第六章土壤污染修复生态工程 土壤是构成生物圈的一个极重要的组成部分，是生物界和非生物界相互作用的产物，是 生物群聚、生物能、代谢能和分解产物富集的专门场所。土壤是人类赖以生存的重要资源之 一。其形成过程是极为缓慢的，一般是以百年0.5一2cm土层厚度的速率进行。如考虑到土 壤形成过程中存在的自然侵蚀过程，形成厚度约18~25Cm的耕层土壤，约需2000~8500 年之久。 土壤污染对人类的危害极大，它不仅直接导致粮食减产，而且通过食物链影响人体健康。 士壤资源一旦由于污染或人为干扰而遗破坏，就很难恢复。此外，土壤中的污染物通过地下 水以及污染物的转移构成对人类生存环境多个层面上的不良胁迫和危害， 20世纪60年代，自发达国家（如荷兰、美国）因为化学废弃物的倾倒导致严重的土桌 污染开始至今，土壤污染问题已遍及世界五大洲，主要集中在欧洲，其次是亚洲和美洲。在 我国，随者工农业生产和乡镇企业及农村城镇化的迅速发展，土壤环境污染问愿己越来越严 重。有关资料表明，全国受重金属污染的耕地多达2000万m,受各种有机污染物或化学品 污染的农田总计6000多万h。土壤环境质量直接关系到农产品的安全，由于土壤大面积污 染，我国每年产出重金属污染的粮食多达1200万t:全国主要农产品中，农药残留超标率 高达16%~20%，PH超标率高达20%以上。在许多重点地区，士壤及地下水污染己经导 致癌症等疾病的发病率和死亡率明显高于没有被污染的对照区数倍到10多倍。我国加入WT0 后，土壤污染已成为限制农产品国际贸易和经济社会可持续发展的重大障碍之一，所以污染 士壤迫切需要修复与治理。 污染士壤修复是指根据生态学原理，通过一定的生物、生态和工程的技术与方法，人为 地改变和切断污染土壤的主导因子或过程，实现土壤中有毒有苦污染物的转移或转化，消除 或减弱污染物毒性，恢复或部分恢复土壤的生态服务功能。 污染士壤修复主要有物理修复、化学修复和生物修复3种形式。（①）物理修复：利用污 染物与土壤之间，污染士壤颗粒与非污染土壤颗粒之间的物理特性差异，从士壤中分离、去 除污染物。物理修复一般有外力或其他能量的投入。（②）化学修复：通过化学方法完成土壤 中污染物的降解、转化或固定，从而实现去除或脱毒。化学修复一般有化学品的投入。（③） 生物修复：利用环境介质中各种生物，包括植物、动物和微生物对土壤污染物进行吸收、降 解或转化，使有害污染物转化为无害物质或降低到可以接受的浓度水平，广义的生物修复可 划分为植物修复、动物修复和微生物修复3种类型
1 第六章 土壤污染修复生态工程 土壤是构成生物圈的一个极重要的组成部分，是生物界和非生物界相互作用的产物，是 生物群聚、生物能、代谢能和分解产物富集的专门场所。土壤是人类赖以生存的重要资源之 一。其形成过程是极为缓慢的，一般是以百年 0.5～2cm 土层厚度的速率进行。如考虑到土 壤形成过程中存在的自然侵蚀过程，形成厚度约 18～25cm 的耕层土壤，约需 2000～8500 年之久。 土壤污染对人类的危害极大，它不仅直接导致粮食减产，而且通过食物链影响人体健康。 土壤资源一旦由于污染或人为干扰而遭破坏，就很难恢复。此外，土壤中的污染物通过地下 水以及污染物的转移构成对人类生存环境多个层面上的不良胁迫和危害。 20 世纪 60 年代，自发达国家（如荷兰、美国）因为化学废弃物的倾倒导致严重的土壤 污染开始至今，土壤污染问题已遍及世界五大洲，主要集中在欧洲，其次是亚洲和美洲。在 我国，随着工农业生产和乡镇企业及农村城镇化的迅速发展，土壤环境污染问题已越来越严 重。有关资料表明，全国受重金属污染的耕地多达 2000 万 hm2，受各种有机污染物或化学品 污染的农田总计 6000 多万 hm2。土壤环境质量直接关系到农产品的安全，由于土壤大面积污 染，我国每年产出重金属污染的粮食多达 1200 万 t；全国主要农产品中，农药残留超标率 高达 16％～20％，PAH 超标率高达 20％以上。在许多重点地区，土壤及地下水污染已经导 致癌症等疾病的发病率和死亡率明显高于没有被污染的对照区数倍到 10 多倍。我国加入 WTO 后，土壤污染已成为限制农产品国际贸易和经济社会可持续发展的重大障碍之一，所以污染 土壤迫切需要修复与治理。 污染土壤修复是指根据生态学原理，通过一定的生物、生态和工程的技术与方法，人为 地改变和切断污染土壤的主导因子或过程，实现土壤中有毒有害污染物的转移或转化，消除 或减弱污染物毒性，恢复或部分恢复土壤的生态服务功能。 污染土壤修复主要有物理修复、化学修复和生物修复 3 种形式。(1)物理修复：利用污 染物与土壤之间，污染土壤颗粒与非污染土壤颗粒之间的物理特性差异，从土壤中分离、去 除污染物。物理修复一般有外力或其他能量的投入。(2)化学修复：通过化学方法完成土壤 中污染物的降解、转化或固定，从而实现去除或脱毒。化学修复一般有化学品的投入。(3) 生物修复：利用环境介质中各种生物，包括植物、动物和微生物对土壤污染物进行吸收、降 解或转化，使有害污染物转化为无害物质或降低到可以接受的浓度水平，广义的生物修复可 划分为植物修复、动物修复和微生物修复 3 种类型
