第35卷第3 土壤通报 Vol 35. No: 3 2004年6月 Chinese Journal of Soil Science Jun.,2004 土壤重金属污染现状与修复技术研究进展 崔德杰,张玉龙 (沈阳农业大学,辽宁沈阳110161) 摘要:阐述了土壤重金属污染物的来源和重金属污染土壤修复技术研究现状,分析了各种修复技术的优缺点、实用 性与发展动态,为土壤重金属污染综合治理与修复提出了新的思路 关键词:土壤污染;重金属;修复技术 中图分类号:X53 文献标识码:A 文章编号:0564-3945(2004)03-03605 土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一,也是 运输,特别是汽车运输对大气和土壤造成严重污 人类生态环境的重要组成部分。随着工业、城市污染染。主要以Pb、 Zn Cd Cr、Cu等的污染为主。它们来 的加剧和农用化学物质种类、数量的増加,土壤重金属自于含铅汽油的燃烧和汽车轮胎磨损产生的粉尘,据 污染日益严重,目前,全世界平均每年排放Hg约1.5有关材料报导,汽车排放的尾气中含Pb量多达20 万吨,Cu340万吨,Pb500万吨,Mn1500万吨,Ni50ugL1,它们成条带状分布,因距离公路、铁路、城市 100万吨。据我国农业部进行的全国污灌区调查,中心的远近及交通量的大小有明显的差异。epn 在约140万hm2的污水灌区中,遭受重金属污染的土等研究发现在公路两侧50m的距离有被污染的痕迹 地面积占污水灌区面积的64.8%,其中轻度污染的占每月累积的易溶性污染物在4-40gmˉ。进入环境 46.7%中度污染的占97%严重污染的占84%21。的强度顺序为Cu、Pb、Co、Fe和Zn3。在宁一杭公路 土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、南京段两侧的土壤形成Pb、Cr、Co污染带,且沿公路 滞留时间长、不能被微生物降解的特点,并可经水、植延长方向分布,自公路两侧污染强度减弱。经自然 物等介质最终影响人类健康。因此,治理和恢复的难沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染,与重工业发 度大。本文在讨论土壤重金属污染物来源和分布的基达程度、城市的人口密度、土地利用率、交通发达程度 础上,评述土壤重金属污染修复技术研究进展,旨在为有直接关系,距城市越近污染的程度就越重,污染强弱 重金属污染土壤的有效修复提供科学的依据。 顺序为城市一郊区一农村。 1土壤重金属来源与分布 1.2随污水进入土壤的重金属 利用污水灌溉是灌区农业的一项古老的技术,主 1.1随着大气沉降进入土壤的重金属 要是把污水作为灌溉水源来利用。污水按来源和数量 大气中的重金属主要来源于能源、运输、冶金和建可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和 筑材料生产产生的气体和粉尘。除汞以外,重金属基城市混合污水等。生活污水中重金属含量很少,但是, 本上是以气溶胶的形态进入大气,经过自然沉降和降由于我国工业迅速发展,工矿企业污水未经分流处理 水进入土壤。据Lisk报道煤含ce、Cr、Pb、Hg、I等而排入下水道与生活污水混合排放,从而造成污灌区 金属,石油中含有相当量的Hg(0.02-30mg土壤重金属HgAs、Cr、Pb、Cd等含量逐年增加。淮阳 kgˉ)3这类燃料在燃烧时,部分悬浮颗粒和挥发金污灌区土壤Hg、Cd、Cr、Pb、As等重金属195年已超 属随烟尘进入大气,其中10-30%沉降在距排放源十过警戒线6。其它灌区部分重金属含量也远远超过 几公里的范围内,据估计全世界每年约有1600吨的汞当地背景值 是通过煤和其它石化燃料燃烧而排放到大气中去 随着污水灌溉而进入土壤的重金属,以不同的方 的4。例如比利时每年从大气进入土壤的重金属量式被土壤截留固定。95%的Hg被土壤矿质胶体和有 就有Pb250ghm2、Cdl9ghm2、As15ghm2、Zn机质迅速吸附,一般累积在土壤表层,自上而下递减 3750ghm2|3 郑州污水灌区水中Hg的浓度达到0.242mgkg1,而 收稿日期:20021120 作者简介:崔德杰(1963-),男,山东莱西人,莱阳农学院教授,在读博士生,研究方向为土壤肥力与环境保护。 C1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co, Lid. All rights reserved.土壤重金属污染现状与修复技术研究进展 崔德杰 ,张玉龙 (沈阳农业大学 ,辽宁 沈阳 110161) 摘 要 :阐述了土壤重金属污染物的来源和重金属污染土壤修复技术研究现状 ,分析了各种修复技术的优缺点、实用 性与发展动态 ,为土壤重金属污染综合治理与修复提出了新的思路。 