法、氧化还原法等方法。
化学固定法是通过固定剂与土壤中的铅元素进行化学反应，降低其生物有效性和迁移性，使土壤含铅程度降低，从而达到降低土壤铅污染的目的。淋洗液洗脱法是通过选取土壤淋洗液对铅污染的土壤进行淋洗，使铅离子由固体形态转化成液体形态，再将回收的淋洗液进行处理。螯合剂处理法也称为整合诱导修复技术，是通过促进植物对铅的超吸收而达到预期目的。常用的螯合剂主要有两种，分别是小分子有机酸类螯合剂和氨基多羧酸类螯合剂。此方法的优点在于能够快速降低土壤含铅量，缺点在于使用中存在水污染的风险，并能对植物产生危害。氧化还原法就是在受铅污染的土壤中添加还原剂，使其与土壤发生氧化还原反应，使土壤中的铅元素低化，从而降低土壤中铅的毒性和活性。
（三）生物方法
生物修复技术早在上世纪90年代初就已经兴起，它是一种新型治理土壤铅污染的技术，其方法旨在通过利用生物的一些特性来抑制土壤污染的生物方法，生物修复技术主要包括的内容有：植物修复技术、微生物修复技术、动物修复技术以及基因工程技术和细胞工程技术等。利用这些方法治理土壤铅污染的优势在于二次污染小、治理成本低、操作相对简单和治理效果显著。植物修复技术是指通过利用某些植物对土壤铅元素吸收的方法进行减少土壤中的铅含量，这种方法既快捷又简单方便，并且比较经济适用，符合生态发展要求，具有相当广泛的发展前景，其方法手段主要有植物挥发、植物提取和植物钝化三种。微生物修复技术是指通过利用微生物进行对土壤中铝元素进行化解，从而使土壤铝污染得以减轻。动物修复技术是指利用蚯蚓对矿山土壤污染进行治理，通过大量放养蚯蚓使之在土壤中对有毒物质进行体内分解，这种方法不仅治理成本低，而且还没有二次污染，是一种改良土壤的好方法。基因和细胞工程技术则是通过改变细胞内的关键酶或酶系统，可以提高微生物的降解速率，并形成降解有毒污染物的新型催化活性，从而对土壤铝污染进行治理。
（四）对污染源头的寻找与防治
如果土壤存在铝污染，则一定有其污染源，如果一昧的对铝污染进行治理，而不寻找其源头，那么治理也将毫无意义，所以，必须对造成土壤铝污染的污染源进行寻找，并杜绝铝污染现象的再次发生，而且找到污染源后必须通过以上方法去解决土壤铝污染问题，只有这样，土壤的铝污染才会得到根治。
二、土壤铅污染治理的意义
对土壤铝污染进行治理，具有重大的现实意义。
（一）对土壤铝污染进行治理可以使土壤的毒性减弱或消除，使土壤恢复正常的机能，从而适合植物的生长，为人类的生存环境的改善创造条件。
（二）污染是目前社会比较关注的公共话题，解决了土壤的铝污染，有利于可持续发展战略的实施。
（三）农作物的生长离不开优质的土壤，对土壤铝污染进行治理，利于农作物的种植，为人们的物质生活提供保障。从大的角度来讲，可以提升国家的粮食储备能力。
三、结束语
目前随着社会的不断发展，城市工业化不断加快，环境及土壤的污染也日益严重，因此对污染的治理工作显得尤为重要。针对污染的治理，需要我们采取适当的方法去进行，不要盲目的去进行治理，而导致土壤污染的状况恶化，要根据其污染的性质及污染的来源去进行综合治理，要利用科学技术进行对其改造，并以预防为主，防治兼施的原则去认真看待土壤的重金属污染。
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重金属污染土壤处理篇10
近年来，我国食品安全形式非常严峻，有一部分原因就是农田遭到污染，尤其是重金属污染。据报道，目前我国受砷、铬、铅等重金属污染的耕地而积近2000万平方千米，约占总耕地而积的20%；其中工业“三废”污染耕地1000万平方千米，污水灌溉达330多万平方千米。重金属不能被土壤微生物所分解，易在土壤中蓄积或转化为毒性更大的化合物。土壤重金属污染的特点为长期累积效应、隐蔽性、不可逆性和一定的交互作用。土壤受重金属污染后，影响农作物并通过食物链等影响人体健康，造成中毒危害。另据国土资源部的最新调查显示：每年我国约有1200万吨粮食被重金属所污染，这些粮食足够养活4000万左右的人口，并且这种污染问题日益严重。因此，对农田重金属污染的治理显得尤为迫切。当前，土壤重金属污染的治理方法主要有工程措施、物理化学方法、化学修复方法、以及生物修复方法。本文将重点介绍生物修复法在农田重金属污染治理中的研究进展，同时对生物修复法治理农田重金属污染的研究前景进行展望。