第一节土壤污染特征 土壤污染指人类活动所产生的污染物通过各种途径进入土壤，其数量和速度超过了土壤 的容纳和净化能力，而使土壤的性质、组成及性状等发生变化，导致污染物质的积累过程逐 渐占据优势，破坏了土壤的自然生态平衡，致使土壤的自然功能失调、土壤质量恶化的现象。 士壤污染的明显标志是士壤生产力下降。 一、土壤污染的主要途径 (一)污水污泥对土集的污染 生活污水、工业废水或者工业和生活混合污水灌溉农田、牧场、林地和休闲地等，称为 污水灌溉。污水中常含有大量的重金属、有机污染物、农药和无机盐类物质等。污水未经处 理或处理不当，必然会造成土壤和农作物的污染。 长期以来，我国水资源短缺和水污染严重。污水灌溉一方面为缺水地区解决了部分农田 用水，缓解了用水的紧张程度，另一方面减少了污水处理费用。从0年代开始，全国先后 建立了污灌区，污灌面积达140万m。同时，人们还利用污泥作为肥源用以提高地力。然 而，污水及污泥中含有大量有毒有害污染物，长期污灌和施用污泥，会使各种污染物在土埃 中积累。当前，我国污灌区存在的主要问题是： 1.农田污灌水中有机物的含量对农作物的生长、产量和品质产生明显的影响。当灌溉 水中有机物综合指标(COD、BOD、N、P、SS)超过现行《农田水质灌溉标准》时，就会对 作物的生长、产量和品质产生影响，表现为作物晚熟、千粒重下降 2。重金属的超标灌溉，会造成在土壤和农作物中的蓄积现象，从而造成土壤污染、农 作物品质下降，危害人体健康。 3.对污灌区肥力的分析表明，污灌并不能提高土壤肥力，这表现在污灌区士壤有机质、 速效氮、速效磷、土壤氮含量与清灌区对照，并无显著差异。 4.对污灌区调查发现，所有污灌区土壤经过长期污灌会出现板结现象，表现为士壤容 重增加、孔隙度下降。 5.土壤中的有毒有害物质如重金属等，在土壤中积累极易造成土壤毒化，不仅破坏土 壤中的生物系统，而且污染物随食物链传输进入畜食，最终危害人类健康。 (二)化肥、农药对土壤的污染 1.化肥对士壤的污染 随着耕地面积减少和人口增加，通过增施肥料来促进粮食增产，己成为解决粮食生产的 主要途径之一。然而施肥在补充土壤中作物所需养分的同时，也使一些有害成分进入土壤。 如有机肥中含有较多的寄生虫卵、细菌、病原体等引起的土壤污染：化肥中KC1的使用，在 提高土壤K含量的同时，也增加了土壤中C1含量，大量C1~聚集于土装就会产生氯化物污 染，发生氯苦：硝态氮肥施用于土壤，也增加了硝酸盐和亚硝酸盐的污染，它们还随地表径
2 第一节 土壤污染特征 土壤污染指人类活动所产生的污染物通过各种途径进入土壤，其数量和速度超过了土壤 的容纳和净化能力，而使土壤的性质、组成及性状等发生变化，导致污染物质的积累过程逐 渐占据优势，破坏了土壤的自然生态平衡，致使土壤的自然功能失调、土壤质量恶化的现象。 土壤污染的明显标志是土壤生产力下降。 一、土壤污染的主要途径 （一）污水污泥对土壤的污染 生活污水、工业废水或者工业和生活混合污水灌溉农田、牧场、林地和休闲地等，称为 污水灌溉。污水中常含有大量的重金属、有机污染物、农药和无机盐类物质等。污水未经处 理或处理不当，必然会造成土壤和农作物的污染。 长期以来，我国水资源短缺和水污染严重。污水灌溉一方面为缺水地区解决了部分农田 用水，缓解了用水的紧张程度，另一方面减少了污水处理费用。从 50 年代开始，全国先后 建立了污灌区，污灌面积达 140 万 hm2。同时，人们还利用污泥作为肥源用以提高地力。然 而，污水及污泥中含有大量有毒有害污染物，长期污灌和施用污泥，会使各种污染物在土壤 中积累。当前，我国污灌区存在的主要问题是： 1．农田污灌水中有机物的含量对农作物的生长、产量和品质产生明显的影响。当灌溉 水中有机物综合指标（CODCr、BOD、N、P、SS）超过现行《农田水质灌溉标准》时，就会对 作物的生长、产量和品质产生影响，表现为作物晚熟、千粒重下降。 2．重金属的超标灌溉，会造成在土壤和农作物中的蓄积现象，从而造成土壤污染、农 作物品质下降，危害人体健康。 3．对污灌区肥力的分析表明，污灌并不能提高土壤肥力，这表现在污灌区土壤有机质、 速效氮、速效磷、土壤氮含量与清灌区对照，并无显著差异。 4．对污灌区调查发现，所有污灌区土壤经过长期污灌会出现板结现象，表现为土壤容 重增加、孔隙度下降。 5．土壤中的有毒有害物质如重金属等，在土壤中积累极易造成土壤毒化，不仅破坏土 壤中的生物系统，而且污染物随食物链传输进入畜禽，最终危害人类健康。 （二）化肥、农药对土壤的污染 1．化肥对土壤的污染 随着耕地面积减少和人口增加，通过增施肥料来促进粮食增产，已成为解决粮食生产的 主要途径之一。然而施肥在补充土壤中作物所需养分的同时，也使一些有害成分进入土壤。 如有机肥中含有较多的寄生虫卵、细菌、病原体等引起的土壤污染；化肥中 KCl 的使用，在 提高土壤 K 含量的同时，也增加了土壤中 Cl－含量，大量 Cl－聚集于土壤就会产生氯化物污 染，发生氯害；硝态氮肥施用于土壤，也增加了硝酸盐和亚硝酸盐的污染，它们还随地表径
流、淋溶污染地表水和地下水，扩大了污染面。化肥生产中，随矿源带来有害的痕量化学元 素，如工业磷肥中的S、As、F等，往往存在于产品中，长期大量施用，这些元素就易残留 到土壤中并造成污染。 2,农药对土壤的污染 化学农药是农业生产中控制病、虫、草等有害生物的重要手段。据统计，各种病虫草害 每年给全球农业造成的损失约占收获量的35%一40%。为了消除病虫害及杂草，提高作物 产量，人们大量的使用农药、除草剂及生长剂之类的化学物品，在获取高额经济效益的同时 也造成了一系列的生态环境问题。 一些化学农药因其难以降解而长期滞留在土壤中，这种积累必然会影响到士壤-一植物系 统中的各种生物，并通过食物链导致种群和群落结构的变化，破坏了生态平衡。 (三)园体废弃物对士壤的污染 1.农田“白色污染” 塑料制品作为一种新型包装材料，具有质轻、防水、耐用、生产技术成熟、成本低的特 点，在全世界被广泛应用且呈逐年增长趋势。农田地膜覆盖，是我国近几十年来发展起来的 一项高产栽培技术，曾对我国农业生产起到了巨大的推动作用，自1982~1988年，累计应 用面积达1.5亿亩。然而，由于废旧地膜的清除和回收工作未引起人们的高度重视以及其的 难降解性，已对生态环境造成相当大的危害，致使“白色革命”向“白色污染”方向发展。 