土壤污染是指人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的污染物進(jìn)入土壤并積累到一定程度，引起土壤質(zhì)量惡化、功能降低的現(xiàn)象。土壤是人類(lèi)賴以生存的最基本的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，又是各種污染物的最終歸宿，世界上90%的污染物最終滯留在土壤內(nèi)。由于重金屬污染物在土壤中移動(dòng)性差、滯留時(shí)間長(zhǎng)、不能被微生物降解，并可經(jīng)水、植物等介質(zhì)最終影響人類(lèi)健康，所以采取措施對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行修復(fù)是必要的。現(xiàn)階段土壤重金屬污染修復(fù)主要有物理法、化學(xué)法和生物法三大類(lèi)。

一、 物理法

       大多物理分離修復(fù)技術(shù)都有設(shè)備簡(jiǎn)單、費(fèi)用低廉、可持續(xù)高產(chǎn)出等優(yōu)點(diǎn)，但是在具體分離過(guò)程中，其技術(shù)的可行性，要考慮各種因素的影響。物理分離技術(shù)要求污染物具有較高的濃度并且存在于具有不同物理特征的相介質(zhì)中，篩分干污染物時(shí)會(huì)產(chǎn)生粉塵，固體基質(zhì)中的細(xì)粒徑部分和廢液中的污染物需要進(jìn)行再處理。

（1） 客土和換土法

       主要分為深耕翻土、換土和客土。土壤僅受輕度污染時(shí)采用深耕翻土的方法，而治理重污染區(qū)時(shí)則采用異地客土的方法，即客土或者換土的方法?？屯痢Q土對(duì)于修復(fù)土壤的重金屬污染有很好的效果，它的優(yōu)點(diǎn)在于方法成熟和修復(fù)全面，主要缺點(diǎn)為工程量較大、投資高，并且容易造成土壤肥力下降等問(wèn)題。

（2）分離修復(fù)法

       土壤分離修復(fù)是指將粒徑分離( 篩分)、水力學(xué)分離、密度(重力) 分離、脫水分離、泡沫浮選分離和磁分離等技術(shù)應(yīng)用在污染土壤中無(wú)機(jī)污染物的修復(fù)技術(shù)，它最適合用來(lái)處理小范圍內(nèi)受重金屬污染的土壤，從土壤、沉積物、廢渣中分離重金屬，清潔土壤，恢復(fù)土壤正常功能。

（3）隔離法

       土壤隔離法是指采用防滲的隔離材料對(duì)土壤重金屬污染區(qū)域進(jìn)行分割、隔離，這種隔離即包括橫向上的隔離也包括垂向上的隔離。隔離法主要應(yīng)用于重金屬污染嚴(yán)重，且難以治理的污染土壤，這種土壤中的重金屬會(huì)隨著地下水的流動(dòng)而運(yùn)移，隨之而來(lái)的就是地下水重金屬污染和地表水重金屬污染。由于難以治理，或者治理時(shí)間較長(zhǎng)，用隔離法將其隔離起來(lái)，防止對(duì)外部繼續(xù)污染。

（4）熱力修復(fù)法

       熱力修復(fù)技術(shù)涉及利用熱傳導(dǎo) ( 加熱井和熱墻 ) 或輻射 ( 如無(wú)線電波加熱 ) 實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤的修復(fù)，包括高溫( 約 1000 ℃ ) 原位加熱修復(fù)技術(shù)、低溫 ( 約 100 ℃ ) 原位加熱修復(fù)技術(shù)和原位電磁波加熱技術(shù)等。主要針對(duì)的重金屬為汞。

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二、化學(xué)法

（1） 化學(xué)固化法

重金屬對(duì)土壤的主要影響為其可移動(dòng)性，重金屬在土壤中的存在形態(tài)決定了重金屬的可移動(dòng)性，土壤的理化性質(zhì)如有機(jī)質(zhì)含量、p H值和 Eh值等均可影響重金屬的存在形態(tài)，通過(guò)這些參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)重金屬在土壤中的可移動(dòng)性。重金屬化學(xué)固化的目的就是加入固化劑改變土壤的理化性質(zhì)，通過(guò)對(duì)重金屬的吸附或沉淀作用來(lái)降低其可移動(dòng)性。土壤中的重金屬被固定后，不僅可減少對(duì)土壤深層和地下水的污染影響，而且有可能在土壤中重建植被。常用的固化劑主要有石灰、磷灰石、沸石、堆肥和鋼渣等。不同固化劑固定重金屬的機(jī)理不同，如石灰主要通過(guò)重金屬與碳酸鈣的共沉淀反應(yīng)機(jī)制和重金屬自身的水解反應(yīng)實(shí)現(xiàn)固化，沸石通過(guò)離子交換吸附降低土壤中重金屬的可移動(dòng)性。

（2）土壤淋洗法

       土壤淋洗是通過(guò)逆轉(zhuǎn)重金屬在土壤中的離子吸附和重金屬沉淀這兩種反應(yīng)，把土壤中的重金屬轉(zhuǎn)移到土壤淋洗液中。土壤淋洗首先將挖掘出的土壤進(jìn)行去渣、分散后，與提取劑充分混合，重金屬將轉(zhuǎn)移到土壤提取劑中，然后用水淋洗除去殘留的提取劑，處理后的土壤中重金屬達(dá)到正常水平后，可被再利用，淋洗液進(jìn)行處理后可回收重金屬和提取劑。土壤淋洗技術(shù)的關(guān)鍵在于提取劑，其必須實(shí)現(xiàn)在提取重金屬的同時(shí)不破壞土壤原有結(jié)構(gòu)。目前提取劑主要有硝酸、鹽酸、磷酸、EDTA 和DTPA等。

