土壤是开放的缓冲动力学系统，承载环境中50%~90%的污染负荷[1-2]。随着矿产资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大，农业生产中农药、化肥、饲料等用量的增加和不合理使用，土壤中重金属含量逐年累积，明显高于背景值，生态破坏和环境质量恶化，严重威胁农业环境和人体健康。重金属在土壤中移动性差，滞留时间长，难以分解，通过生物富集作用和生物扩大作用进入农牧产品[3]，影响生产物的生长、产量和质量，潜在威胁人体健康[4]。本文简要分析了我国土壤重金属污染现状，概述了土壤重金属的来源，简要介绍了物理修复、化学修复和生物修复技术在土壤重金属污染修复方面的研究进展，以期为土壤重金属污染修复提供参考。

1我国土壤重金属污染现状

随着矿山开采、冶炼、电镀、制革行业的蓬勃发展，一些企业盲目追求经济效益，忽视环境保护，加上农药、化肥、地膜、饲料添加剂等大量使用，我国土壤中Pb、Cd、Zn等重金属污染情况日益严重，污染面积逐年扩大，危害人类和动物的生命健康。据报道，2008年以来，全国发生了100多起重大污染事故，其中Pb、Cd、As等重金属污染事故达到30多起。根据2014年国家环保部和国土资源部发布的全国土壤污染情况调查报告，全国土壤环境总体情况不容乐观，部分地区土壤污染严重，耕地土壤环境质量令人担忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。

2土壤重金属来源

土壤重金属来源主要有内部来源和外部来源两种。在内部来源中，由于土母质、地形、水文气象、植被和土地利用类型的不同，对土壤重金属含量的影响大不相同[7]，部分地区土壤背景值高。外部原因主要是人为活动的影响，是土壤重金属污染的主要来源，主要包括

2.1随大气沉降进入土壤的重金属大气沉降是土壤重金属污染的重要方法[6]。工业生产、汽车尾气排放和轮胎摩擦可产生含有重金属的有毒气体和粉尘，自然沉降和雨雪沉降进入土壤，污染要素主要为Pb、Cu、Zn等。矿山开采和冶炼带来的大气沉降也是土壤重金属的重要来源[5]。有毒气体和粉尘易于移动和扩散，在工矿烟囱、废物堆和道路附近的土壤中，土壤重金属含量高，向周围和两侧扩散减弱。研究人员对某铅锌冶炼厂土壤重金属空间分布特点的研究发现，Zn、Pb、As的主要污染源是废气的大气沉降，风力和风向是其空间分布的主要影响因子[7]。

2.2随污水灌溉进入土壤的重金属污水灌溉一般是指利用经过一定处理的城市污水灌溉农田[6]，利用污水灌溉是农业灌溉用水的重要组成部分。但是，由于污水中含有大量的重金属，随着污水进入土壤，土壤中的重金属含量不断丰富。我国自1960年代以来，污水填充面积迅速扩大，北方干旱地区污染最普遍，约占全国污水填充面积的90%以上，污水填充导致田地重金属Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb等含量增加[7]。

2.3工矿企业生产带入土壤的重金属工业生产中广泛使用重金属元素，工矿企业直接排出未经严格处理的废水，使废水中的重金属渗入土壤，增加土壤中有毒的重金属含量[11]。在矿业和工业固体废弃物的露天堆积和处理过程中，经过日晒、雨淋、水洗等作用，重金属以喷射状、漏斗状向周围的土壤扩散。南京某合金厂周边土壤中的Cr大大超过土壤背景值，Cr污染以厂烟囱为主，范围达到1.5km2[12]。电子废弃物在堆积和分解过程中，Pb、Cr等重金属进入田土[13-14]。

3土壤重金属污染修复技术

3.1物理修复一是客土、换土、深耕翻土等措施。通过这一措施，可以降低表层土壤重金属的含量，减少土壤重金属对植物的毒害。深耕翻土适用于轻度污染的土壤，客土和换土适用于重度污染的土壤。工程措施稳定彻底，效果好，但需要大量人力物力，投资大，破坏土体结构，降低土壤肥力。二是电动修复、电热修复、土壤淋浴等。物理修复效果好，但成本高，有二次污染的风险。

3.2化学修复化学修复主要用化学方法改变土壤中重金属的化学性质，降低土壤中重金属的转移性和生物利用率，降低土壤中重金属的去除，达到土壤管理和修复的效果[17]。该技术的关键在于经济有效改良剂的选择，常用的改良剂有石灰、沸石、碳酸钙等无机改良剂和堆肥、绿肥、泥炭等有机改良剂，不同的改良剂对重金属的作用机理不同。化学修复是在土壤原位上进行，不会破坏土地结构，简单易行。但化学修复只是改变了重金属在土壤中的存在形态，没有去除，在一定条件下容易活化，再次造成污染。

3.3生物修复生修复是利用微生物或植物的生命代谢活动，改变重金属在土壤中的化学形态，固定或解毒重金属，降低土壤环境中的移动性和生物的可利用性。这种方法效果好，操作简单，是目前重金属污染研究的重点。目前生物修复技术主要集中在植物和微生物两个方面[18-19]，对植物修复研究较多[20-23]。生物修复不会造成二次污染，成本低，易于推广，无论是技术还是经济，都比物理修复和化学修复要好，已经得到广泛的研究和应用，是目前土壤重金属污染治理的研究热点。

3.4农业生态修复不同作物对重金属有不同的吸附作用，通过采取不同的耕种制度、作物品种和种植结构的调整、肥料种类的选择等措施，可以增加作物对土壤重金属的吸收，降低土壤中重金属的含量。研究表明，调节土壤水分、pH值、土壤水分、养分等情况，实现污染物环境介质的控制[24-25]，改善土壤理化性质，促进土壤中重金属被作物有效吸收。

4展望

土壤是人类依赖生存的重要自然资源之一，是人类生态环境的重要组成部分。土壤重金属污染问题已经成为当今社会的主要环境问题之一。2021年出台的《土壤污染防治行动计划》，毫无疑问是我国土壤环境管理历史上里程碑式的文件，明确了我国土壤污染防治路线图和时间表。

土壤是复杂的生态系统，一旦被污染，就很难去除进入土壤的污染物，达到安全生产的目的。重金属对土壤的污染在现有技术上是不可逆的。因此，预防土壤污染比控制土壤污染更重要。坚持源头预防和过程管理，以源头控制为主，防止污染物进入水体、土体，有效降低污染物排放。在土壤重金属污染修复技术研究中，综合处理物理方法、化学方法、生物技术和农业生态修复措施污染问题，研究更经济高效的管理措施，加大生物修复技术研究，减少物理和化学方法的使用，避免二次污染。

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