破碎的塑料薄膜残体被埋于土中，可阻碍水分的输送和植物根系的生长，不利于农作物 生长发有。塑料中的添加物会灼伤幼苗，若混入饲料中，被牲畜吞食，积累在肠胃中，轻则 产生结症，影响健康，重则发病致死。 2.生活、工业垃圾等对土壤的污染 我国固体废弃物控制已成为环境保护领域的突出问题之一。据统计，全国累计堆放固体 废弃物总量达60亿t,占地5.4亿。长期施用未经处理的垃圾，土壤的渣砾和砂砾增多， 土壤黏粒和粉沙粒的组分大幅度下降，从而使土壤保水性能下降，土壤阳离子代换量减少。 长期施用垃圾，会导致土壤重金属积累。城市垃圾中含有大量的细南、病毒和寄生虫卵，若 不合理利用也会成为各种疾病的重要传播途径。 (四)大气污染对土壤生态系统的影响 由于人为活动和自然界释放到大气中的污染物质大多为降落物或随降雨回落，虽然停留 时间有长有短，但是终将返回地面。因此，大气中的污染物质也直接或间接地影响到土壤。 现已发现，土壤中有大气从海水中携带来的元素如碘。通过化学工业、重工业和原子工 业烟肉排放到大气中的有害元素对土壤生态环境有显著的影响。热电站、黑色治金企业、石 油开采和汽车尾气排放到大气中的重金属，最后降落到土壤中或水面，大气的酸沉降就是 类严重的大气污染现象。 二、土壤污染物的类型
3 流、淋溶污染地表水和地下水，扩大了污染面。化肥生产中，随矿源带来有害的痕量化学元 素，如工业磷肥中的 Sn、As、F 等，往往存在于产品中，长期大量施用，这些元素就易残留 到土壤中并造成污染。 2．农药对土壤的污染 化学农药是农业生产中控制病、虫、草等有害生物的重要手段。据统计，各种病虫草害 每年给全球农业造成的损失约占收获量的 35％～40％。为了消除病虫害及杂草，提高作物 产量，人们大量的使用农药、除草剂及生长剂之类的化学物品，在获取高额经济效益的同时， 也造成了一系列的生态环境问题。 一些化学农药因其难以降解而长期滞留在土壤中，这种积累必然会影响到土壤-植物系 统中的各种生物，并通过食物链导致种群和群落结构的变化，破坏了生态平衡。 （三）固体废弃物对土壤的污染 1．农田“白色污染” 塑料制品作为一种新型包装材料，具有质轻、防水、耐用、生产技术成熟、成本低的特 点，在全世界被广泛应用且呈逐年增长趋势。农田地膜覆盖，是我国近几十年来发展起来的 一项高产栽培技术，曾对我国农业生产起到了巨大的推动作用，自 1982～1988 年，累计应 用面积达 1.5 亿亩。然而，由于废旧地膜的清除和回收工作未引起人们的高度重视以及其的 难降解性，已对生态环境造成相当大的危害，致使“白色革命”向“白色污染”方向发展。 破碎的塑料薄膜残体被埋于土中，可阻碍水分的输送和植物根系的生长，不利于农作物 生长发育。塑料中的添加物会灼伤幼苗，若混入饲料中，被牲畜吞食，积累在肠胃中，轻则 产生结症，影响健康，重则发病致死。 2．生活、工业垃圾等对土壤的污染 我国固体废弃物控制已成为环境保护领域的突出问题之一。据统计，全国累计堆放固体 废弃物总量达 60 亿 t，占地 5.4 亿 m 2。长期施用未经处理的垃圾，土壤的渣砾和砂砾增多， 土壤黏粒和粉沙粒的组分大幅度下降，从而使土壤保水性能下降，土壤阳离子代换量减少。 长期施用垃圾，会导致土壤重金属积累。城市垃圾中含有大量的细菌、病毒和寄生虫卵，若 不合理利用也会成为各种疾病的重要传播途径。 （四）大气污染对土壤生态系统的影响 由于人为活动和自然界释放到大气中的污染物质大多为降落物或随降雨回落，虽然停留 时间有长有短，但是终将返回地面。因此，大气中的污染物质也直接或间接地影响到土壤。 现已发现，土壤中有大气从海水中携带来的元素如碘。通过化学工业、重工业和原子工 业烟囱排放到大气中的有害元素对土壤生态环境有显著的影响。热电站、黑色冶金企业、石 油开采和汽车尾气排放到大气中的重金属，最后降落到土壤中或水面，大气的酸沉降就是一 类严重的大气污染现象。 二、土壤污染物的类型
土壤污染物主要包括： (一)无机物，如重金属、酸、碱、盐 多数重金属都具有一定毒性，稳定性强且不易分解，一旦进入土壤很难排除，且可被微 生物甲基化，增加其毒性。士壤中重金属含量高时，由作物根部吸收向茎、叶、果实输送， 并产生毒害作用。有的表现为叶片失绿枯黄，生长发育受阻：有的虽不影响产量，但会以残 毒形式影响农作物品质。土壤长期施用酸性肥料或碱性物质会引起土壤p州值的变化，降低 土壤肥力，减少作物产量。 (二)有机磷农药，如杀虫剂、杀菌剂、除草剂等 农药的品种很多，大致分为重金属制剂、有机磷、有机氯、氨基甲酸酯类杀虫剂和除草 剂等。农药喷施后，少部分被作物吸收，大部分则进入土壤，并通过土壤的理化和生化作用 分解转化，但有机氯农药和重金属制剂农药分解缓慢，在土壤中残留时间长，易造成土壤污 染，进而污染农产品。一般农药对人畜都有害，还会损伤中枢神经，有的积累在脂肪、肝脏 肾脏等组织中，造成蓄积中毒甚至诱发肿瘤。 (三)有机度弃物，如油、酚等有机物：畜禽粪便 利用未经过处理的含油、酚等有机污染物的废水灌溉农田时，会使土壤污染、作物生长 发有受阻。畜禽粪尿中含有大量的病原性微生物、病毒和寄生虫，处理或处置不当也易造成 污染。 (四)化学肥料，如氨、磷肥等；污泥、矿广渣、粉煤灰 过量施用化肥或滥用化肥会对土壤生态系统造成不利的影响，主要有： a.致使土壤变酸或变碱： b.恶化土壤的农业化学性质和物理性质，造成士壤板结： c,阻止生命元素的化学吸收： d.削弱土壤或肥料中其他营养元素的效应： ©，引起营养元素的拮抗或协同作用，从而明显地影响植物的吸收及代谢 采矿活动破坏了大量的耕地和建设用地。矿山开采过程中废弃物（如尾矿、矸石等）需 要大面积的堆置场地，从而导致对土地的过量占用和对堆置场原有生态系统的破坏：矿山废 弃物中的酸性、碱性、毒性或重金属成分，通过径流和大气飘尘，会破坏周围的士地、水域 和大气。 (五)放射性物质及寄生虫、病原菌和病毒等 放射性元素主要来源于大气层核试验的沉降物，以及原子能和平利用过程中所排放的各 种废气、废水和废渣。含有放射性元素的物质随自然沉降、雨水冲刷和废弃物的堆放而污染 土壤，土壤一旦被放射性物质污染后很难自行消除。放射性元素可通过生物链和食物链进入 人体，在人体内产生内辐射，损伤人体组织细胞，引发肿瘤、白血病和遗传障碍等疾病。 土壤中的病原微生物主要来源于人畜的粪便及用于灌溉的污水。人类若食用被病原微生