1 简介
生物修复法是指利用生物的生命代谢活动降低环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害，从而使污染的土壤局部地或完全地恢复到原始状态。其优点有：成本低、不破坏土壤生态环境、可以回收再利用贵金属、造成二次污染机会较少。缺点有：周期长、一种植物一般只能提取一种或者几种重金属、而植物固定只是将重金属暂时固定，如果土壤环境发生变化，重金属的毒性作用还有可能再次出现[1]。
2 生物修复法的分类
生物修复作用治理农田重金属污染方法可以分为动物修复法、植物修复法以及微生物修复法。它们有着不同的优缺点。因此，在利用生物技术处理重金属污染时，要结合当地实际，因地制宜，才能达到预期效果。
2.1 动物修复
动物修复是指土壤动物群通过直接的吸收、转化和分解或间接的改善土壤理化性质，提高土壤肥力，促进植物和微生物的生长等作用而修复土壤污染的过程。有关动物修复的研究报道较少，主要集中在有机物和农药污染土壤的修复（如利用蚯蚓等修复）和富营养化水体的修复（如利用滤食性贝类、棘皮动物、河蟹等修复），对重金属污染土壤的动物修复机理仍处于探索阶段[2]。
2.2 微生物修复
利用土壤微生物的蓄积和降解作用来治理土壤重金属污染是一种高效的途径。国内外许多研究己证明，菌根在修复遭受重金属污染的土壤方面发挥着特殊的作用，他们减轻了植物在重金属污染的土壤中的受害程度[3]。
土壤重金属污染的微生物修复是利用微生物的生物活性对重金属的亲和吸附或转化为低毒产物，从而降低重金属的污染程度[4]。利用微生物（藻类、细菌和酵母等）来减轻或消除重金属污染，虽然微生物不能降解和破坏重金属，但是可以通过改变它们的物理或化学特性而影响金属在环境中的迁移和转化。其修复机理包括表面生物大分子吸收转运、细胞代谢、空泡吞饮、生物吸附和氧化还原反应等。微生物对上壤中重金属活性的影响主要体现在以下几个方面：①溶解和沉淀作用；②生物吸附和富集作用；③氧化还原作用。微生物修复技术种类繁多，可进行异位修复、原位修复以及原位/异位联合修复。其中，原位修复操作简单，对原有的土壤环境破坏程度低。微生物修复受各种环境因素的影响较大，氧气、pH、温度、水分等均可影响微生物活性进而影响修复效果，其田间试验效果不是非常理想。因此，为降解菌提供适宜条件以促进其生长繁殖至关重要，这也是今后研究的重点。
2.3 植物修复
植物修复技术是指通过植物自身及共存微生物体系，修复和消除由无机废弃物和有机毒物造成的土壤环境污染的一种技术。
我国野生植物资源丰富，生长在天然的污染环境中的耐重金属植物和野生超积累植物数不胜数。因此开发与利用这些野生植物资源对植物修复的意义十分重大。有关资料表明，大量植物对重金属Cr，Cd，Co，Pb，Ni，Cu，Zn等有很强的吸收积累能力。比如国内有人利用白菜修复重金属污染土壤，如丛孚奇等将白菜用于钥矿区重金属污染土壤的修复研究，结果表明磷酸氢二钠一柠檬酸缓冲溶液能显著提高白菜的地上部富集土壤中重金属元素的能力。李玉双[5]等以沈阳张士灌区重金属污染上壤为修复对象，采用盆栽试验，研究了乙二胺四乙酸（EDTA）对白菜富集重金属及其生长状况的影响。结果表明，EDTA能够提高白菜对上壤中Cu，Cd，Pd 和Zn的植物提取效率。
但是，由于超富集植物一般只能积累某些重金属元素，植物物种的选取受到不同地理气候条件的限制，同时富集植物和超富集植物生物量一般较少，生长速度慢，积累效率低。所以，利用野生抗性植物进行重金属污染土壤的治理还未取得理想结果。这就需要相关科研人员做进一步深入的研究，以求早日获得生长周期短，能吸附多种重金属，积累效率高的重金属富集吸收植物。
2.4 综合修复技术
