如何修復鎘超標的土壤？

11-17

對鎘 (Cd) 污染土壤的修復主要有以下方法：

一、物理/化學修復技術

客土、換土、去表土、深耕翻土法：成本高，且不能從根本上清除重金屬，存在佔用土地、滲漏和二次污染等問題。此類方法適合於小面積污染土壤的治理。
玻璃化技術：將重金屬污染土壤置於高溫高壓的環境下，待其冷卻後形成堅硬的玻璃體物質。此類物質結構穩定，很難被降解，可以實現對土壤重金屬的永久固定。玻璃化技術最早用於處理核廢料，處理土壤的話，處理完就不是土壤了。
電動修復：向重金屬污染土壤中通直流電，使重金屬離子在電場作用下進行定向遷移，在電極附近富集，再進行適當的物理或化學處理。
土壤淋洗：用淋洗劑去除土壤中重金屬污染物，可用於大面積、重度污染土壤的治理，尤其在砂質土中效果較好。土壤淋洗需添加昂貴的淋洗液，且淋洗液對地下水也有污染風險；另一方面，淋洗液在淋洗土壤重金屬的同時也將植物必需的 Ca 和 Mg 等營養元素淋洗出根際，造成植物營養元素的缺失。土壤淋洗後淋洗液也需要處理。
固化/穩定化：固化是通過添加藥劑將土壤中的有毒重金屬包被起來，形成相對穩定性的形態，限制土壤重金屬的釋放；穩定化是在土壤中添加穩定化藥劑，通過對重金屬的吸附、沉澱（共沉澱）、絡合作用來降低重金屬在土壤中的遷移性和生物有效性。
離子拮抗技術：土壤中某些重金屬離子間存在拮抗作用，當土壤中某種重金屬元素濃度過高時，可以向土壤中加入少量對作物危害較輕的拮抗性重金屬元素，進而減少該重金屬對作物的毒害作用，達到降低重金屬生物毒性的目的。向 Cd 污染土壤中加入適量的Zn，可以減少植物對 Cd 的吸收積累[1]。

二、生物修復技術

植物修復技術：①植物提取：利用超積累植物吸收污染土壤中的重金屬並在地上部積累，收割植物地上部分從而達到去除污染物的目的。雜交狼尾草（ Pennisetum americanum (L.）Leek × P. purpureum Schumach）和熱研 11 號黑籽雀稗（ Paspalum atratum cv. Reyan No. 11）都對提取Cd有較好的作用。 ②植物固定：利用植物根系固定土壤重金屬的過程重金屬被根系吸收積累或者吸附在根系表面，也可通過根系分泌物在根際中被固定。串葉松香草（Silphium perfoliatum Linn）可用於固定 Cd。
微生物修復技術：土壤中一些微生物對重金屬具有吸附、沉澱、氧化、還原等作用，因此可以通過工程菌培養、微生物投放來降低污染土壤中重金屬的活性和毒性。例如，香蒲（ Typha latifolia）根際中分離出的一些菌株能鈍化固定土壤中的Cd，降低它們在土壤中的可交換態含量。

三、農業生態修復技術
因地制宜地調整一些耕作管理制度，向土壤中添加物質改變其物理化學性質，在污染土壤中種植不進入食物鏈的植物等，從而改變土壤重金屬的活性，降低其生物有效性，減少重金屬從土壤向作物的轉移。這是一種較為綜合、且溫和的方法。

一個案例：
湖南農業大學和中科院生態環境研究中心等單位承擔了國家水體污染控制與治理科技重大專項「湘江水環境重金屬污染整治關鍵技術研究與綜合示範」的一個子課題研究，負責湘江流域重金屬面源污染控制技術的工作。據他們說，在其中的一個施用硅鈣肥和石灰的 3.33 hm2 水稻的示範工作中， 2011-2012 年稻穀增產49.8%~51.4%；水稻糙米 Cd 含量降低 56.6%~63.8%；示範區排水 Cd 濃度降低 54.7% （數據尚未發表）。在湘江流域重金屬污染土壤添加生物炭的示範工作中，生物炭添加顯著地降低了 Cd 在水稻、根系、莖葉、稻殼和籽粒中的含量，水稻籽粒 Cd含量降低 26%~71% [2]。

