重金属污染土壤修复理论与技术6.1土壤重金属污染6.2重金属污染土壤修复技术的分类6.3重金属污染土壤的物理和化学修复技术6.4重金属污染土壤的生修复技术第六章重金属污染土壤修复理论与技术6.1土壤的重金属污染有毒重金属是指非人体必需又有害的重金属元素和化合物，在人体中只有少量存在但对正常代谢作用产生灾难性的影响。6.1.1环境中的重金属6.1.1环境中的重金属镉（Cd）铬（Cr）铅(Pb)6.1土壤的重金属污染英国早期开采煤炭、铁矿、铜矿遗留下的土壤重金属污染经过300年依然存在。1996到1999年间，英格兰和威尔士尝试挖出污染土壤并移至别处，但并未根本解决问题。从20世纪中叶开始，英国陆续制定相关的污染控制和管理的法律法规，并进行土壤改良剂和场地污染修复研究。日本的土地重金属污染在上世纪六七十年代非常严重。其经济的快速增长导致了全国各地出现许多严重环境污染事件，被称为四大公害的痛痛病、水俣病、第二水俣病、四日市病，就有三起和重金属污染有关。荷兰在工业化初期土地污染问题严重。从20世纪80年代中期开始，加强土壤的环境管理，完善了土壤环境管理的法律及相关标准。国土面积4.15万平方公里的荷兰每年要花费4亿欧元修复1500-2000个场地，预计到2015年基本能修复全部污染土壤。6.1.2世界土壤重金属污染澳大利亚最古老的威利比污水处理农场，位于墨尔本市西南35km，也具有100多年历史，其中土地过滤（污水灌溉）系统占地3633hm2。土壤中的重金属特别是Cr、Cu和Zn的污染已相当严重。德国Braunschwei地区，4300hm2砂土（其中3000hm2是农业耕地），进行废水灌溉，现已发现该地区存在严重的镉污染。6.1.2世界土壤重金属污染6.1土壤的重金属污染国家环境保护部抽样监测30万公顷基本农田保护区土壤，发现有3.6万公顷土壤重金属超标，超标率达12.1%。据我国农业部调查数据，在全国约140万公顷的污灌区中，受重金属污染的土地面积占污灌区面积的64.8%，其中轻度污染46.7%，中度污染9.7%，严重污染8.4%。中国工程院院士罗锡文表示：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。在广东，清洁土壤只有11%，轻度污染占总耕地数量的77%，重度污染土壤占总量的12%左右；太湖流域，有三分之一的耕地受到了污染，湖北省受三废污染的耕地面积已经达到40万公顷，占全省耕地面积的10%；湖南冷水江河水污染严重，37%水稻田重金属超标几倍。华南部分城市50%的耕地遭受镉、砷、汞等有毒重金属污染；长三角地区有些城市大片农田受多种重金属污染，10%的土壤基本丧失生产力。对浙北、浙东和浙中的236.5万公顷农用地调查发现，不适合种农作物的农用地面积为47.2万公顷，占20%；浙北、浙中、浙东沿海三个区域中，属轻度、中度与重度重金属污染的面积分别占38.12%、9.04%、1.61%，城郊传统的蔬菜基地、部分基本农田都受到了较严重的影响。在我国沈阳市西郊的张士污灌区,由于灌溉污水中含有冶炼厂排出的镉,导致土壤和作物受镉污染,污染严重土壤中含镉量5~7mg/kg,稻米中含镉量1~2mg/kg。2009年8月，陕西凤翔县发现大量儿童血铅含量严重超标，后确认是附近的陕西东岭冶炼公司的铅排放所导致。第六章重金属污染土壤修复理论与技术6.2.1按学科分类6.2.2按场地分类6.2.1按学科分类6.2.2按场地分类第六章重金属污染土壤修复理论与技术6.3.1重金属污染土壤的物理修复技术客土法、换土法稀释法水洗法原理利用高频电压产生的电磁波对土壤进行加热，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。此法主要适用于挥发性重金属，如汞，往往需要将污染土壤加热到500-600℃，并收集挥发的汞。实例美国一家汞回收服务公司对汞的回收利用进行了实验室和中型模拟实验研究，成功地将此方法应用于现场治理，并且开始了商业化服务。到目前为止，此项技术已成功地治理了2300t以上被汞污染的土壤，治理后，土壤中汞的浓度达到了背景值(<lmg/kg)。缺点回收不良时易造成大气汞污染。淋溶法第六章重金属污染土壤修复理论与技术6.3.2重金属污染土壤的化学修复技术6.3.2.1改良剂法􀁺可提高土壤pH，使金属形成氢氧化物沉淀；􀁺酸性土壤的改良剂；􀁺增加土壤的团聚性，降低重金属的移动性；􀁺施用石灰还可使土壤富集钙，钙可促进土壤胶体的凝聚，引起金属的共沉淀；钙的增加还可对一些金属的生物吸收产生拮抗作用；􀁺还可间接影响氧化还原电位Eh，加速氧化过程；Lombi等用石灰和棕闪粗面岩处理两种污染土壤(U.K土和French土)后，发现土壤中可交换态的Zn和Cd显著降低，碳酸盐结