由于每个地区的污染物来源不同造成各地污染情况有很大的差异。只用一种修复技术往很难达到目标。因此，开发复合修复方法成为土壤重金属污染修复的主要研究方向[6]。现今开始投入应用的复合修复技术的主要类型有动物/植物联合修复、化学/物化一生物联合修复以及植物/微生物联合修复。
3 展望
生物修复技术治理重金属污染土壤以其低成本、高效率、适用范围广和无二次污染等优点已成为重金属污染农田土壤治理中的一个全新研究领域和国内外有关学者研究的热点之一。但是由于其起步晚，难度大，其大部分研究还处于实验室阶段，尚不能有效地应用于重金属农田污染的治理中去，但随着不同学科（遗传学、土壤学、生态学、化学、生理学、环境保护学和生物工程）的相互配合。我们相信该技术会日趋成熟，并且为重金属污染农田的治理贡献出巨大的力量。
【参考文献】
[1]肖鹏飞，等.土壤重金属污染及其植物修复研究[J].辽宁大学学报：自然科学版，2004，31（3）：279-283.
[2]李宇飞.土壤重金属污染的生物修复技术[J].环境科学与技术，2001.34（12H）：148-151.
[3]王真辉.农田土壤重金属污染及其生物修复技术[J].海南大学学报：自然科学版，2002，12：386-387.
重金属污染土壤处理篇11
Keywords：soilpollution；characteristics；types；hazards；managementstrategies
中图分类号：X53文献标识码：A文章编号：1006-4311（2018）08-0044-02
0引言
随着人类社会活动和农业生产的日益频繁，农村地区土壤污染越来越严重，对我国农业生产和农民生活造成了严重危害。近些年来，我国加大了土壤污染治理力度，特别是2014年推出的《环保法案修订案》为我国农村地区土壤治理指明了方向，确保土壤污染防治的相关工作落实，对我国环保工作展开起到了积极作用。
1农村土壤污染的特点、类型及危害
1.1特点
第一，累积性。大气、水体中的污染物容易扩散、转移，而土壤中的污染物不具备这样的特性，易积累在土壤中；第二，隐蔽性。大气、水体中的污染物一般通过视觉、嗅觉、触觉等方式可以直接感觉到，但是土壤中的污染物要经过样品检测、分析后才能发现，所以很难发现；第三，难逆转性。重金属是土壤污染的主要源头，其在土壤中很难消失、稀释，实现完全的降解需要很长时间；第四，不均匀性。由于土壤中的污染物转移速度慢，且土壤土质差异大，造成污染物分布不均匀；第五，治理任务艰巨。土壤污染一旦发生，治理难度十分大。仅仅是切断污染源头就要花费大量的资金和时间，后期恢复更是一个长期过程。
1.2污染类型
调查显示，农村地区土壤污染主要包含以下几个方面。第一，化肥、农药的不当使用污染土壤。化肥及农药的使用能大大提高粮食作物的产量。但是氮、磷等化学肥料的长期大量使用却能破坏土壤结构，造成土壤板结、耕地土壤退化、致使耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、增加了农业生产成本，影响了农作物的产量和质量。第二，废水污染土壤。使用生活污水和工业废水灌溉农田是导致土壤污染的重要原因之一。但是这些污水中含有大量重金属、酚、氰化物等有毒有害的物质，它们会将污水中有毒有害的物质带至农田，在灌溉渠中形成污染带。第三，大气污染土壤。大气中的有害气体主要是由工业生产、汽车尾气和生活取暖排出的有毒气体，它的污染面大、覆盖范围广，会对土壤造成严重污染。废气污染大致分为两类：一是气体污染，如二氧化硫、氟化物、氮氧化物、碳氫化合物等，在大气和水滴中转化为硫酸、硝酸等随雨雪落地，形成酸雨。酸雨不仅直接腐蚀农作物，而且降低土壤缓冲能力；第四，固体颗粒污染，如粉尘、烟尘等固体粒子及烟雾，雾气等液体粒子，它们通过沉降或降水进入土壤，造成污染。第四、生物残体和牲畜排泄物对土壤的污染。利用禽畜饲养场的粪便和屠宰场的废物作农业肥料，如果不进行物理和生化处理，则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可导致土壤和水域污染，并通过水和农作物危害人群健康。