湖南株洲某重金屬污染土壤鈍化劑修復示範區：

Reference：
[1] 周啟星, 吳燕玉, 熊先哲. 重金屬 Cd-Zn 對水稻的複合污染和生態效應[J].應用生態學報, 1994, 5(4): 438-441.
[2] 鄭瑞倫. 生物炭對污染/退化土壤的修復研究[R]. 中國科學院生態環境研究中心博士後出站報告, 2012.

土壤污染治理，如何因地制宜？
2014-12-03 土壤觀察

按：本文根據中國生態修復網對廣東省生態環境與土壤研究所研究員陳能場專訪整理，小標題系「土壤觀察」編者所加。

南方地區重金屬污染主因是重金屬礦區偏多

中國生態修復網：4月17日環保部和國土資源部聯合發布了《全國土壤污染狀況調查公報》，從污染分布情況看，南方土壤污染重於北方。您能以廣東省為例談談造成這種現象的原因嗎? 目前的污染狀況如何?主要污染物的來源有哪些?

陳能場：根據《全國土壤污染狀況調查公報》從污染分布情況看，南方污染程度確實要重於北方。由於公報中公布的數據是全量而不具有有效性，這樣的測定值與土壤性質無關，造成這個現象應該主要是南方重金屬礦區偏多。

另外由於歷史原因，改革開放後特別准許私采後，許多中小型私人開採場亂采後，許多廢渣並未得到妥善處理，而且由於管理不到位，當時的民眾及環保部門環保意識及措施滯後等因素均是造成土壤污染的主要原因。

對於廣東，地處亞熱帶地區，珠江流域的下游。土壤本身就是酸性。污染源眾多，粵北有眾多的礦山開採，韶關更是個重工業城市，冶鍊鋼鐵業由來已久，因此工業污染隨之進入廣東的西江和北江，同時也部分造成了西部省份和湖南地區的重金屬污染，而珠三角地區的土壤不僅有著高重金屬背景，同時改革開放後眾多電鍍、電池等企業大量出現，導致土壤重金屬在短期內驟然增加，糧食重金屬超標問題也日益突出。

在礦區周邊植被一般存在多種重金屬的超標，但從食物鏈傳遞和食品安全以及人體健康的角度來說，通常只有鎘帶來較大的健康風險。

中國目前主要修復技術對控制稻米鎘污染效果尚不明顯

中國生態修復網：業界很多人都認為我國污染土壤修復面臨技術不成熟的難題，您怎麼看?以您的研究經驗，技術上存在哪些難題?

陳能場：我國土壤污染農田污染占相當大的一部分比重，這一點與歐美的土壤污染有極大的差異。

雖然這樣的污染格局是人多地少造成的，這樣的格局和以稻米為食的日本和台灣地區很相似。

但日本的重度污染主要採用客土方法對污染土壤進行更換，而對中輕度土壤主要採用水分管理措施，如2007年通過水分管理來控制植物鎘含量的水田面積近60萬畝。日本在二戰后土壤都有定時施用硅肥。也曾進行大面積的石灰試驗，但結果不甚理想，被認為只能作為輔助措施，但在實際應用中很少。

對於中國，目前來看客土方法雖然能處理得相對徹底，但因為費用過高被一致認為不現實而排除了。最多的研究是利用低鎘吸收品種、土壤添加劑或調理劑、或者噴施方式等方法降低污染物。

但這些臨時性的控制方法並沒有去除土壤中的重金屬，同時其發揮作用是條件性的。

低鎘品種的推廣涉及其他地域的污染特徵、土壤性質和氣候條件的影響，土壤添加劑同樣受制於土壤的其他性質，噴施更容易受到噴施溶液的物質和濃度、噴施次數、方法、植物的生長時期以及氣候條件的影響。因此以上方法對於控制稻米的鎘等重金屬並不一定能取得很好的結果。

水分缺乏會加重稻米鎘吸收

中國生態修復網：我們了解到您常年在韶關大寶山礦區的上壩村進行污染土壤修複試驗，您能就當地的污染情況、修復技術的應用及遇到的困難做一下簡單介紹嗎?