4 土壤污染物主要包括： （一）无机物，如重金属、酸、碱、盐 多数重金属都具有一定毒性，稳定性强且不易分解，一旦进入土壤很难排除，且可被微 生物甲基化，增加其毒性。土壤中重金属含量高时，由作物根部吸收向茎、叶、果实输送， 并产生毒害作用。有的表现为叶片失绿枯黄，生长发育受阻；有的虽不影响产量，但会以残 毒形式影响农作物品质。土壤长期施用酸性肥料或碱性物质会引起土壤 pH 值的变化，降低 土壤肥力，减少作物产量。 （二）有机磷农药，如杀虫剂、杀菌剂、除草剂等 农药的品种很多，大致分为重金属制剂、有机磷、有机氯、氨基甲酸酯类杀虫剂和除草 剂等。农药喷施后，少部分被作物吸收，大部分则进入土壤，并通过土壤的理化和生化作用 分解转化，但有机氯农药和重金属制剂农药分解缓慢，在土壤中残留时间长，易造成土壤污 染，进而污染农产品。一般农药对人畜都有害，还会损伤中枢神经，有的积累在脂肪、肝脏、 肾脏等组织中，造成蓄积中毒甚至诱发肿瘤。 （三）有机废弃物，如油、酚等有机物；畜禽粪便 利用未经过处理的含油、酚等有机污染物的废水灌溉农田时，会使土壤污染、作物生长 发育受阻。畜禽粪尿中含有大量的病原性微生物、病毒和寄生虫，处理或处置不当也易造成 污染。 （四）化学肥料，如氮、磷肥等；污泥、矿渣、粉煤灰 过量施用化肥或滥用化肥会对土壤生态系统造成不利的影响，主要有： a．致使土壤变酸或变碱； b．恶化土壤的农业化学性质和物理性质，造成土壤板结； c．阻止生命元素的化学吸收； d．削弱土壤或肥料中其他营养元素的效应； e．引起营养元素的拮抗或协同作用，从而明显地影响植物的吸收及代谢。 采矿活动破坏了大量的耕地和建设用地。矿山开采过程中废弃物（如尾矿、矸石等）需 要大面积的堆置场地，从而导致对土地的过量占用和对堆置场原有生态系统的破坏；矿山废 弃物中的酸性、碱性、毒性或重金属成分，通过径流和大气飘尘，会破坏周围的土地、水域 和大气。 （五）放射性物质及寄生虫、病原菌和病毒等 放射性元素主要来源于大气层核试验的沉降物，以及原子能和平利用过程中所排放的各 种废气、废水和废渣。含有放射性元素的物质随自然沉降、雨水冲刷和废弃物的堆放而污染 土壤，土壤一旦被放射性物质污染后很难自行消除。放射性元素可通过生物链和食物链进入 人体，在人体内产生内辐射，损伤人体组织细胞，引发肿瘤、白血病和遗传障碍等疾病。 土壤中的病原微生物主要来源于人畜的粪便及用于灌溉的污水。人类若食用被病原微生
物污染的蔬菜和水果，会对人体造成危害。 三、土壤污染的特点 (一)隐蔽性和滞后性 大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观，通过感官就能发现。而土壤污 染则不同，它往往要通过对士壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过粮食、蔬 菜和水果等农作物以及摄食的人或动物的健康状况才能反映出来。因此，土壤污染从产生污 染到出现问题通常会滞后较长的时间，如日本因土壤镉污染导致的“痛痛病”经过了10一 20年之后才被人们所认识。 (二)累积性和地域性 污染物质在大气和水体中，一般都比在土壤中更容易迁移，一般是随者气流和水流进行 长距离迁移。污染物质在土壤中则不容易被扩散和稀释，因此易在土壤中不断积累而达到很 高的浓度，同时也使土壤污染具有很强的地域性特点。 (三)不可逆转性 如果大气和水体受到污染，切断污染源之后通过稀释作用和自净作用也有可能使污染问 题得到逆转，但是积紫在污染土壤环境中的难降解物则很难靠稀释作用和自净作用来消除。 重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程，主要表现在：①进入土壤环境后 很难通过自然过程得以从土壤环境中去除或稀释：②对生物体的危害和对土壤生态系统结构 与功能的影响不容易恢复。譬如：被某些重金属污染的士壤可能要100~200年时间才能够 恢复。 (四)治理难而周期长 土壤污染一旦发生，仅仅依靠切断污染源的方法则往往很难恢复，有时要靠各种有效的 治理技术才能解决污染问题，如换土、淋洗土壤等方法。因此，治理污染土壤通常成本较高 治理周期较长。 鉴于土壤污染难于治理，而士壤污染问题的产生又具有明显的隐蔽性和滞后性等特点， 因此土壤污染问题一般都不太容易受到重视。 四、土壤污染的防治 (一)控制和消除土壤污染源 城市垃圾未经处理作肥料是有害的，应经垃圾处理场无害化处理后再使用。进行污灌时， 一定要掌握好水质标准，或改进灌溉技术，采用小硅灌溉，作物接近成熟时应尽量减少污灌 次数。有条件的地区可采用清污混灌或清污轮灌，有效地利用污水养分，减少污染危害，达 到灌溉与施肥的效果。 (二)增加土壤的自净能力 增施有机肥料，增加土壤有机质含量以及改善土壤胶体状况，从而增加土壤吸附有毒物
5 物污染的蔬菜和水果，会对人体造成危害。 三、土壤污染的特点 （一）隐蔽性和滞后性 大气污染、水污染和废弃物污染等问题一般都比较直观，通过感官就能发现。而土壤污 染则不同，它往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过粮食、蔬 菜和水果等农作物以及摄食的人或动物的健康状况才能反映出来。因此，土壤污染从产生污 染到出现问题通常会滞后较长的时间，如日本因土壤镉污染导致的“痛痛病”经过了 10～ 20 年之后才被人们所认识。 （二）累积性和地域性 污染物质在大气和水体中，一般都比在土壤中更容易迁移，一般是随着气流和水流进行 长距离迁移。污染物质在土壤中则不容易被扩散和稀释，因此易在土壤中不断积累而达到很 高的浓度，同时也使土壤污染具有很强的地域性特点。 （三）不可逆转性 如果大气和水体受到污染，切断污染源之后通过稀释作用和自净作用也有可能使污染问 题得到逆转，但是积累在污染土壤环境中的难降解物则很难靠稀释作用和自净作用来消除。 重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程，主要表现在：①进入土壤环境后， 很难通过自然过程得以从土壤环境中去除或稀释；②对生物体的危害和对土壤生态系统结构 与功能的影响不容易恢复。譬如：被某些重金属污染的土壤可能要 100～200 年时间才能够 恢复。 （四）治理难而周期长 土壤污染一旦发生，仅仅依靠切断污染源的方法则往往很难恢复，有时要靠各种有效的 治理技术才能解决污染问题，如换土、淋洗土壤等方法。因此，治理污染土壤通常成本较高、 治理周期较长。 鉴于土壤污染难于治理，而土壤污染问题的产生又具有明显的隐蔽性和滞后性等特点， 因此土壤污染问题一般都不太容易受到重视。 四、土壤污染的防治 （一）控制和消除土壤污染源 城市垃圾未经处理作肥料是有害的，应经垃圾处理场无害化处理后再使用。进行污灌时， 一定要掌握好水质标准，或改进灌溉技术，采用小畦灌溉，作物接近成熟时应尽量减少污灌 次数。有条件的地区可采用清污混灌或清污轮灌，有效地利用污水养分，减少污染危害，达 到灌溉与施肥的效果。 （二）增加土壤的自净能力 增施有机肥料，增加土壤有机质含量以及改善土壤胶体状况，从而增加土壤吸附有毒物
质的能力。发现和培有新的微生物品种，增强土壤中的生物降解等作用，都是提高土壤净化 能力的重要环节。 (三)合理使用化学农药与化肥 控制使用残留量高、毒性大、难降解的农药，推广高效低毒农药使用及综合防治措施。 推行配方施肥、科学施肥，避免氮素化肥过量使农产品及地下水的硝酸盐含量过多，影响人 畜健康。 6
6 质的能力。发现和培育新的微生物品种，增强土壤中的生物降解等作用，都是提高土壤净化 能力的重要环节。 （三）合理使用化学农药与化肥 控制使用残留量高、毒性大、难降解的农药，推广高效低毒农药使用及综合防治措施。 推行配方施肥、科学施肥，避免氮素化肥过量使农产品及地下水的硝酸盐含量过多，影响人 畜健康
第二节重金属污染修复 化学含义上的重金属一般指密度在4.5g/cm以上的金属，而在环境污染中所说的重金 属实际上主要指汞、镉、铅、铬以及金属砷等具有显著生物毒性的元素，还包括具有一定毒 性的一般重金属锌、铜、钴、镍等元素。士壤重金属污染是指人类活动将重金属加入到士壤 中，致使土癢中重金属含量明显高于原有含量，并造成生态环境恶化的现象， 一、我国土壤重金属污染现状 目前，我国受镉、砷、铅等重金属污染的耕地面积近2.0×10公顷，约占总耕地面积 的1/5，其中工业“三废”污染耕地1.0×10公顷，污水灌溉的农田面积3.3×1心公顷。我 国每年因重金属污染而减产粮食超过1.0×10't,另外被重金属污染的粮食每年也多达1.2 ×10't,由此造成的经济损失合计至少为200亿元。例如：某省的47个县和郊区的2.59× 10公顷的耕地污染状况的调查结果显示，75%的县已受到不同程度重金属污染的潜在威胁。 而且污染有逐年加重的趋势。在所有重金属污染中，尤以镉污染最为严重。在沈阳张士灌区 土壤中，经污灌进入土壤中的Cd的56.33%累积于土壤的表层，移走表士15~30cm,可使 稻米中的C下降50%。何电源等人在1987~1990年间对湖南省的农田污染状况进行了调 查，结果发现，农田Cd污染主要来源于工矿企业排放的废气和废水，在各类Cd污染农田中 5%~10%的农田面积减产严重。值得注意的是，我国C污染多数是由于利用工业污水灌溉 造成的。土壤中的作物受C污染导致“镉米”的地区还有：上海的沙川灌区、广东的广州 和韶关地区、广西的阳朔、湖南的衡阳等。在日本，受Cd污染的农田有472125公顷，占重 金属污染总面积的82%。 其它重金属污染的情形在各地也时有报道。如华南某矿区周围农田土壤中锌含量达 690~4000mg/kg:华北某污灌区土壤中锌含量超过1500mg/kg:长期施用污泥的土壤中锌含 量达370~470mg/kg全国受汞污染的土壤面积达3.2×10°公顷，每年生产汞米1.95×10kg 二、重金属污染的生态效应 (一)重金属对植物的影响 土桌重金属污染情形下，随其浓度的增加，相应地植物体内重金属的含量也会不断增加， 当富集达到一定程度后，植物就开始出现受害症状，某些生理、生化过程受阻，植物体生长 发有过程停滞，最后导致死亡。 土壤中重金属被植物吸收后大部分残留在根部。随若根部细胞中重金属浓度的上升，根 的生理活性下降，显著影响根尖端生长点，使根的伸长受到阻碍，并继而影响地上部的生长、 发育，致使光合作用生产力降低，生育能力减退，导致收获量减少。不少研究证实，重金属 可使植物光合强度降低，主要原因是重金属引起叶绿素合成受阻或叶绿素破坏。重金属还对 植物体内的许多醇类产生影响，引起植物生理、生化过程的素乱，严重时农作物逐渐枯死