第五，固体污染物的污染。固体废弃物主要是农用地膜和工业、生活固体废弃物。一是各种农用塑料薄膜作为大棚、地膜覆盖物被广泛使用，如果管理、回收不善。大量残膜碎片散落田间，会造成农田“白色污染”。这样的固体污染物既不易蒸发、挥发，也不易被土壤微生物分解，是一种长期滞留土壤的污染物。土壤内非降解残留膜数量超过土壤自净容量时，会影响农田机械耕作，破坏土壤结构。二是工业废渣和生活垃圾如果不经有效处理，随意丢弃或简单深埋处理不仅占用大量土地资源，其产生的有毒物质还将严重污染土壤。在我国，有大量的城市垃圾都是采取深埋（或者露天处理）的方式简单处理，而垃圾填埋场大部分选择城市郊区。而且，由于农村经济发展落后，虽然垃圾数量相对较少，但有效处理率极低，垃圾基本是露天堆放。第六，重金属元素引起的污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤，造成铅污染；各种大量使用杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂导致砷污染；铀矿开采和浓缩、钍矿开采、核实验、核废料处理、燃烧发电厂、磷酸盐矿开采及加工都是土壤辐射污染的来源。还有，铜、锰、镉等重金属长期潜伏在土壤中，随着时间的推移而慢慢累积，达到一定量后，就会出现重金属超标，给土壤造成严重污染。在重金属超标土壤中生长期起来的农作物也会含有重金属含量，人食用后，损伤人体肝脏等器官。此外，重金属污染降解慢，对土壤的污染是持续性的，难以治理。第七，其他有机物污染。部分化工企业多的农村地区，由于化工企业排放物中有大量的有机物，如硫化物、苯酚等，这些物质造成土壤中的微生物疯狂生长，破坏土壤结构，进入人体后可能致癌。
1.3污染危害
我国是农业大国，農业在国民经济中占据十分重要的地位。同时，我国也是人口大国，每年都需要数量庞大的粮食。农村土壤污染后，除了破坏农业生态环境，降农产品食品安全外，还会危及人体生命健康。从长远角度看，农村土地污染的难治理性会增加治理工作的难度，在漫长的治理过程中，污染土壤持续影响农业生产，不利于农业产业健康发展，可能引起食品安全危机。根据国土资源部统计表明，目前全国耕种土地面积的10%以上已受重金属污染。全国土壤总的点位超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。中国工程院院士罗锡文2011年10月份曾表示，全国3亿亩耕地正在受到重金属污染的威胁，占全国农田总数的1/6。环保部文件显示，在对我国30万公顷基本农田保护区土壤有害重金属抽样监测时发现，有3.6万公顷土壤重金属超标，超标率达12.1%。
2农村地区土壤治理策略
农村地区土壤污染，直接影响着农村地区生态安全和农作物食品安全，危及人体生命健康。一旦污染的农食品流入市场，极可能造成食品安全问题。针对这样的情况，我国政府部门一直高度重视农村土壤污染治理工作，加强防御保护，重点治理已经污染的土壤，恢复土壤层结构，为农作物生长提供安全的生长环境。
2.1清理污染土壤
由于土壤污染具有隐蔽性和难治理性，为了尽快恢复土壤结构组成，通过清理污染土壤将土壤中的重金属污染区和有机物污染区消除掉，降低土壤中的重金属和有机物含量，使污染土壤能够正常的重视农作物。这就是人们常说的物理还原法。如，部分地区通过物理还原法清理污染土壤区域后，将未污染的土壤换填在污染区上，避免重金属持续污染土壤，使土壤结构组分得以恢复。此外，有的地区在重污染土壤位置上浇筑水泥，用以固定污染物，防止污染物转移，进一步扩大污染面。待污染区域土壤测试合格后，继续种植农作物，可促进土壤结构恢复。
2.2对污染物进行化学反应处理
除了采用物理还原法外，还可以采用化学反应方法处理农村污染土壤。这种方法能够彻底解决土壤污染物污染问题，减少土壤修复过程中的环境破坏，特别是适合污染面积大区域的土壤污染治理工作。利用化学方法进行农村土壤污染治理的常用方法有化学氧化、化学还原、电化学修复、化学淋洗等。其中，化学氧化和化学还原主要是利用氧化剂、还原剂与污染物的化学反应来降解污染物，或降低污染物毒性，进而降低土壤污染严重程度。化学淋洗方法是通过化学溶剂把土壤中的污染物清转移出去，便于集中处理污染物，加快土壤污染治理和恢复。
2.3利用微生物进行土壤治理
有机物中的微生物虽然是造成土壤污染的主要根源，但是有些微生物以污染物作为事物，能够消耗和分解污染物。所以，农村土壤污染治理可以采用微生物修复法，将有益的微生物群落引入到污染土壤中，利用这些微生物吸附重金属离子，使重金属离子价态改变，进而降低重金属含量。
微生物不仅能降低土壤中的重金属含量，还能消耗土壤中的有机物，使复杂的有机物分解为成分比较简单的有机物，加快有机物污染降解速度，达到污染治理目的。目前，微生物治理土壤污染的方法已经有了很普遍应用，具体实践中要充分考虑土壤环境，根据土壤情况和污染程度高低选择适合的菌种群落，否则无法发挥出微生物的污染物分解作用。特别是污染程度严重区域，微生物可能出现死亡情况，所以需要进一步分析微生物污染治理法。
2.4在污染土壤上种植植被
很多植物具有污染物固定、分解、吸收等作用，在土壤污染地区种植植物，可以利用植物的特性、功能达到污染治理目的。目前，常用的植被修复主要强调污染物提取，即通过植物将污染物转移到植物内部，减少污染物在土壤中的累积，降低土壤污染严重程度。除了吸收污染物外，植物还能固定土壤，减少水土流失，改善土壤结构，使污染土壤逐渐恢复种植条件。
3结论
综上所述，农村地区土壤污染危害极大。为了降低土壤危害，各级政府部门和相关单位高度重视农村土壤污染治理工作，通过物理法、化学法、微生物法、植被法等一系列方法治理污染，并恢复土壤结构组分，尽快恢土壤种植条件。在这基础上，还应注重土壤污染防御，减少土壤污染源，保护农村土壤安全。
参考文献：
[1]朱天宇.论述农村地区土壤污染治理策略[J].农村经济与科技，2016，27（12）：25.
[2]任兴超.浅议我国土壤污染现状及治理措施[J].新农村，2013.
[3]刘福兴，宋祥甫，邹国燕，付子轼，刘娅琴，薛利红，杨林章.农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践——水环境生态修复技术[J].农业环境科学学报，2013，32（11）：2105-2111.
重金属污染土壤处理篇12
1、矿山重金属的来源
金属矿山开发的开采、选洗、冶炼都会向环境中排放重金属元素，原生硫化物矿床在开采利用过程中，废弃的硫化物经过长期的自然氧化、雨水淋滤而导致重金属元素大量进入矿区。硫化矿物的氧化反应速率除与反应时间、温度、硫化矿物的含量、种类有关外，还与外界环境如氧气、水、生物活动特别是氧化铁杆菌等有关。固体废物的风化可以导致重金属元素的淋滤释放，特别是铅锌矿、汞铊矿在开采利用过程中，尾矿废石中的铅、锌、砷、铊以及伴生组分如镉、铬、铜在地表水的冲洗和雨水的淋滤下进入土壤并累积起来。
土壤中重金属元素的迁移分布行为受到土壤pH值、有机质、矿物组成、阳离子代换量等性质的制约，如铊在土壤中的含量与有机质含量有明显的正相关性，而与土壤中的粘土矿物含量呈负相关性。通常情况下，表层土壤中含铊量较高，深层土壤与土壤下伏的基岩中含铊量低，锰矿物对重金属元素有着强烈的固定作用，这使得重金属元素在土壤中的含量明显高于河流沉积物。
2、重金属的危害分析
重金属在土壤一植物系统中迁移直接影响到植物的生理生化和生长发育，从而影响作物的产量和质量。当土壤被重金属污染后，重金属在土壤中累积，当达到一定程度便会对作物产生不良影响，不仅影响作物的产量和品质，而且通过食物链最终影响人类健康。如铅能伤害人的神经系统，特别对幼儿的智力发育有极其不良的影响；镉的毒性很大，在人体内蓄积会引起泌尿系统功能变化，还会影响骨骼发育，如1955年发生在日本神通川地区的“痛痛病”，就是因为该地区的土壤一植物系统受到镉的污染；1953年日本水俣氮肥厂的乙酸乙醛反应管排出含有氯化甲基汞的汞渣流入水体，有毒物质被鱼、虾、贝类食人后，由食物链进人人体，导致了“水俣事件”的发生。在中国，随着污灌面积不断扩大，土壤重金属的污染问题日趋严重，如沈阳、兰州、桂林、萍乡等地重金属污染均较明显；湖南株洲的冶炼厂和化工厂附近地区的重金属汞、镉、铅的含量均超标，对人和家禽健康危害很大。土壤重金属污染对人类健康造成的威胁已引起世界各国科学工作者的普遍关注，对其治理成为目前研究的难点和热点。
3、矿山重金属污染的生物修复技术
生物修复，指一切以利用生物为主体的环境污染的治理技术。它包括利用植物、动物和微生物吸收、降解、转化土壤中的污染物，使污染物的浓度降低到可接受的水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，也包括将污染物稳定化，以减少其向周边环境的扩散。这是一种利用各种天然生物过程而发展起来的现场处理各种环境污染的技术，生物修复的处理费用比较低，而且对环境的影响也比较小、生物处理的效率相对也比较高。
3.1植物修复
植物修复技术是利用植物提取、吸收、分解、转化或固定土壤、沉积物、污泥或地表、地下水中有毒有害污染物技术的总称，也就是将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上，而该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力，将植物收获并进行妥善处理后即可将该种重金属移出土体，达到污染治理与生态修复的目的。植物提取是目前研究最多并且最有前景的方法。目前发现的具有超累积能力的植物约400多种。植物提取技术首先要筛选出超累积植物，植物提取利用植物从土壤中吸收金属污染物，并在植物地上部分富集对植物体收获后进行处理，从而降低了土壤中重金属的含量。
植物修复技术目前已经广泛地应用于对土壤重金属污染的治理，但是在运用的过程中产生了很多的问题，比如植物修复技术并不能从根本上消除重金属污染的问题，而是将重金属从土壤中吸收或吸附到植物体内或根部.然而如何防止富集在植物中的重金属重新流入到环境和食物链中，怎样有效的处理植物中的重金属以及防止产生二次污染等。
3.2微生物修复
除了植物修复技术外，重金属污染的处理措施还包括有微生物技术。土壤重金属污染的微生物修复是利用微生物的生物活性对重金属的亲和吸附或转化为低毒产物，从而降低重金属的污染程度。在长期受某种重金属污染的土壤上，生存着数量众多的、能适应重金属污染的环境并能氧化或还原重金属的微生物类群。对于某些重金属污染的土壤，可以利用微生物对重金属进行固定、移动或转化，改变它们在环境中的迁移特性和形态，从而进行生物修复。微生物主要通过生物吸附和富集作用、溶解和沉淀作用、氧化还原作用和菌根真菌与土壤重金属的生物有效性关系对土壤中重金属活性产生影响。
3.3动物修复
土壤中的某些低等动物（如蚯蚓和鼠类）能吸收土壤中的重金属，因而能一定程度地降低污染土壤中重金属的含量。随着生物技术和基因工程技术的发展，土壤生物修复技术研究与应用将不断深入并走向成熟，特别是微生物修复技术、植物生物修复技术的综合运用将为有毒、难降解、有机物污染土壤的修复带来希望。
4、结论
酸性矿山废水和尾矿是造成矿山重金属污染的主要原因，因此，在以后的矿山重金属污染研究中，测定矿区有毒、有害重金属元素的总量及其在不同环境介质中的赋存相态，区分重金属元素的来源及其在矿区的运移途径；综合利用重金属元素污染的评价方法，从环境地球化学工程学的原理和方法出发，加大矿山重金属元素的污染治理和生态修复工作等方面还有很大的发展空间。
参考文献：
[1]刘敬勇，常向阳，涂湘林.矿山开发过程中重金属污染研究综述.矿产与地质.2006年l2月
重金属污染土壤处理篇13
引言
我国土壤污染的总体形势严峻，部分地区土壤污染严重，在重污染企业或工业密集区、工矿开采区及周边地区、城市和城郊地区出现了土壤重污染区和高风险区。土壤污染类型多样，呈现出新老污染物并存、无机有机复合污染的局面。土壤污染途径多，原因复杂，控制难度大。土壤环境监督管理体系不健全，土壤污染防治投入不足，全社会防治意识不强。由土壤污染引发的农产品质量安全问题和逐年增多，成为影响群众身体健康和社会稳定的重要因素。由于污染，土壤的营养功能，净化功能，缓冲功能和有机体的支持功能正在丧失。土壤是生态环境系统的有机组成部分，是人类生存与发展最重要和最基本的综合性自然资源。我们不能坐以待毙，要加强研究，采取措施，切实阻止土壤污染继续扩大的趋势，清除被称为“化学定时炸弹”的土壤污染。
1.造成我国土壤污染的原因
1.1过量施用化肥
虽然施用化肥是农业增产的重要措施，但长期大量使用氮、磷等化学肥料，会破坏土壤结构，造成土壤板结、耕地土壤退化、耕层变浅、耕性变差、保水肥能力下降、生物学性质恶化，增加了农业生产成本，影响了农作物的产量和质量;未被植物吸收利用和根层土壤吸附固定的养分，都在根层以下积累或转入地下。残留在土壤中的氮、磷化合物，在发生地面径流或土壤风蚀时，会向其他地方转移，扩大了土壤污染范围。过量使用化肥还使饲料作物含有过多的硝酸盐，妨碍牲畜体内氧气的输送，使其患病，严重导致死亡。
1.2农药是土壤的主要有机污染物
全国每年使用的农药量达50万~60万t，使用农药的土地面积在2.8亿hm2以上，农田平均施用农药13.9 kg/hm2。直接进入土壤的农药，大部分可被土壤吸附，残留于土壤中的农药，由于生物和非生物的作用，形成具有不同稳定性的中间产物或最终产物无机物。喷施于作物体上的农药，除部分被植物吸收或逸入大气外，约有1/2左右散落于农田，又与直接施用于田间的农药构成农田土壤中农药的基本来源。农作物从土壤中吸收农药，在植物根、茎、叶、果实和种子中积累，通过食物、饲料危害人体和牲畜的健康。
1.3重金属元素引起的土壤污染
全国320个严重污染区约有548万hm2土壤，大田类农产品污染超标面积占污染区农田面积的20%，其中重金属污染占80%，粮食中重金属镉、砷、铬、铅、汞等的超标率占10%。被公认为城市环境质量优良的公园存在着严重的土壤重金属污染。汽油中添加的防爆剂四乙基铅随废气排出污染土壤，使行车频率高的公路两侧常形成明显的铅污染带。砷被大量用作杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂和除草剂，硫化矿产的开采、选矿、冶炼也会引起砷对土壤的污染。汞主要来自厂矿排放的含汞废水。土壤组成与汞化合物之间有很强的相互作用，积累在土壤中的汞有金属汞、无机汞盐、有机络合态或离子吸附态汞，所以，汞能在土壤中长期存在。镉、铅污染主要来自冶炼排放和汽车尾气沉降，磷肥中有时也含有镉。
1.4污水灌溉对土壤的污染
我国污水灌溉农田面积超过330万hm2。生活污水和工业废水中，含有氮、磷、钾等许多植物所需要的养分，所以合理地使用污水灌溉农田，有增产效果。未经处理或未达到排放标准的工业污水中含有重金属、酚、氰化物等许多有毒有害的物质，会将污水中有毒有害的物质带至农田，在灌溉渠系两侧形成污染带。
1.5大气污染对土壤的污染
大气中的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质，在大气中发生反应形成酸雨，通过沉降和降水而降落到地面，引起土壤酸化。冶金工业排放的金属氧化物粉尘，则在重力作用下以降尘形式进入土壤，形成以排污工厂为中心、半径为2~3 km范围的点状污染。
1.6固体废物对土壤的污染
污泥作为肥料施用，常使土壤受到重金属、无机盐、有机物和病原体的污染。工业固体废物和城市垃圾向土壤直接倾倒，由于日晒、雨淋、水洗，使重金属极易移动，以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散。
1.7牲畜排泄物和生物残体对土壤的污染
禽畜饲养场的厩肥和屠宰场的废物，其性质近似人粪尿。利用这些废物作肥料，如果不进行物理和生化处理，则其中的寄生虫、病原菌和病毒等可引起土壤和水域污染，并通过水和农作物危害人群健康。