陳能場：韶關大寶山礦屬於多金屬硫化物礦，上壩村因此受到多種重金屬及硫化物的污染。但從食物鏈安全形度來說，只有鎘通過稻米和蔬菜等途徑影響當地居民的健康。

土壤中的鎘含量雖然很低，但由於硫的影響，植被吸收鎘的能力會變化。在水稻生長期間，淹水條件下容易形成硫化鎘，不容易被植物吸收，稻米中的鎘含量很低。

而在水分缺乏或水分管理不善情況下(如生殖時期缺水)，硫化鎘容易被氧化，稻米中的鎘含量超標嚴重。

通過數年的研究數據表明，早稻因為雨水多，天氣潮濕稻米鎘的超標嚴重程度較低，而晚稻因為土壤容易缺水且氣候乾燥，植株蒸騰量大，鎘容易被植株吸收和富集，稻米的超標嚴重程度高。

土壤修復市場形成有效商業模式為時尚早

中國生態修復網：今年以來，隨著政策導向的明確，一些媒體認為土壤修復行業有億萬市場待掘金，但很多企業單位卻不以為意，認為土壤修復市場有價無市，媒體盲目樂觀，您怎麼看?土壤修復市場難以形成的瓶頸在哪裡?能否形成長效的商業模式?

陳能場：土壤修復市場的判斷是從污染程度估計的，媒體輕易從污染數據推算出市場規模，但土壤修復的市場其實受到眾多政策、經濟、法律和標準等等的限制。

在土壤環境保護法和土壤治理標準未出台之前，這個市場其實也是空中樓閣。

尤其在目前修復技術也不完善的情況下，土壤修復的企業資格和個人資質問題也沒有任何規則制約的條件下，要形成有效的商業模式為時尚早。

土壤修復需重視土壤酸化問題

中國生態修復網：土壤修復是一項長期、艱巨的工程，土壤污染已經威脅到人們「舌尖上的安全」。為了保障廣東省的糧食安全，保護耕地，您有什麼好的建議?

陳能場：土壤是一個國家最珍貴的戰略資源，是人類生存和發展的基礎。只有健康的土壤才能生產出健康的糧食，進而造就健康的人群和健康的社會。

數千年來中國的耕地土壤得到很好的保護，備受《四千年農夫》的作者、美國土壤物理學家F.H.King的推崇和讚賞。

但在上個世紀80年代後由於大量使用化肥和農藥，土壤的質量不可同日而語，同時80年代後的鄉鎮企業的大量出現，工礦企業遍地開花，而環保措施並不配套，目前中國的土壤陷入了農業生產帶來的土壤退化問題和工業污染帶來的土壤污染問題，在這兩個問題的雙重夾擊下，近年來糧食安全問題倍顯突出，鎘大米事件近期頻繁發生就是其中的表現。

正如以上所說，土壤酸化等問題和土壤中重金屬含量增加的問題並存且相互影響。糧食重金屬超標問題並非單一的因為土壤重金屬超標帶來的影響，土壤酸化、有機質含量的降低等也同樣提高了糧食超標的風險性。

因此要確保糧食安全，不僅要對土壤重金屬進行治理，同時對土壤的酸化問題也需要得到同樣的重視。

事實上通過改良土壤的酸性以及對水稻的合理水分管理能有效地控制鎘污染引起的食品安全問題。

中國生態修復網：中國土壤污染地方差異較大，南北方土壤組分不一樣，您能談談南北方污染土壤的區別有哪些，如何因地制宜呢?