7 第二节 重金属污染修复 化学含义上的重金属一般指密度在 4.5g/cm2 以上的金属，而在环境污染中所说的重金 属实际上主要指汞、镉、铅、铬以及金属砷等具有显著生物毒性的元素，还包括具有一定毒 性的一般重金属锌、铜、钴、镍等元素。土壤重金属污染是指人类活动将重金属加入到土壤 中，致使土壤中重金属含量明显高于原有含量，并造成生态环境恶化的现象。 一、我国土壤重金属污染现状 目前，我国受镉、砷、铅等重金属污染的耕地面积近 2.0×107 公顷，约占总耕地面积 的 1/5，其中工业“三废”污染耕地 1.0×107 公顷，污水灌溉的农田面积 3.3×106 公顷。我 国每年因重金属污染而减产粮食超过 1.0×107 t，另外被重金属污染的粮食每年也多达 1.2 ×107 t，由此造成的经济损失合计至少为 200 亿元。例如：某省的 47 个县和郊区的 2.59× 106 公顷的耕地污染状况的调查结果显示，75％的县已受到不同程度重金属污染的潜在威胁， 而且污染有逐年加重的趋势。在所有重金属污染中，尤以镉污染最为严重。在沈阳张士灌区 土壤中，经污灌进入土壤中的 Cd 的 56.33％累积于土壤的表层，移走表土 15～30cm，可使 稻米中的 Cd 下降 50％。何电源等人在 1987～1990 年间对湖南省的农田污染状况进行了调 查，结果发现，农田 Cd 污染主要来源于工矿企业排放的废气和废水，在各类 Cd 污染农田中 5％～10％的农田面积减产严重。值得注意的是，我国 Cd 污染多数是由于利用工业污水灌溉 造成的。土壤中的作物受 Cd 污染导致“镉米”的地区还有：上海的沙川灌区、广东的广州 和韶关地区、广西的阳朔、湖南的衡阳等。在日本，受 Cd 污染的农田有 472125 公顷，占重 金属污染总面积的 82％。 其它重金属污染的情形在各地也时有报道。如华南某矿区周围农田土壤中锌含量达 690～4000mg/kg；华北某污灌区土壤中锌含量超过 1500mg/kg；长期施用污泥的土壤中锌含 量达370～470mg/kg。全国受汞污染的土壤面积达3.2×104公顷，每年生产汞米1.95×108 kg。 二、重金属污染的生态效应 （一）重金属对植物的影响 土壤重金属污染情形下，随其浓度的增加，相应地植物体内重金属的含量也会不断增加， 当富集达到一定程度后，植物就开始出现受害症状，某些生理、生化过程受阻，植物体生长 发育过程停滞，最后导致死亡。 土壤中重金属被植物吸收后大部分残留在根部。随着根部细胞中重金属浓度的上升，根 的生理活性下降，显著影响根尖端生长点，使根的伸长受到阻碍，并继而影响地上部的生长、 发育，致使光合作用生产力降低，生育能力减退，导致收获量减少。不少研究证实，重金属 可使植物光合强度降低，主要原因是重金属引起叶绿素合成受阻或叶绿素破坏。重金属还对 植物体内的许多酶类产生影响，引起植物生理、生化过程的紊乱，严重时农作物逐渐枯死
(二)重金属对士壤微生物群落的影响 在重金属污染的士壤中，微生物的种群结构和区系组成都与洁净土壤不同。一些具抗性 的微生物能够从生理或遗传性状上适应重金属浓度的提高。不同重金属的毒性强弱相对稳 定，如：镉>铜>锌>铅，这一顺序不受土壤性质影响。土壤中重金属浓度的增加会抑制微生 物的活性，表现在土壤呼吸强度降低，碳、氮矿化速率减慢。 (三)重金属对士壤酶活性的影响 土壤中重金属对士壤酶活性也有直接影响，可使酶类活性基团空间结构受到破坏，从而 降低其活性。另外，重金属能抑制土壤微生物的生长紧殖，减少微生物体内酶的合成和分泌， 最终导致土壤酶活性降低。 (四)重金属对土壤生化过程的影响 相当多种类的重金属能抑制土壤有机残落物的降解，例如：镉能抑制土壤纤维素的分解。 当镉含量大于40mg/kg时，纤维分解在短时间内全部受到抑制。镉的价态不同，毒性差别较 大，六价镉的毒性大于三价镉。 土壤中的重金属对土壤呼吸强度有一定的抑制作用，其中砷对呼吸物制作用最强。此外 重金属还能抑制土壤的氨化和硝化作用。 三、土壤重金属污染特点 (一)普遮性 随着城市及工业化的发展，重金属污染日趋普遍。农业部环保监测系统曾对全国24省、 市320个严重污染区8223万亩土壤调查，发现大田类农产品污染超标面积占污染区面积的 20%,其中重金属超标占污染土壤和农作物的80% (二)不可逆性 土壤重金属污染与有机污染物污染不同的是，土壤中重金属不能为生物所分解，大多数 也不能通过焚烧的方法从土壤中去除。相反，却可以在生物体内富集，有些还会转化为毒性 更大的甲基化合物。 (三)表聚性 土壤中重金属污染大部分残留于士壤耕作层，在一般环境条件下，极少向士壤底层迁移 这是由于土壤中存在有机胶体、无机胶体和复合胶体，它们对重金属有较强的吸附和整合能 力，限制了重金属在土壤中迁移的能力，因而大多数重金属可移动性较差或迁移距离短，易 在土壤表层聚集。 (四)复杂性 重金属污染多为复合性污染。重金属污染物质不论来自天然矿物还是人为污染，均以无 机和有机混合物的形式进入土壤，这就决定污染士壤通常是由一种以上重金属元素组成的复 合污染。 (五)潜伏性
8 （二）重金属对土壤微生物群落的影响 在重金属污染的土壤中，微生物的种群结构和区系组成都与洁净土壤不同。一些具抗性 的微生物能够从生理或遗传性状上适应重金属浓度的提高。不同重金属的毒性强弱相对稳 定，如：镉>铜>锌>铅，这一顺序不受土壤性质影响。土壤中重金属浓度的增加会抑制微生 物的活性，表现在土壤呼吸强度降低，碳、氮矿化速率减慢。 （三）重金属对土壤酶活性的影响 土壤中重金属对土壤酶活性也有直接影响，可使酶类活性基团空间结构受到破坏，从而 降低其活性。另外，重金属能抑制土壤微生物的生长繁殖，减少微生物体内酶的合成和分泌， 最终导致土壤酶活性降低。 （四）重金属对土壤生化过程的影响 相当多种类的重金属能抑制土壤有机残落物的降解，例如：镉能抑制土壤纤维素的分解。 当镉含量大于 40mg/kg 时，纤维分解在短时间内全部受到抑制。