（3）動(dòng)電修復(fù)法

       動(dòng)電修復(fù)是將通以低直流電的電極插入污染土壤中，土壤中的重金屬離子在電場(chǎng)作用下向電極富集，并采取方法進(jìn)行收集，集中處理。在電場(chǎng)作用下，重金屬在電滲透和電遷移的作用下向電極遷移富集。動(dòng)電修復(fù)近年迅速發(fā)展，在一些歐美國(guó)家已經(jīng)商業(yè)化，這種方法可以控制污染物的流動(dòng)方向，特別適合于低滲透的黏土和淤泥土，其經(jīng)濟(jì)成本也比較合理。

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三、生物法

（1）植物穩(wěn)定

       植物穩(wěn)定主要有兩個(gè)方面的作用：

       ♦減少污染土壤的水土流失。由于重金屬的毒害污染土壤基本沒(méi)有植被，無(wú)植被的土壤水土流失加劇，減少污染土壤的水土流失辦法是在污染土壤上種植耐重金屬植物。

      ♦ 固定土壤中的重金屬。植物可以通過(guò)在根部沉淀和根表吸收對(duì)重金屬進(jìn)行固定，植物還能改變根系周?chē)h(huán)境中的p H 和 Eh從而改變重金屬的形態(tài)。

       植物穩(wěn)定技術(shù)主要適用于土壤黏重、有機(jī)質(zhì)高的重金屬污染土壤。目前主要用于礦區(qū)重金屬污染土壤修復(fù)。植物穩(wěn)定技術(shù)沒(méi)有去除土壤的重金屬，只是暫時(shí)將重金屬進(jìn)行固定，并沒(méi)有徹底解決土壤中的重金屬污染問(wèn)題，重金屬的生物有效性在環(huán)境條件發(fā)生變化的情況下，可能會(huì)發(fā)生改變，重新對(duì)土壤造成污染。進(jìn)行植物穩(wěn)定的植物首先需要能夠耐受土壤中高濃度的重金屬，并且能夠?qū)⒅亟饘僭谕寥乐泄潭ā?/p>

（2）植物揮發(fā)

       植物揮發(fā)主要是針對(duì)重金屬元素汞，植物通過(guò)吸收、積累和揮發(fā)三個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，將土壤中的可揮發(fā)性污染物吸收到體內(nèi)后將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)，釋放到大氣中。金屬汞在環(huán)境中以多種狀態(tài)存在，其中以甲基汞對(duì)環(huán)境危害最大，最易被植物吸收。現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)一些耐汞的細(xì)菌，能夠催化轉(zhuǎn)化甲基汞和離子態(tài)汞為毒性低、可揮發(fā)的單質(zhì)汞。植物揮發(fā)的發(fā)展趨勢(shì)就是運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)將該種細(xì)菌轉(zhuǎn)導(dǎo)到植物中，再利用經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)導(dǎo)的植物修復(fù)汞污染土壤，將土壤中的各種形態(tài)的重金屬汞直接揮發(fā)到大氣中去，其優(yōu)點(diǎn)為不需要處理含重金屬汞的植物體，而是將其作為一種長(zhǎng)久的“處理設(shè)施”運(yùn)行維護(hù)下去。植物揮發(fā)技術(shù)的缺點(diǎn)是，將重金屬汞轉(zhuǎn)移到大氣中，對(duì)人類(lèi)和生物存在一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

（3） 微生物修復(fù)法

       微生物修復(fù)是指利用天然存在的或所培養(yǎng)的功能微生物群，在適宜環(huán)境條件下，促進(jìn)或強(qiáng)化微生物代謝功能，從而達(dá)到降低有毒污染物活性或降解成無(wú)毒物質(zhì)的生物修復(fù)技術(shù)。微生物修復(fù)的實(shí)質(zhì)是生物降解，即微生物對(duì)環(huán)境污染物的分解作用。由于微生物個(gè)體小、繁殖快、適應(yīng)性強(qiáng)、易變異，所以可隨環(huán)境變化產(chǎn)生新的自發(fā)突變株，也可能通過(guò)形成誘導(dǎo)酶產(chǎn)生新的酶系，具備新的代謝功能以適應(yīng)新的環(huán)境，從而降解和轉(zhuǎn)化那些“陌生”的化合物。在生物修復(fù)中首先應(yīng)考慮適宜微生物的來(lái)源。微生物根據(jù)來(lái)源不同分為3類(lèi) ：本土微生物，外來(lái)微生物和基因工程菌(GEM)。目前在生物修復(fù)中應(yīng)用的主要是本土微生物。外來(lái)微生物主要用于當(dāng)本土微生物由于種種原因不能進(jìn)行修復(fù)重金屬污染土壤時(shí)。其次需要考慮微生物活動(dòng)的適宜的生活條件，而受污染土壤的微生物生存條件往往比較惡劣，因此需要對(duì)微生物環(huán)境進(jìn)行人為的改造、優(yōu)化。微生物修復(fù)還需要2個(gè)條件 ：首先土壤中必須存在著豐富的微生物，這些微生物能夠在一定程度上轉(zhuǎn)化、固定土壤中的重金屬 ；其次污染土壤中的重金屬存在被微生物轉(zhuǎn)化或固定的可能性。在這種情況下，受污染的土壤中重金屬除少部分通過(guò)物理、化學(xué)作用遷移轉(zhuǎn)化外，大部分是通過(guò)微生物轉(zhuǎn)化和固定的。

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四、土壤修復(fù)流程