陳能場：從食物鏈的角度來看土壤污染帶來的食品安全和人體健康風險，則不管北方和南方地區鎘污染都是個最主要的問題。

除了土壤重金屬含量增加帶來的風險外，土壤酸化帶來的問題也急需引起注意。在東北曾經有鎘不超標的土壤生產出污染物超標花生的報道，在南方同樣有土壤中鎘不超標的稻田生產出超標稻米的案例。

因此糧食安全問題不但是個土壤污染問題。土壤污染治理也不單是土壤重金屬消減或鈍化的問題。其涉及到土壤學、作物學、肥料學、植物生理學等等多學科的內容。

比較北方和南方，總體上北方土壤偏鹼性，南方土壤總體較為酸性。但北方由於缺水，土壤中的鹽基飽和度高，氯離子等與鎘絡合的陰離子也較高，因此評估其風險性時必須充分考慮這一些。

從污染源來說，我國有五大鉛鋅礦區，除了一個在甘肅白銀，另一個在遼寧的葫蘆島外，其餘三個都在南方。從農田水量來說，北方較為缺水，污灌區多。這些方方面面都決定著南北土壤污染的一些差異性。

不管南方或者北方，在評估土壤污染食品安全和制定土壤污染治理方案時，除了土壤中的重金屬的含量外，土壤的理化性質、作物類型必須一併納入考慮。

文章來源：中國生態修復網

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樓上楊凱光同學已經說得非常詳細了，我們單位也有搞農田面源污染治理的，跟水專項不同，（當然非常悲催的是農田的重金屬修復項目能拿到的錢跟水利項目比實在是杯水車薪），我們側重研究過度施肥導致的農田重金屬污染，同時在做一些蔬菜試驗，尋找超積累作物或者通過改變耕作模式來減少蔬菜的重金屬污染。比如調整化肥施用比例，減少磷肥、農藥的施用。然後通過添加鹼性土壤改良劑，來改變重金屬的離子態，降低被植物吸附的可能性，還有施用有機肥，減少化肥使用量。

實際上討論土壤重金屬污染，這個問題早在很多年前就已經出現了，並非最近才冒出來。給大家看個新聞，
廣東大寶山礦區廢水污染40年致沿河400人患癌
廣東大寶山礦區廢水污染40年致沿河400人患癌--武漢大學環境法研究所

這在幾年前我讀書的時候老師曾經帶過去考察過，這在環境污染研究中是個典型案例---癌症村。

所以，討論重金屬污染，首先還是要明白污染從哪裡來。
主要來源有：大氣沉降（能源、運輸、冶金和建築材料生產產生的氣體和粉塵）
礦區污水流入地下水、流入農田
固體廢棄物（礦業和工業固體廢棄物、城市生活垃圾）
農藥和化肥污染

從固體廢棄物方面來說，我們單位還有研究對各種城市垃圾廢棄物等進行堆肥，這是從源頭來減少污染，廢棄物處理目前也是個非常大的問題，2013年，廣州每日的垃圾生產總量為1.8萬噸，無害化處理能力為日均1.4萬噸，另外還有4000噸垃圾在農村就地處理。所謂無害化處理其實就是焚燒和填埋，就地處理仍然是污染農田了。廣州目前非常頭痛就是垃圾圍城，垃圾處理能力不足應付，因此一方面在繼續建造垃圾處理廠，另一方面不再採取填埋的方式，轉向焚燒和堆肥。早在四五年前，就有研究過廣州的農田土壤現狀，實際上當時已經了解到重金屬污染情況嚴峻，所以就污染問題而言，這不是通過土壤修復能解決的問題，只不過作為農田污染研究的方面來說，只有通過種植超積累植物或者改變耕作習慣降低糧食吸附重金屬的水平、篩選適合在污染土壤種植的品種，減少我們吃到重金屬的幾率。

今天看到的新聞，補充進來這個回答，希望對大家了解這個問題有幫助。6.13
中國繪製土壤重金屬污染圖部分城市放射性異常
http://news.qq.com/a/20130613/001714.htm?pgv_ref=aio2012ptlang=2052
湖南「鎘米」背後2/3耕地酸化
加劇重金屬污染的危害
近期，湖南大米不時被檢出鎘超標，「魚米之鄉」光環被罩上一層陰影。事實上，土壤污染已成我國眾多地方的「公害」。很多業內專家認為，湖南的「鎘米」危機是一場遲早要來的危機。全國1/5耕地重金屬污染
湖南省地質研究所專家童潛明認為，我國土壤污染形勢已十分嚴峻。中國水稻研究所與農業部稻米及製品質量監督檢驗測試中心2010年發布的《我國稻米質量安全現狀及發展對策研究》稱，我國1／5的耕地受重金屬污染，其中鎘污染耕地涉及11省25個地區。在湖南、江西等長江以南地帶，這一問題更加突出。
童潛明認為，土壤重金屬污染的成因，既有工業造成的點源污染，也有農業投入品濫用造成的面源污染。重金屬對土壤的污染首先來自於工業「三廢」。湖南是全國聞名的有色金屬之鄉，有色金屬採選開發已有數百年，歷史包袱沉重。在衡陽常寧水口山、株洲清水塘、湘潭竹埠港等涉重金屬企業密集地區，許多耕地早已不適合繼續耕種。來自農業的污染也是土壤重金屬污染的重要來源。目前全球每年進入土壤的鎘總量為66萬公斤左右，其中經施用化肥進入的比例高達55％左右。
30年酸化相當於300年
對土地的「掠奪式」開發更加劇了重金屬進入土壤的步伐。近年來，出於對產量和經濟效益的追求，農民大量施用氮肥和磷肥，土壤酸性急速飆升。湖南省權威部門統計顯示，由於不合理耕作、過度種植、農用化學品的大量投入，與上世紀80年代第二次土壤普查時比較，目前湖南省耕地土壤pH值已由6.5降至6.0，30年土壤酸化程度相當於自然狀態下300年的酸化程度。「研究表明，土壤pH值每下降一個單位值，土壤中重金屬流活性值就會增加10倍。」
湖南省一位農業專家說，湖南是目前全國土壤酸化面積最大的一個省，全省耕地中有2／3存在不同程度的酸化現象。土壤酸化帶來的直接影響，是增加重金屬在土壤中的活性使其更容易被作物吸收，從一定程度上加劇了重金屬污染的危害。
湖南將嚴控污染增量
「在經歷了鎘米危機之後，治理土壤污染的重要性與緊迫性已更加凸顯。」湖南省環保廳副廳長謝立說，針對全省土壤重金屬污染現狀，目前環保、國土、農業等部門已在聯合開展抽樣調查。對重金屬造成的土壤污染，湖南省的治理思路是嚴控增量，逐步消化存量。

一勞永逸選淋洗，得過且過選固化，功在千秋做植物生物修復

修復是可以的，然後就是大家看到的北美5大湖區一些地方的景色，生態很好的樣子。就是時不時會有一個牌子，上面寫著此地重金屬殘留，不要吃水裡的魚云云。

生態恢復是所有的發達國家都走過這樣的路，都用了數十年或者上百年的時間，最終解決問題往往的不是生態保護什麼的，而是把大量的污染企業外移到中國啊什麼的。中國也就快這麼幹了，估計會是非洲，南美之類的。

慢慢的我們也就好了，比如北京的空氣污染，不把大河北地區佔世界鋼鐵產量15%的情況清剿掉，那是不太靠譜能搞好的，問題是什麼時候能搞成，這個要看國內的建設是不是還是要這麼高速度的搞下去。

太複雜。

不控制污染源的環境修復都是笑話。
重金屬這種極難消除的污染，環境容量非常有限，而且生命周期長，基本屬於不可逆恢復。
控制污染源，主要利用環境的自凈能力，適當選取成本合適的生物技術，可以加速恢復過程。
另外科研的結果與並不能直接影響到實際的效果，執行力度才是。

我們學院有老師研究這個
篩選富集鎘的植物然後種植此植物收割重複幾次
詳見http://wenku.baidu.com/view/8dfda14bf7ec4afe04a1df45.html

目前國內土壤修復，基本都處在玩概念階段，但有總比沒有好，願意當小白鼠的可以試試1

羊齒類鐵角蕨、野生莧和十字花科植物天藍褐藍菜對鎘的富集能力強

你需要金坷垃。

推薦個案例，只給出試驗設計相關信息，有興趣的同學，可以關注田美樂。

我國受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地面積近2000萬hm2，約佔耕地面積的1/5，尤其以鎘污染最為嚴重。本試驗由華南農業大學園藝學院進行，通過在鎘污染土壤中添加和葉面噴施田美樂，探討該處理劑對鎘污染土壤的改良效果，並研究其對鎘污染土壤中菜心生長及品質的影響，為蔬菜鎘污染治理提供理論依據。

試驗於2013年9月到11月，在華南農業大學園藝學院試驗基地內進行。供試菜心品種為油綠501。供試土壤含鎘量為1.8mg/Kg，基本理化性狀為PH5.6，全氮含量為2.55g/kg，全磷含量為1.3g/kg，全鉀含量為13.3g/kg，有機質含量為81.8g/kg，鹼解氮含量為218.4mg/kg，有效磷含量為59.4mg/kg，速效鉀110.4mg/kg,EC0.52ms/cm。

試驗設CK（對照）和T1兩個處理。T1處理在裝盆前對鎘污染土壤用TM200倍液噴施，直至土壤呈濕潤狀態，對照噴施等量的水，均放置7d。7d後，裝盆，每盆裝土量為3kg，選取生長一致的健壯菜心幼苗移至花盆（14cm*19cm*20cm）中，每盆3株，每個處理11盆。在移苗10d後第一次噴施田美樂，7d後第二次噴施，，以葉面充分淋濕為準，所用濃度為200倍液，對照噴等量的清水。於第二次噴施7d後採樣。

剛看到湖南鎘污染的新聞，就著樓主的問題拍腦袋說點題外話。
1.土壤鎘污染可能和土壤本底、化肥施用、污灌等等有關，如果再是酸性土條件，威脅更大；
2.大範圍土壤整治人力物力都跟不上，也沒必要，真異位處理了、種上超富集植物了，農民怎麼辦。可以考慮改變種植類型，印象中蔬菜、穀物、果樹種植的土壤標準不一樣；
3.這類「大環境」問題說到底是技術、經濟、社會、法律問題，但往往最後被當成政治問題搞定了。

土壤重金屬的污染想要修復很難，現在大多數土壤修復技術都是異位修復，但是異位修復技術太貴了。原位修復的技術也有，但是多數仍導致重金屬留在土壤中，要麼就是太慢或者什麼，想修復大面積的重金屬污染土地是很難的事情

重金屬本身並不能自然消失或輕易的轉化別的無害物質。所以只能靠稀釋。現在的問題的嚴重性是這樣的汚水都已經開始污染地下水了。這些人為了賺錢都干斷子絕孫的事。現在能控制不再新污染都不錯了。

鎘超標的土壤採用重金屬穩定固化法來治理，其他的方法不是治理不達標，就是工程量大，要不就是治理範圍受限制。重金屬博士選著用穩定固化法治理，用自己研發生產的重金屬穩化劑。藥劑治理原理：

這種和治理技術有幾點好處：
1、處理效率高
2、操作簡單
3、處理後沒有二次污染的危害。
而且處理後符合《GB18599-2001 一般工業固體廢物貯存、處置場污染控制標準》更多重金屬污染治理方案：重金屬污染治理公司