镉的价态不同，毒性差别较 大，六价镉的毒性大于三价镉。 土壤中的重金属对土壤呼吸强度有一定的抑制作用，其中砷对呼吸抑制作用最强。此外， 重金属还能抑制土壤的氨化和硝化作用。 三、土壤重金属污染特点 （一）普遍性 随着城市及工业化的发展，重金属污染日趋普遍。农业部环保监测系统曾对全国 24 省、 市 320 个严重污染区 8223 万亩土壤调查，发现大田类农产品污染超标面积占污染区面积的 20％，其中重金属超标占污染土壤和农作物的 80％。 （二）不可逆性 土壤重金属污染与有机污染物污染不同的是，土壤中重金属不能为生物所分解，大多数 也不能通过焚烧的方法从土壤中去除。相反，却可以在生物体内富集，有些还会转化为毒性 更大的甲基化合物。 （三）表聚性 土壤中重金属污染大部分残留于土壤耕作层，在一般环境条件下，极少向土壤底层迁移。 这是由于土壤中存在有机胶体、无机胶体和复合胶体，它们对重金属有较强的吸附和鳌合能 力，限制了重金属在土壤中迁移的能力，因而大多数重金属可移动性较差或迁移距离短，易 在土壤表层聚集。 （四）复杂性 重金属污染多为复合性污染。重金属污染物质不论来自天然矿物还是人为污染，均以无 机和有机混合物的形式进入土壤，这就决定污染土壤通常是由一种以上重金属元素组成的复 合污染。 （五）潜伏性
土壤颗粒所吸附的重金属经常与可溶态重金属处于动态平衡状态中，可溶态重金属因植 物吸收而减少时，平衡被打破，被吸附的重金属就会不断地补充到士壤溶液中，对植物造成 伤害。 四、重金属污染士壤的修复 目前，重金属污染土壤的修复途径主要有两种：一是周化作用(immobi1 ization),通过 改变重金属在土壤中的存在形态，使其由活化态转变为稳定态，降低其在环境中的迁移性和 生物可利用性：二是活化作用(mobilization),即从土壤中去除重金属，以使其残留浓度接 近或达到背景值。目前土壤重金属污染的修复技术主要是物理化学修复技术、生物修复技术 和农业修复技术。 (一)物理化学修复 1,工程措施 主要包括客土、换土和深耕翻土等措施。通过客土、换土和深耕翻士使污染土壤混合， 可以降低土壤中重金属的含量，减轻重金属对土壤一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土壤，而客土和换土则常用于重污染区的治理。在这方面日本 取得了成功的经验，如在富士县神通川流域的“痛痛病”发源地，通过去除表土15c,并 压实心土，在连续淹水的条件下，稻米中镉的含量已小于0.4g/kg:去除表土后再客土20 cm,间歇灌溉稻米中镉的含量已不超标，客土超过30cm,则效果更佳。 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，还会破坏土体结构，引起士壤肥力下降，并且需对换出的污染土壤进 行堆放或处理 2.电动技术 在污染土壤中插入电极对，并通以低直流电，在电场的作用下，土壤中的重金属离子（如 Pb、Cd、Cr、ZA等)和无机离子以电渗透和电迁移的方式向电极运移，然后进行集中收集 处理。研究发现，土壤H值、土壤缓冲性能、土壤构成组分及污染金属种类均影响到修复 的效果。电动技术特别适合于低渗透的粘土和淤泥土。在沙士上进行的实验结果表明，士壤 中Pb”、C'等重金属离子的去除率可达90%以上。电动修复是一种原位修复技术，它不搅 动土层，并可以缩短修复时间，是一种经济可行的修复技术。 3.淋洗技术 土壤淋洗是利用淋洗液把土壤固相中的重金属转移到土壤液相中去，再把高含重金属的 废水进一步回收处理的土壤修复方法。该方法的技术关键是寻找一种既能提取各种形态的重 金属，又不破坏土壤结构的淋洗液。淋洗法一般应用在渗透性能好的士壤上。 目前，用于淋洗土壤的淋洗液较多，包括有机或无机酸、碱、盐和整合剂。如柠檬酸、 苹果酸、乙酸、EDTA、DTPA等。经研究发现EDTA可明显降低土壤对铜的吸收率，吸收率与 9
9 土壤颗粒所吸附的重金属经常与可溶态重金属处于动态平衡状态中，可溶态重金属因植 物吸收而减少时，平衡被打破，被吸附的重金属就会不断地补充到土壤溶液中，对植物造成 伤害。 四、重金属污染土壤的修复 目前，重金属污染土壤的修复途径主要有两种:一是固化作用(immobilization)，通过 改变重金属在土壤中的存在形态，使其由活化态转变为稳定态，降低其在环境中的迁移性和 生物可利用性；二是活化作用(mobilization)，即从土壤中去除重金属，以使其残留浓度接 近或达到背景值。目前土壤重金属污染的修复技术主要是物理化学修复技术、生物修复技术 和农业修复技术。 （一）物理化学修复 1．工程措施 主要包括客土、换土和深耕翻土等措施。通过客土、换土和深耕翻土使污染土壤混合, 可以降低土壤中重金属的含量，减轻重金属对土壤—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土壤，而客土和换土则常用于重污染区的治理。在这方面日本 取得了成功的经验，如在富士县神通川流域的“痛痛病”发源地，通过去除表土 15 cm，并 压实心土，在连续淹水的条件下，稻米中镉的含量已小于 0.4 mg/kg；去除表土后再客土 20 cm，间歇灌溉稻米中镉的含量已不超标，客土超过 30cm，则效果更佳。 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，还会破坏土体结构，引起土壤肥力下降，并且需对换出的污染土壤进 行堆放或处理。 2．电动技术 在污染土壤中插入电极对，并通以低直流电，在电场的作用下，土壤中的重金属离子(如 Pb、Cd、Cr 、Zn 等)和无机离子以电渗透和电迁移的方式向电极运移，然后进行集中收集 处理。