关 键 词 : 土壤污染 ;重金属 ;修复技术 中图分类号 : X53 文献标识码 :A 文章编号 :056423945 (2004) 0320366205 土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一 ,也是 人类生态环境的重要组成部分。随着工业、城市污染 的加剧和农用化学物质种类、数量的增加 ,土壤重金属 污染日益严重 ,目前 ,全世界平均每年排放 Hg 约 1. 5 万吨 , Cu 340 万吨 , Pb 500 万吨 , Mn 1500 万吨 , Ni 100 万吨[1 ] 。据我国农业部进行的全国污灌区调查 , 在约 140 万 hm2 的污水灌区中 ,遭受重金属污染的土 地面积占污水灌区面积的 64. 8 % ,其中轻度污染的占 46. 7 % ,中度污染的占 9. 7 % ,严重污染的占 8. 4 %[2 ] 。 土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、 滞留时间长、不能被微生物降解的特点 ,并可经水、植 物等介质最终影响人类健康。因此 ,治理和恢复的难 度大。本文在讨论土壤重金属污染物来源和分布的基 础上 ,评述土壤重金属污染修复技术研究进展 ,旨在为 重金属污染土壤的有效修复提供科学的依据。 1 土壤重金属来源与分布 1. 1 随着大气沉降进入土壤的重金属 大气中的重金属主要来源于能源、运输、冶金和建 筑材料生产产生的气体和粉尘。除汞以外 ,重金属基 本上是以气溶胶的形态进入大气 ,经过自然沉降和降 水进入土壤。据 Lisk 报道 ,煤含 Ce、Cr、Pb、Hg、Ti 等 金属 , 石 油 中 含 有 相 当 量 的 Hg ( 0. 02 - 30mg kg - 1) [3 ] ,这类燃料在燃烧时 ,部分悬浮颗粒和挥发金 属随烟尘进入大气 ,其中 10 - 30 %沉降在距排放源十 几公里的范围内 ,据估计全世界每年约有 1600 吨的汞 是通过煤和其它石化燃料燃烧而排放到大气中去 的[4 ] 。例如比利时每年从大气进入土壤的重金属量 就有 Pb 250g hm - 2 、Cd 19g hm - 2 、As 15g hm - 2 、Zn 3750g hm - 2 [3 ] 。 运输 ,特别是汽车运输对大气和土壤造成严重污 染。主要以 Pb、Zn、Cd、Cr、Cu 等的污染为主。它们来 自于含铅汽油的燃烧和汽车轮胎磨损产生的粉尘 ,据 有关材料报导 ,汽车排放的尾气中含 Pb 量多达 20 - 50μg L - 1 ,它们成条带状分布 ,因距离公路、铁路、城市 中心的远近及交通量的大小有明显的差异。Бериня 等研究发现在公路两侧 50m 的距离有被污染的痕迹 , 每月累积的易溶性污染物在 4 - 40g m - 2。进入环境 的强度顺序为 :Cu、Pb、Co、Fe 和 Zn[3 ] 。在宁 —杭公路 南京段两侧的土壤形成 Pb、Cr、Co 污染带 ,且沿公路 延长方向分布 ,自公路两侧污染强度减弱[5 ] 。经自然 沉降和雨淋沉降进入土壤的重金属污染 ,与重工业发 达程度、城市的人口密度、土地利用率、交通发达程度 有直接关系 ,距城市越近污染的程度就越重 ,污染强弱 顺序为 :城市 —郊区 —农村。 1. 2 随污水进入土壤的重金属 利用污水灌溉是灌区农业的一项古老的技术 ,主 要是把污水作为灌溉水源来利用。污水按来源和数量 可分为城市生活污水、石油化工污水、工业矿山污水和 城市混合污水等。生活污水中重金属含量很少 ,但是 , 由于我国工业迅速发展 ,工矿企业污水未经分流处理 而排入下水道与生活污水混合排放 ,从而造成污灌区 土壤重金属 Hg、As、Cr、Pb、Cd 等含量逐年增加。淮阳 污灌区土壤 Hg、Cd、Cr、Pb、As 等重金属 1995 年已超 过警戒线[6 ] 。其它灌区部分重金属含量也远远超过 当地背景值。 随着污水灌溉而进入土壤的重金属 ,以不同的方 式被土壤截留固定。95 %的 Hg 被土壤矿质胶体和有 机质迅速吸附 ,一般累积在土壤表层 ,自上而下递减。 郑州污水灌区水中 Hg 的浓度达到 0. 242mg kg - 1 , 而 收稿日期 :2002211220 作者简介 :崔德杰(19632) ,男 ,山东莱西人 ,莱阳农学院教授 ,在读博士生 ,研究方向为土壤肥力与环境保护。 第 35 卷第 3 期 2004 年 6 月 土 壤 通 报 Chinese Journal of Soil Science Vol. 35 ,No. 3 J un. ,2004 © 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved