土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展

申請免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

簡介： 土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一，也是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。隨著工業(yè)、城市污染的加劇和農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)種類、數(shù)量的增加，土壤重金屬污染日益嚴(yán)重，目前，全世界平均每年排放Hg約1.5萬噸，Cu 340萬噸，Pb 500萬噸，Mn 1500萬噸，Ni 100萬噸。據(jù)我國農(nóng)業(yè)部進(jìn)行的全國污灌區(qū)調(diào)查，在約140萬公頃的污水灌區(qū)中，遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區(qū)面積的64.8%，其中輕度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，嚴(yán)重污染的占8.4%。 土壤重金屬污染具有污染物在土壤中移動性差、滯留時間長、不能被微生物降解的特點(diǎn)，并可經(jīng)水、植物等介質(zhì)最終影響人類健康。因此，治理和恢復(fù)的難度大。本文在討論土壤重金屬污染物來源和分布的基礎(chǔ)上，評述土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展，旨在為重金屬污染土壤的有效修復(fù)提供科學(xué)的依據(jù)。
關(guān)鍵字：土壤重金屬污染 修復(fù)技術(shù)

土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一，也是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。隨著工業(yè)、城市污染的加劇和農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)種類、數(shù)量的增加，土壤重金屬污染日益嚴(yán)重，目前，全世界平均每年排放Hg約1.5萬噸，Cu 340萬噸，Pb 500萬噸，Mn 1500萬噸，Ni 100萬噸。據(jù)我國農(nóng)業(yè)部進(jìn)行的全國污灌區(qū)調(diào)查，在約140萬公頃的污水灌區(qū)中，遭受重金屬污染的土地面積占污水灌區(qū)面積的64.8%，其中輕度污染的占46.7%，中度污染的占9.7%，嚴(yán)重污染的占8.4%。

土壤重金屬污染具有污染物在土壤中移動性差、滯留時間長、不能被微生物降解的特點(diǎn)，并可經(jīng)水、植物等介質(zhì)最終影響人類健康。因此，治理和恢復(fù)的難度大。本文在討論土壤重金屬污染物來源和分布的基礎(chǔ)上，評述土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展，旨在為重金屬污染土壤的有效修復(fù)提供科學(xué)的依據(jù)。

1 土壤重金屬來源與分布

1.1 隨著大氣沉降進(jìn)入土壤的重金屬

大氣中的重金屬主要來源于能源、運(yùn)輸、冶金和建筑材料生產(chǎn)產(chǎn)生的氣體和粉塵。除汞以外，重金屬基本上是以氣溶膠的形態(tài)進(jìn)入大氣，經(jīng)過自然沉降和降水進(jìn)人土壤。據(jù)Lisk報道，煤含Ce、Cr、Pb、Hg、Ti等金屬，石油中含有相當(dāng)量的Hg(O.02～30mg/kg)，這類燃料在燃燒時，部分懸浮顆粒和揮發(fā)金屬隨煙塵進(jìn)入大氣，其中1O%～30%沉降在距排放源十幾公里的范圍內(nèi)，據(jù)估計全世界每年約有1600噸的汞是通過煤和其它石化燃料燃燒而排放到大氣中去的。例如比利時每年從大氣進(jìn)入每公頃土壤的重金屬量就有Pb 250g、Cd 19g、As 15g、Zn 3750g。

運(yùn)輸，特別是汽車運(yùn)輸對大氣和土壤造成嚴(yán)重污染。主要以Pb、Zn、Cd、Cr、Cu等的污染為主。它們來自于含鉛汽油的燃燒和汽車輪胎磨損產(chǎn)生的粉塵，據(jù)有關(guān)材料報導(dǎo)，汽車排放的尾氣中含Pb量多達(dá)20～50 μg/L，它們成條帶狀分布，因距離公路、鐵路、城市中心的遠(yuǎn)近及交通量的大小有明顯的差異。Вериня等研究發(fā)現(xiàn)在公路兩側(cè)50m的距離有被污染的痕跡，每月每平方米累積的易溶性污染物在4～40 g。進(jìn)入環(huán)境的強(qiáng)度順序為：Cu、Pb、Co、Fe和Zn。在寧-杭公路南京段兩側(cè)的土壤形成Pb、Cr、Co污染帶，且沿公路延長方向分布，自公路兩側(cè)污染強(qiáng)度減弱。經(jīng)自然沉降和雨淋沉降進(jìn)入土壤的重金屬污染，與重工業(yè)發(fā)達(dá)程度、城市的人口密度、土地利用率、交通發(fā)達(dá)程度有直接關(guān)系，距城市越近污染的程度就越重，污染強(qiáng)弱順序為：城市-郊區(qū)-農(nóng)村。

1.2 隨污水進(jìn)入土壤的重金屬

利用污水灌溉是灌區(qū)農(nóng)業(yè)的一項古老的技術(shù)，主要是把污水作為灌溉水源來利用。污水按來源和數(shù)量可分為城市生活污水、石油化工污水、工業(yè)礦山污水和城市混合污水等。生活污水中重金屬含量很少，但是，由于我國工業(yè)迅速發(fā)展，工礦企業(yè)污水未經(jīng)分流處理而排人下水道與生活污水混合排放，從而造成污灌區(qū)土壤重金屬Hg、Cd、Cr、Pb、Cd等含量逐年增加?；搓栁酃鄥^(qū)土壤Hg、Ca、Cr、Pb、As等重金屬1995年已超過警戒線。其它灌區(qū)部分重金屬含量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)?shù)乇尘爸怠?

隨著污水灌溉而進(jìn)入土壤的重金屬，以不同的方式被土壤截留固定。95%的Hg被土壤礦質(zhì)膠體和有機(jī)質(zhì)迅速吸附，一般累積在土壤表層，自上而下遞減。鄭州污水灌區(qū)水中Hg的濃度達(dá)到O.242mg/kg，而土壤Hg含量O.194 mg/kg就會造成重度污染。污水中的As多以3價或5價狀態(tài)存在，進(jìn)入土壤后被鐵、鋁氫氧化物及硅酸鹽粘土礦物吸附，也可以和鐵、鋁、鈣、鎂等生成復(fù)雜的難溶性砷化合物。而Cd很容易被水中的懸浮物吸附，水中Cd的含量隨著距排污口距離的增加而迅速下降，因此污染的范圍較少。Pb很容易被土壤有機(jī)質(zhì)和粘土礦物吸附。Pb的遷移性弱，污灌區(qū)Pb的累積分布特點(diǎn)是離污染源近土壤含量高，距離遠(yuǎn)則土壤含量低。污水中Cr有4種形態(tài)，一般以3價和6價為主，3價Cr很快被土壤吸附固定，而6價Cr進(jìn)入土壤中被有機(jī)質(zhì)還原為3價Cr，隨之被吸附固定。因此，污灌區(qū)土壤Cr會逐年累積。

1.3 隨固體廢棄物進(jìn)入土壤的重金屬

固體廢棄物種類繁多，成分復(fù)雜，不同種類其危害方式和污染程度不同。其中礦業(yè)和工業(yè)固體廢棄物污染最為嚴(yán)重。這類廢棄物在堆放或處理過程中，由于日曬、雨淋、水洗重金屬極易移動，以輻射狀、漏斗狀向周圍土壤、水體擴(kuò)散。沈陽冶煉廠冶煉鋅的過程中產(chǎn)生的礦渣主要含Zn、Cd，1971年開始堆放在一個洼地場所，其浸入液中Zn、Cd含量分別達(dá)6.6 g/L和75mg/L，目前已擴(kuò)散到離堆放場700米以外的范圍，重金屬污染物濃度是以同心圓狀分布。對武漢市垃圾堆放場，杭州鉻渣堆放區(qū)附近土壤中重金屬含量的研究發(fā)現(xiàn)，這些區(qū)域土壤中Cd、Hg、Cr、 Cu、Zn、Pb、As等重金屬含量均高于當(dāng)?shù)赝寥辣尘爸怠?

有一些固體廢棄物被直接或通過加工作為肥料施入土壤，造成土壤重金屬污染。如隨著我國畜牧生產(chǎn)的發(fā)展，產(chǎn)生大量的家畜糞便及動物加工產(chǎn)生的廢棄物，這類農(nóng)業(yè)固體廢棄物中含有植物所需N、P、K和有機(jī)質(zhì)，同時由于飼料中添加了一定量的重金屬鹽類，因此作為肥料施入土壤增加了土壤Zn、Mn等重金屬元素的含量。磷石膏屬于化肥工業(yè)廢物，由于其有一定量的正磷酸以及不同形態(tài)的含磷化合物，并可以改良酸性土壤，從而被大量施入土壤，造成了土壤中Cr、 Pb、Mn、As含量增加。磷鋼渣作為磷源施入土壤時，土壤中發(fā)現(xiàn)有Cr的累積。

隨著工業(yè)的發(fā)展以及城鎮(zhèn)環(huán)境建設(shè)的加快，污水處理正在不斷加強(qiáng)。我國現(xiàn)有80余座污水處理廠，估計污泥產(chǎn)生量在400萬噸以上，由于污泥含有較高的有機(jī)質(zhì)和氮、磷養(yǎng)分，因此土壤成為污泥處理的主要場所。一般來說，污泥中Cr、Pb、Cu、Zn、As極易超過控制標(biāo)準(zhǔn)。北京褐土施用燕山石化污泥一年后Hg、Cd濃度分別達(dá)到O.94mg/kg、O.22mg/kg。許多研究指出，污泥的施用可使土壤重金屬含量有不同程度的增加。其增加的幅度與污泥中的重金屬含量、污泥的施用量及土壤管理有關(guān)。

固體廢棄物也可以通過風(fēng)的傳播而使污染范圍擴(kuò)大，土壤中重金屬的含量隨距污染源的距離增大而降低。如大冶冶煉廠，每年排放數(shù)千噸的粉塵，引起大冶縣廣大農(nóng)田的污染，直徑20km范圍內(nèi)的土壤Cr、Zn、 Pb、Cd含量均大大高于背景值。

1.4 隨農(nóng)用物資進(jìn)入土壤的重金屬

農(nóng)藥、化肥和地膜是重要的農(nóng)用物資，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展起著重大的推動作用，但長期不合理施用，也可以導(dǎo)致土壤重金屬污染。絕大多數(shù)的農(nóng)藥為有機(jī)化合物，少數(shù)為有機(jī)-無機(jī)化合物或純礦物質(zhì)，個別農(nóng)藥在其組成中含有Hg、As、Cu、Zn等重金屬。如隨著西力生消毒種子進(jìn)入每公頃土壤的Hg為6～9g；在農(nóng)業(yè)地區(qū)，特別是在西方國家的家庭園林中，由于經(jīng)常施用含 As農(nóng)藥，土壤中As的殘留量明顯增加，美國的密執(zhí)安州土壤中As含量達(dá)到112mg/kg。殺真菌農(nóng)藥常含有Cu和Zn，被大量地用于果樹和溫室作物，常常會造成土壤Cu、Zn累積達(dá)到有毒的濃度。如在莫爾達(dá)維亞，葡萄生長季節(jié)要噴5～12次波爾多液或類似的制劑，每年約有6000～8000噸的銅施入土壤。

重金屬元素是肥料中報道最多的污染物質(zhì)。氮、鉀肥料中重金屬含量較低，磷肥中含有較多的有害重金屬，復(fù)合肥的重金屬主要來源于母料及加工流程所帶入。肥料中重金屬含量一般是磷肥>復(fù)合肥>鉀肥>氮肥。Cd是土壤環(huán)境中重要的污染元素，隨磷肥進(jìn)入土壤的Cd一直受到人們的關(guān)注。許多研究表明，隨著磷肥及復(fù)合肥的大量施用，土壤有效Cd的含量不斷增加，作物吸收Cd量也相應(yīng)增加。據(jù)馬耀華等對上海地區(qū)菜園土研究發(fā)現(xiàn)，施肥后，Cd的含量從 O.13mg/kg上升到O.32mg/kg。美國橘園每年每公頃施磷量為175kg，36年后土壤Cd量由O.07mg/kg提高到1.0 mg/kg；新西蘭在同一地點(diǎn)施用磷肥50年后取土分析，土壤Cd含量由O.39mg/kg提高到O.85mg/kg。肥料中Cr、As元素含量較高，且土壤的環(huán)境含量又較低，能引起土壤中Cr、As的較快積累。硝酸銨、磷酸銨、復(fù)合肥中As量可達(dá)50～60mg，長期施用可造成土壤As嚴(yán)重污染。近年來，地膜的大面積的推廣使用，造成了土壤的白色污染。由于地膜生產(chǎn)過程中加入了含有Cd、Pb的熱穩(wěn)定劑，同時也增加了土壤重金屬污染。

2 土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)

土壤重金屬污染具有隱蔽性、長期性和不可逆性的特點(diǎn)。土壤中有害重金屬積累到一定程度，不僅會導(dǎo)致土壤退化，農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降，而且還可以通過徑流、淋失作用污染地表水和地下水，惡化水文環(huán)境，并可能直接毒害植物或通過食物鏈途徑危害人體健康。目前，世界各國對土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)進(jìn)行廣泛的研究，取得了可喜的進(jìn)展。具體有如下幾種修復(fù)措施。

2.1 工程措施

主要包括客土、換土和深耕翻土等措施。通過客土、換土和深耕翻土與污土混合，可以降低土壤中重金屬的含量，減少重金屬對土壤-植物系統(tǒng)產(chǎn)生的毒害，從而使農(nóng)產(chǎn)品達(dá)到食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。深耕翻土用于輕度污染的土壤，而客土和換土則是用于重污染區(qū)的常見方法，在這方面日本取得了成功的經(jīng)驗。工程措施是比較經(jīng)典的土壤重金屬污染治理措施，它具有徹底、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)施工程量大、投資費(fèi)用高，破壞土體結(jié)構(gòu)，引起土壤肥力下降，并且還要對換出的污土進(jìn)行堆放或處理。

2.2 物理化學(xué)修復(fù)

2.2.1 電動修復(fù) 是通過電流的作用，在電場的作用下，土壤中的重金屬離子(如Pb、Cd、Cr、Zn等)和無機(jī)離子以電透滲和電遷移的方式向電極運(yùn)輸，然后進(jìn)行集中收集處理。研究發(fā)現(xiàn)，土壤pH、緩沖性能、土壤組分及污染金屬種類會影響修復(fù)的效果。

該方法特別適合于低滲透的粘土和淤泥土，可以控制污染物的流動方向。在沙土上的實(shí)驗結(jié)果表明，土壤中Pb²⁺、Cr³⁺等重金屬離子的除去率也可達(dá)90%以上。電動修復(fù)是一種原位修復(fù)技術(shù)，不攪動土層，并可以縮短修復(fù)時間，是一種經(jīng)濟(jì)可行的修復(fù)技術(shù)。

2.2.2 電熱修復(fù) 是利用高頻電壓產(chǎn)生電磁波，產(chǎn)生熱能，對土壤進(jìn)行加熱，使污染物從土壤顆粒內(nèi)解吸出來，加快一些易揮發(fā)性重金屬從土壤中分離，從而達(dá)到修復(fù)的目的。該技術(shù)可以修復(fù)被Hg和Se等重金屬污染的土壤。另外可以把重金屬污染區(qū)土壤置于高溫高壓下，形成玻璃態(tài)物質(zhì)，從而達(dá)到從根本上消除土壤重金屬污染的目的。

2.2.3 土壤淋洗 土壤固持金屬的機(jī)制可分為兩大類：一是以離子態(tài)吸附在土壤組分的表面；二是形成金屬化合物的沉淀。土壤淋洗是利用淋洗液把土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移到土壤液相中去，再把富含重金屬的廢水進(jìn)一步回收處理的土壤修復(fù)方法。該方法的技術(shù)關(guān)鍵是尋找一種既能提取各種形態(tài)的重金屬，又不破壞土壤結(jié)構(gòu)的淋洗液。目前，用于淋洗土壤的淋洗液較多，包括有機(jī)或無機(jī)酸、堿、鹽和螯合劑。Blaylock等檢驗了檸檬酸、蘋果酸、乙酸、EDTA、DTPA對印度芥菜吸收Cd和Pb的效應(yīng)。吳龍華研究發(fā)現(xiàn)EDTA可明顯降低土壤對銅的吸收率，吸收率與解吸率與加入的EDTA量的對數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。土壤淋洗以柱淋洗或堆積淋洗更為實(shí)際和經(jīng)濟(jì)，這對該修復(fù)技術(shù)的商業(yè)化具有一定的促進(jìn)作用。

2.3 化學(xué)修復(fù)

化學(xué)修復(fù)就是向土壤投入改良劑，通過對重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用，以降低重金屬的生物有效性。該技術(shù)關(guān)鍵在于選擇經(jīng)濟(jì)有效的改良劑，常用的改良劑有石灰、沸石、碳酸鈣、磷酸鹽、硅酸鹽和促進(jìn)還原作用的有機(jī)物質(zhì)，不同改良劑對重金屬的作用機(jī)理不同。施用石灰或碳酸鈣主要是提高土壤 pH值，促使土壤中Cd、Cu、Hg、Zn等元素形成氫氧化物或碳酸鹽結(jié)合態(tài)鹽類沉淀。如當(dāng)土壤pH>6.5時，Hg就能形成氫氧化物或碳酸鹽沉淀。廖敏等研究發(fā)現(xiàn)，在低石灰水平下，土壤有機(jī)質(zhì)的羥基和羧基與 OH^-反應(yīng)，促使土壤可變電荷增加，有機(jī)結(jié)合態(tài)的重金屬增多，并且Cd²⁺與CO^2-₃結(jié)合生成難溶于水的 CdCO₃。在沈陽張士污灌區(qū)的試驗表明，每公頃土壤施用1500～1875kg石灰，籽實(shí)含鎘量下降50%。關(guān)于磷酸鹽和硅酸鹽固化土壤重金屬的技術(shù)研究報道較多，一般認(rèn)為該物質(zhì)可使土壤中重金屬形成難溶性的沉淀。如向土壤中投放硅酸鹽鋼渣，對 Cd、Ni、Zn離子具有吸附和共沉淀作用。水田土壤中的Cd以磷酸鎘的形式沉淀，www.civilcn.com磷酸汞的溶解度也很小。沸石是堿金屬或堿土金屬的水化鋁硅酸鹽晶體，含有大量的三維晶體結(jié)構(gòu)和很強(qiáng)的離子交換能力，從而能通過離子交換吸附和專性吸附降低土壤中重金屬的有效性。有機(jī)物可促使重金屬以硫化物的形式沉淀，同時有機(jī)物中的腐殖酸能與重金屬離子形成絡(luò)合或螯合物以降低其活性。有人研究指出，利用一些對人體無害或有益的金屬元素的拮抗作用，也可以減少土壤中重金屬元素的有效性。

化學(xué)修復(fù)是在土壤原位上進(jìn)行的，簡單易行。但并不是一種永久的修復(fù)措施，因為它只改變了重金屬在土壤中存在的形態(tài)，金屬元素仍保留在土壤中，容易再度活化危害植物。

2.4 生物修復(fù)

生物修復(fù)是利用生物技術(shù)治理污染土壤的一種新方法。利用生物削減、凈化土壤中的重金屬或降低重金屬毒性。由于該方法效果好，易于操作，日益受到人們的重視，成為污染土壤修復(fù)研究的熱點(diǎn)。

2.4.1 植物修復(fù)技術(shù) 是一種利用自然生長或遺傳培育植物修復(fù)重金屬污染土壤的技術(shù)。根據(jù)其作用過程和機(jī)理，重金屬污染土壤的植物修復(fù)技術(shù)可分為植物提取、植物揮發(fā)和植物穩(wěn)定三種類型。

(1)植物提取 即利用重金屬超積累植物從土壤中吸取金屬污染物，隨后收割地上部并進(jìn)行集中處理，連續(xù)種植該植物，達(dá)到降低或去除土壤重金屬污染的目的。目前已發(fā)現(xiàn)有700多種超積累重金屬植物，積累Cr、Co、Ni、Cu、Pb的量一般在0.1%以上，Mn、Zn可達(dá)到1%以上。遏藍(lán)菜屬是一種已被鑒定的Zn和Cd超積累植物，Baker和NcGrath研究發(fā)現(xiàn)，土壤含Zn 444mg/kg時，遏藍(lán)菜地上部Zn的含量可達(dá)到土壤的16倍。柳屬的某些物種能大量富集Cd；印度芥菜對Cd、Ni、Zn、Cu富集可分別達(dá)到58、52、31、17和7倍；芥子草等對Se、Pb、Cr、Cd、Ni、Zn、Cu具有較強(qiáng)的累積能力；Robinson報告了高生物量Ni超累積植物，每公頃吸收提取Ni量可達(dá)168kg；高山螢屬類可吸收高濃度的Cu、Co、Mn、Pb、Se、Cd和Zn。我國學(xué)者對植物提取也進(jìn)行了一些研究，如在我國南方發(fā)現(xiàn)一批As超累積植物；劉云國等利用10種超積累植物對Cd污染土壤進(jìn)行修復(fù)研究；蔣先軍等發(fā)現(xiàn)，印度芥菜對Cu、Zn、Pb污染的土壤有良好修復(fù)效果。 ’

(2)植物揮發(fā) 其機(jī)理是利用植物根系吸收金屬，將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)物質(zhì)揮發(fā)到大氣中，以降低土壤污染。目前研究較多的是Hg和Se。濕地上的某些植物可清除土壤中的Se，其中單質(zhì)占75%，揮發(fā)態(tài)占20～25%。揮發(fā)態(tài)的Se主要是通過植物體內(nèi)的ATP硫化酶的作用，還原為可揮發(fā)的CH₃SeCH₃和 CH₃SeSeCH₃；Meagher等把細(xì)菌體中的Hg還原酶基因?qū)虢孀涌浦参?，獲得耐Hg轉(zhuǎn)基因植物，該植物能從土壤中吸收Hg并將其還原為揮發(fā)性單質(zhì)Hg。

(3)植物穩(wěn)定 利用耐重金屬植物或超累積植物降低重金屬的活性，從而減少重金屬被淋洗到地下水或通過空氣擴(kuò)散進(jìn)一步污染環(huán)境的可能性。其機(jī)理主要是通過金屬在根部的積累、沉淀或根表吸收來加強(qiáng)土壤中重金屬的固化。如，植物根系分泌物能改變土壤根際環(huán)境，可使多價態(tài)的Cr、Hg、As的價態(tài)和形態(tài)發(fā)生改變，影響其毒性效應(yīng)。植物的根毛可直接從土壤交換吸附重金屬增加根表固定。