研究发现，土壤 pH 值、土壤缓冲性能、土壤构成组分及污染金属种类均影响到修复 的效果。电动技术特别适合于低渗透的粘土和淤泥土。在沙土上进行的实验结果表明，土壤 中 Pb2+、Cr3+等重金属离子的去除率可达 90％以上。电动修复是一种原位修复技术，它不搅 动土层，并可以缩短修复时间，是一种经济可行的修复技术。 3．淋洗技术 土壤淋洗是利用淋洗液把土壤固相中的重金属转移到土壤液相中去，再把富含重金属的 废水进一步回收处理的土壤修复方法。该方法的技术关键是寻找一种既能提取各种形态的重 金属，又不破坏土壤结构的淋洗液。淋洗法一般应用在渗透性能好的土壤上。 目前，用于淋洗土壤的淋洗液较多，包括有机或无机酸、碱、盐和螯合剂。如柠檬酸、 苹果酸、乙酸、EDTA、DTPA 等。经研究发现 EDTA 可明显降低土壤对铜的吸收率，吸收率与
解吸率与加入的DTA量的对数呈显著负相关。 4.玻璃化技术 将重金属污染的土壤置于高温高压条件下，形成玻璃态结构，使重金属固定于其中。该 技术可以从根本上消除土壤中重金属的污染且去除速度快，但其工程最大、费用高，常用于 重金属污染区的抢救性修复。 (二)化学修复 1.H值控制技术 其原理是加入碱性试剂，将废物的州值调整至使重金属离子具有最小溶解度的范围， 从而实现其稳定化。常用的州调整剂有石灰、苏打、灰渣、硅酸钠等，或硅肥、钙镁磷肥 等碱性肥料。有研究表明通过在重金属C污染的土壤中添加高炉渣，提高土壤的pH值并增 加可溶性硅含量，能有效地抑制水稻对Cd的吸收，且控制效果在90%以上。 2.氧化/还原技术 通过对已污染的土壤添加氧化还原试剂，改变土壤中重金属离子的价态来降低重金属的 毒性和迁移性。常用的还原剂有硫酸亚铁、硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、二氧化疏等，研究显 典型的是把六价铬还原为三价铬，从而降低了铬的毒性。也有研究表明降低土壤的氧化还原 电位有利于土壤中稀土元素的释放。 3.沉淀技术 添加的化学试剂是根据其形成的化合物的浓度大小来确定金属化合物稳定性，如形成硫 化物沉淀、硅酸盐沉淀、无机络合物沉淀和有机络合物沉淀。沉淀剂包括碳酸盐、硅酸盐、 磷酸盐、石灰硫磺合剂等。例如对Pb,Cd,Hg,Zn等造成的污染，使用碳酸盐可达到较好 的处理效果。 4.吸附技术 作为处理土壤中重金属的吸附剂有：活性炭、粘土、金属氧化物（氧化铁、氧化镁、氧 化铝等)入、天然材料（锯末、沙、泥炭等）、人工材料（活性氧化铝、有机聚合物等）。当士 壤Cd的浓度为49.5mg/kg时，加入土重1%~2%的膨润土、合成沸石等，莴苣叶中的Cd 浓度降低了60%一88%。但是由于吸附是可逆的过程，如果外界环境条件发生变化，污染 物还会重新释放到环境中去。 5.整合技术 在一般的环境条件下，由于土壤中重金属的表聚性，土壤中的重金属吸附在土壤固体表 面而残留于土壤耕作层，因此向士壤中施加重金属整合剂，可提高土壤中重金属活性和生物 有效性，使其易于流动和被吸收。 6。拈抗技术 化学性质相近的Ca和Sr,Zn和Cd,K和Cs等之间会产生拮抗竞争作用，可根据士病 中重金属元素的拮抗作用，利用一些对人体没有危害的重金属通过拮抗作用来控制土壤中重
10 解吸率与加入的 EDTA 量的对数呈显著负相关。 4．玻璃化技术 将重金属污染的土壤置于高温高压条件下，形成玻璃态结构，使重金属固定于其中。该 技术可以从根本上消除土壤中重金属的污染且去除速度快，但其工程最大、费用高，常用于 重金属污染区的抢救性修复。 （二）化学修复 1．pH 值控制技术 其原理是加入碱性试剂，将废物的 pH 值调整至使重金属离子具有最小溶解度的范围， 从而实现其稳定化。常用的 pH 调整剂有石灰、苏打、灰渣、硅酸钠等，或硅肥、钙镁磷肥 等碱性肥料。有研究表明通过在重金属 Cd 污染的土壤中添加高炉渣，提高土壤的 pH 值并增 加可溶性硅含量，能有效地抑制水稻对 Cd 的吸收，且控制效果在 90％以上。 2．氧化/还原技术 通过对已污染的土壤添加氧化还原试剂，改变土壤中重金属离子的价态来降低重金属的 毒性和迁移性。常用的还原剂有硫酸亚铁、硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、二氧化硫等，研究最 典型的是把六价铬还原为三价铬，从而降低了铬的毒性。也有研究表明降低土壤的氧化还原 电位有利于土壤中稀土元素的释放。 3．沉淀技术 添加的化学试剂是根据其形成的化合物的浓度大小来确定金属化合物稳定性，如形成硫 化物沉淀、硅酸盐沉淀、无机络合物沉淀和有机络合物沉淀。沉淀剂包括碳酸盐、硅酸盐、 磷酸盐、石灰硫磺合剂等。例如对 Pb，Cd，Hg，Zn 等造成的污染，使用碳酸盐可达到较好 的处理效果。 4．吸附技术 作为处理土壤中重金属的吸附剂有：活性炭、粘土、金属氧化物（氧化铁、氧化镁、氧 化铝等）、天然材料（锯末、沙、泥炭等）、人工材料（活性氧化铝、有机聚合物等）。当土 壤 Cd 的浓度为 49.5mg/kg 时，加入土重 1％～2％的膨润土、合成沸石等，莴苣叶中的 Cd 浓度降低了 60％～88％。但是由于吸附是可逆的过程，如果外界环境条件发生变化，污染 物还会重新释放到环境中去。 5．鳌合技术 在一般的环境条件下，由于土壤中重金属的表聚性，土壤中的重金属吸附在土壤固体表 面而残留于土壤耕作层，因此向土壤中施加重金属鳌合剂，可提高土壤中重金属活性和生物 有效性，使其易于流动和被吸收。 6．拮抗技术 化学性质相近的 Ca 和 Sr，Zn 和 Cd，K 和 Cs 等之间会产生拮抗竞争作用，可根据土壤 中重金属元素的拮抗作用，利用一些对人体没有危害的重金属通过拮抗作用来控制土壤中重