1.8放射性物质对土壤的污染
土壤辐射污染的来源有铀矿和钍矿开采、铀矿浓缩、核废料处理、核武器爆炸、核实验、燃煤发电厂、磷酸盐矿开采加工等。大气层核试验的散落物可造成土壤的放射性污染，放射性散落物中，90Sr、137Cs的半衰期较长，易被土壤吸附，滞留时间也较长。
2.植物修复机理及优点
植物修复是利用可超富集重金属的植物吸收、积累环境中的污染物，并降低其毒害的环保生物技术。根据修复植物在某一方面的修复功能和特点可将植物修复分为三种基本类型：植物提取修复，植物稳定修复和植物挥发修复。
2.1植物修复机理
2.1.1植物提取修复
利用重金属积累植物或超积累植物将土壤中的重金属提取出来，富集并搬运到植物根部可收割部分和植物地上的枝条部位。植物提取修复是目前研究最多且最有发展前途的一种植物修复技术。
2.1.2植物挥发修复
植物挥发是利用植物的吸收、积累和挥发而减少土壤中一些挥发性污染物，即植物将污染物吸收到体内后将其转化为气态物质释放到大气中。目前，在这方面研究最多的是金属元素汞和非金属元素硒。植物挥发修复技术只限于挥发性重金属的修复，应用范围较小，而且将汞、硒等挥发性重金属转移到大气中有没有环境风险仍有待于进一步研究。
2.1.3植物稳定修复
利用重金属耐性植物降低重金属的活性，从而减少重金属被淋滤到地下水或通过空气载体扩散进一步污染环境的可能性。目前，该技术在矿区大量使用，如废弃矿山的复垦工程，各种尾矿库的植被重建等。值得注意的是植物稳定也并没有将重金属从土壤中彻底清除，当土壤环境发生变化时仍可能重新活化并恢复毒性。植物稳定修复的作用主要有两方面：一是通过根部累积、沉淀、转化重金属，或通过根表面吸附作用固定重金属。二是保护污染土壤不受风蚀、水蚀，减少重金属渗漏污染地下水和向四周迁移污染周围环境。植物稳定修复并没有从土壤中将重金属去除，只是暂时将其固定，在减少污染土壤中重金属向四周扩散的同时，也减少其对土壤中的生物的伤害。但如果环境条件发生变化，重金属的可利用性可能又会发生变化，因而，没有彻底解决重金属污染问题。重金属污染土壤的植物稳定修复是一项正在发展中的技术，若与原位化学钝化技术相结合可能会显示出更大的应用潜力。未来的研究方向可能是耐性植物、特异根分泌植物的筛选，以及稳定修复植物与原位钝化联合修复技术的研究。
2.2植物修复技术的优点
植物修复技术较其他物理的，化学的和生物的方法更受社会欢迎。该技术成本较低，据美国的实践，植物修复比物理化学处理的费用低了几个数量级，此技术在清洁土壤中金属的同时，还可清楚污染土壤周围的大气或水体中的污染物，有美化环境的作用，易为社会所接受。
此外，植物修复重金属污染的过程也是土壤有机质含量及土壤肥力增加的过程，被植物修复过得干净农田更适合多种农作物生长。生物固化技术能使地表长期稳定，控制风蚀，水蚀，有利于生态环境改善，而且维持成本较低。植物的蒸腾作用还可以防止污染物向下迁移，同时，植物把氧气供给根际可促进根际有机物的降解。
3.植物修复技术的局限性及影响因素
3.1植物修复技术的局限性
植物是活的生物体，需要有合适的生存条件，因此植物修复有其局限性：要针对不同污染状况的突然选择不同的生态型植物。重金属污染严重的土壤，适宜选用超积累植物，而污染较轻的土壤则需要选用耐重金属植物；植物修复过程通常较为缓慢，对土壤肥力，气候，水分。盐度，酸碱度，排水与灌溉系统等条件和认为条件有一定的要求；植物修复往往会受土壤毒物毒性的限制，一种植物常常只能吸收一种或两种重金属，对土壤中其他浓度较高的重金属会表现出某些中毒症状，从而限制了植物修复技术在多种重金属污染土壤治理方面的应用；用于清理重金属污染土壤的超累积植物通常都比较矮小，生物量低，生长缓慢，生长周期较长的类型，因而修复效率低，不利于机械作业；用于清理重金属污染的植物往往会通过器官腐烂，落叶等途径使重金属污染物重返土壤。因此必须在植物落叶前收割处理。
3.2植物修复技术的影响因素