2.4.2 微生物修復(fù)技術(shù) 微生物在修復(fù)被重金屬污染的土壤方面具有獨(dú)特的作用。其主要作用原理是：微生物可以降低土壤中重金屬的毒性；微生物可以吸附積累重金屬；微生物可以改變根際微環(huán)境，從而提高植物對重金屬的吸收，揮發(fā)或固定效率。如動膠菌、藍(lán)細(xì)菌、硫酸還原菌及某些藻類，能夠產(chǎn)生胞外聚合物與重金屬離子形成絡(luò)合物；Macaskie等分離的檸檬酸菌，分解有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生的HPO^2-₄與Cd形成 CdHPO₄沉淀；李志超發(fā)現(xiàn)有些微生物能把劇毒的甲基汞降解為毒性小、可揮發(fā)的單質(zhì)Hg；Frankenber等以Se的微生物甲基化作為基礎(chǔ)進(jìn)行原位生物修復(fù)。耿春女等利用菌根吸收和固定重金屬Fe、Mn、 Zn、Cu取得了良好的效果。

2.5 農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)

農(nóng)業(yè)生態(tài)修復(fù)主要包括兩個方面：一是農(nóng)藝修復(fù)措施。包括改變耕作制度，調(diào)整作物品種，種植不進(jìn)入食物鏈的植物，選擇能降低土壤重金屬污染的化肥，或增施能夠固定重金屬的有機(jī)肥等措施，來降低土壤重金屬污染。二是生態(tài)修復(fù)。通過調(diào)節(jié)諸如土壤水分、土壤養(yǎng)分、土壤pH值和土壤氧化還原狀況及氣溫、濕度等生態(tài)因子，實(shí)現(xiàn)對污染物所處環(huán)境介質(zhì)的調(diào)控。我國在這一方面研究較多，并取得了一定的成效。但利用該技術(shù)修復(fù)污染土壤周期長，效果不顯著。

3 土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)研究展望

采用工程、物理化學(xué)和化學(xué)方法修復(fù)重金屬污染土壤，具有一定的局限性，難以大規(guī)模處理污染土壤，并且能導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞，生物活性下降和土壤肥力退化。農(nóng)業(yè)生態(tài)措施又存在周期長，效果不顯著的特點(diǎn)。生物修復(fù)是一項新興的高效修復(fù)技術(shù)，具有良好的社會、生態(tài)綜合效益，并且易被大眾接受。因此，具有廣闊的應(yīng)用前景。以下幾個方面將成為該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。

(1)超累積植物篩選與培育。超累積植物是在重金屬脅迫條件下的一種適應(yīng)性突變體，往往生長緩慢，生物量低，氣候環(huán)境適應(yīng)性差，具有很強(qiáng)的富集專一性。因此，篩選、培育吸收能力強(qiáng)，同時能吸收多種重金屬元素，且生物量大的植物是生物修復(fù)的一項重要任務(wù)。

(2)分子生物學(xué)和基因工程技術(shù)的應(yīng)用。隨著分子生物技術(shù)迅猛發(fā)展，將篩選、培育出的超累積植物和微生物基因?qū)肷锪看?、生長速度快、適應(yīng)性強(qiáng)的植物中去已成為現(xiàn)實(shí)，因此，利用分子生物技術(shù)提高植物修復(fù)的實(shí)用性方面將取得突破性進(jìn)展。

(3)生物修復(fù)綜合技術(shù)的研究。重金屬污染土壤的修復(fù)是一個系統(tǒng)工程，單一的修復(fù)技術(shù)很難達(dá)到預(yù)期效果，必須以植物修復(fù)為主，輔以化學(xué)、微生物及農(nóng)業(yè)生態(tài)措施，增加重金屬的生物有效性，促進(jìn)植物的生長和吸收，從而提高植物修復(fù)的綜合效率。因此，生物修復(fù)綜合技術(shù)將是今后重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)的主要研究方向?！　?

注：
（1）參考文獻(xiàn)：略；需者可與本站Email聯(lián)系，或到中國水稻研究所圖書館查閱；
（2）文章來源：土壤通報，2004年第35卷第3期；
（3）作者單位：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)。