改变金属在土壤中的存在形态


   随着中国工业化、城镇化进程快速推进,土壤重金属污染日益突出,化工、采矿、冶炼等工业“三废”、城市交通、大气沉降、畜禽粪便、城市污泥、农药化肥等成为主要污染源。据统计,中国受重金属污染耕地面积约2.0×10 7  hm 2 ,占耕地总面积的 20%左右,以中轻度污染为主,重金属污染而引起的粮食和食品安全问题屡见不鲜。据 2011 年对中国26 个城市土壤样品重金属含量分析发现,各金属平均含量均超过了土壤环境背景值,其中铅和镉污染尤其严重,分别是背景值的 41.9 91.4 倍,东部、中南和西南地区的土壤重金属含量相差较大,省会和地级城市的污染程度也不同。

  重金属进入农田土壤后,不仅对土壤微生物数量、种群结构、土壤酶活性有负面影响,导致土壤肥力下降,而且干扰作物的正常新陈代谢过程,引起农作物产量、品质下降,最终经食物链在人体内累积,对人体健康形成危害。目前,重金属污染土壤修复技术可分为 2 类:1)利用各种手段削减土壤重金属总量。工程措施和植物修复是主要代表,前者有新土置换法、物理分离法等,后者涉及植物提取技术、植物挥发技术等;2)通过改变金属在土壤中的存在形态,降低在土壤中的移动性和生物有效性,原位化学钝化技术和微生物修复是其主要代表。土壤重金属污染涉及面大,一般要经历修复成本和修复效率两个瓶颈,同时要接受二次污染的考验。工程措施成本高、破坏土壤自然性状,植物修复目标生物量低、修复周期长、植物后续处置困难,实际应用过程中受到了不同程度限制,原位钝化修复技术因成本较低、操作简单、见效快而适合大面积污染治理,受到环境工作者的广泛关注。

  本文从土壤重金属污染化学钝化修复材料、钝化机制、影响修复效果的环境因子以及风险评价等方面综述了近年来土壤重金属污染化学钝化修复的研究进展,以及存在的问题和建议,为开展土壤重金属污染修复提供有益的参考。