重金属污染土壤修复技术的比较
1. 引言
以消除污染毒害并恢复土壤功能为宗旨的土壤修复，起步于20 世纪70 年代后期，其理论依据是在欧美国家发展起来的土壤污染化学与控制。为了寻找解决日趋严重的土壤污染与风险问题的方案，欧美等一些发达国家开始研究重金属污染土壤的修复理论、方法及技术，其中20 世纪80 年代至90 年代初在重金属污染的超积累植物修复和石油污染的微生物修复等基础理论与应用方面取得了显著进展，进一步推动了土壤污染修复领域的研究与发展。具有划时代意义的是1994 年在墨西哥召开第15 届世界土壤科学大会期间提出组建国际土壤修复专业委员会的倡议，以及1998 年在巴黎召开第16 届世界土壤科学大会上国际土壤修复专业委员会的正式成立。土壤修复（Soil Remediation）一词便应运而生，在全球广泛应用。近10 年来，区域性或国际性土壤修复国际会议、专题研讨会和技术交流会不断举行，论文集、编著、专著层出不穷，土壤修复理论与技术得到了长足进步，推动了土壤科学和环境科学的发展及专业人才的培养[1]。在众多的修复方法中，主要分为三大类，即物理、化学和生物方法，而每种方法之下又有多种不同的技术手段来达到去除重金属污染的目的，鉴于每种方法都有各自不同的适用范围和缺点、不足，这就需要对各种方法进行相互比较，从而根据实际情况选用不同的方法或者是方法组合。
2. 土壤重金属来源、危害及污染现状
土壤重金属污染与大气污染和水体污染相比，具有很强的隐蔽性。人们平时可以很直观地看见工厂的大烟囱冒出的黑烟是环境污染，江河湖泊水里长出绿藻发出恶臭是环境污染，却很少能注意到自己脚下的土地也在受到严重的污染。美国在20 世纪曾经启动了一项超级基金计划，为了解决地下水污染问题，投入200 多亿美元净化地下水。主要方法是把地下水抽出进行净化处理后再注回地下。计划执行一段时间后，科学家发现经过净化处理后的地下水，回到地下后水质并没有达到预期的效果，最后发现问题出在土壤。土壤中的污染物使净化后的地下水再次被污染[2]。科学研究发现，土壤重金属污染主要有下列几种途径
3．重金属污染土壤修复技术及其比较
3.1 重金属污染土壤修复技术方法
重金属污染土壤修复通常可采用原位修复和异位修复两种操作方式，其中异位修复又可分为现场处理和场外处理两种[3]。比较原位修复和异位修复，前者由于不需挖掘和输送土壤，因此可节约处理成本。但其通常需要较长的实施周期，且由于土壤及含水层存在差异性，不能保证处理的一致性；后者所需的修复周期相对较短，且可通过匀化、筛分、连续搅拌等手段更好地控制处理的一致性，但其需要挖掘土壤，因此所需费用较高且需增加工程设施。
根据作用原理的不同，重金属污染土壤修复技术主要可分为物理修复、化学修复和生物修复等技术。物理修复中的工程措施主要包括客土、换土和深耕翻土等措施。通过客土、换土和深耕翻土与污土混合，可以降低土壤中重金属的含量，减少重金属对土壤——植物系统产生的毒害，从而使农产品达到食品卫生标准。深耕翻土用于轻度污染的上壤，而客土和换土则是用于重污染区的常见方法，在这方面日本取得了成功的经验。工程措施是比较经典的土壤重金属污染治理措施，它具有彻底、稳定的优点，但实施工程量大、投资费用高，破坏土体结构，引起土壤肥力下降，并且还要对换出的污土进行堆放或处理。化学修复就是向土壤投入改良剂，通过对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用，以降低重金属的生物有效性。化学修复是在土壤原位上进行的，简单易行。但并不是一种永久的修复措施，因为它只改变了重金属在土壤中存在的形态，金属元素仍保留在土壤中，容易再度活化危害植物。
物理／化学修复是利用污染物或污染介质的物理／化学特性，以破坏(如改变化学性质)、分离或固化污染物，具有实施周期短、可用于处理各种污染物等优点[13]。主要有电动修复、电热修复和土壤淋洗。电动修复是通过电流的作用，在电场的作用下，土壤中的重金属离子(如Pb、Cd、Cr、Zn 等)和无机离子以电透渗和电迁移的方式向电极运输[14]，然后进行集中收集处理。电热修复是利用高频电压产生电磁波，产生热能，对土壤进行加热，使污染物从土壤颗粒内解吸出来，加快一些易挥发性重金属从土壤中分离，从而达到修复的目的。
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