土壤重金属处理方式 土壤砷污染的治理方法有哪些？

一、土壤砷污染的治理方法有哪些？

砷污染治理重要性突出 行业发展前景良好

　　砷是一种非金属元素，在潮湿空气中易被氧化，其化合物三氧化二砷即为砒霜，具有很强毒性。砷及其化合物可应用在合金冶炼、农药、半导体、颜料、有色玻璃等领域，这些行业生产过程中排放出的废气、废水、废渣中含有砷及其化合物，会对环境造成污染，进而影响人类身体健康，因此砷污染治理的重要性日益显现。

　　砷污染主要来源于工业领域和农业领域。工业领域如砷矿开采、合金冶炼、玻璃生产、颜料生产、农药制造等行业，会排放出含砷废弃物，对大气、水体、土壤造成污染；农业领域主要是含砷农药及化肥的滥用，对水体、土壤造成污染。砷污染对人体健康危害主要来自呼吸被污染大气，饮用被污染水源，以及食用被砷污染土壤产出的农作物等方面。

　　根据新思界产业研究中心发布的《2020-2024年中国砷污染治理市场可行性研究报告》显示，在全球范围中，中国是砷污染较为严重的国家之一，食品砷污染问题频发，例如水稻、小麦、蔬菜等农作物中频繁出现砷含量超标问题。此外，医药行业中也出现因使用被污染药材，生产出的药品砷含量超标事件，对国民人身健康安全造成威胁。随着我国冶金、化工行业规模不断扩大，砷污染问题日益严重，砷污染处理行业发展的重要性日益突出。

　　我国是全球最大的砷矿资源存储国，已探明储量占比达到70%左右，每年砷产量占全球总产量的68%左右，砷及其化合物生产及应用规模庞大。为防治环境砷污染，促进涉砷行业生产工艺和污染防治技术进步，2015年12月，我国环境保护部发布《砷污染防治技术政策》，对砷污染治理和管理行为进行规范。在国家政策的推动下，我国砷污染治理行业发展速度加快。

　　砷污染治理方法主要包括物理法、化学法、生物法三大类。物理法主要使用过滤器进行砷过滤，主要应用在污水处理领域，其投资较大，处理费用较高，难以大规模使用。化学法主要是沉淀法，主要应用在污水处理方面，由于需要添加化学药剂使砷及其化合物沉淀，会产生大量废渣，处置难度较高。生物法是使用植物和微生物来吸收水体及土壤中的砷及其化合物，具有高效、无二次污染、处理费用较低等优点，是未来发展潜力最大的的处理方式。

　　新思界行业分析人士表示，砷及其化合物对环境及人类健康危害较大，随着我国冶炼、化工等行业规模不断扩大，含砷合金、含砷农药、含砷玻璃制品等产量不断增多，砷污染问题日益严重。我国环保政策日益严厉，砷污染治理受到国家关注，相关政策的推出，拉动我国砷污染治理行业规模不断扩大。我国是全球砷矿储量大国，也是全球砷产量大国，砷污染治理需求将长期存在，由此来看，行业发展前景良好。

二、土壤中重金属超标如何处理？

（一）常见治理方法 

土壤重金属污染治理途径主要有两种，一是改变重金属在土壤中的存在状态，使其由活化态转为稳定态；二是从土壤中除去重金属。 

常采用的物理及物理化学的方法时热解吸法、电化学法和提取法。对于挥发性重金属可用加热方法从土壤中解吸出来。若重金属渗透性不高且传导性差则用电化学法除去。提取法可利用试剂和土壤中的重金属作用，形成溶解性的重金属离子或金属试剂络合物，回收再利用。 

(二)工程物理化学法 

工程物理化学法是利用物理、化学等方法治理重金属污染土壤的方法。在重金属污染的初期，由于污染较集中，这种方法较为普遍采用，主要方法有：客土法、冲洗络合法、电动化学法、热处理法、物理固化法等。对于污染重、面积小的土壤运用物理化学法具有治理效果明显、迅速的优点，但对于污染面积较大的土壤则需要消耗大量的人力与财力，而且容易导致土壤结构的破坏和土壤肥力的下降，因此对于大面积重金属污染地不宜采用这种方法。 

热处理法是将污染土壤加热，使土壤中的挥发性污染物挥发并收集起来进行回收或处理；电解法是使土壤中重金属在电解、电迁移、电渗和电泳等的作用下在阳极或阴极被移走。 

（三）生物修复法 

生物修复是指利用生物的新陈代谢活动减少土壤中重金属的浓度或使其形态发生改变，从而使污染的土壤环境能够部分或完全恢复到原始状态的过程。修复措施主要包括植物修复、微生物修复和动物修复等。因其具有效果好、投资省、费用低、易于管理与操作、不产生二次污染等优点，日益受到人们的重视，成为污染土壤修复研究及工程运用的热点。 1、植物修复措施 

植物修复措施是以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素理论为基础，一些重金属污染区存在着对重金属具耐性的植物，这些植物通过排斥或在局部使重金属富集，使重金属在植株根部细胞壁沉淀而“束缚”其跨膜吸收，或与某些蛋白质、有机酸结合生成不具生物活性的解毒形式，从而提高了对重金属伤害的忍耐度。利用植物及其共存微生物体系清除环境中的污染物是一门新兴起的环境应用技术。植物治理措施的关键是寻找合适的超积累或耐重金属植物，超积累植物可吸收积累大量的重金属，但植物修复措施也有局限性，如超积累植物通常生物量低，生长缓慢，效果不显著。 

    2、微生物修复措施 

微生物治理是利用土壤中的某些微生物对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用，从而降低土壤中重金属的毒性。原核生物（细菌、放线菌）比真核生物（真菌）对重金属更敏感，利用此原理在土壤中培养富汞细菌，将这些细菌收集后，经蒸发、活性碳吸附等方法治理受汞污染的土壤。当前运用遗传、基因工程等生物技术，培育对重金属具有降毒能力的微生物，并运用于污染治理，是土壤重金属污染研究中较活跃的领域之一。 

土壤重金属污染的微生物修复主要包括2方面：即生物吸附和生物氧化-还原。生物吸附是重金属被生物体吸附,如蓝细菌、硫酸还原菌以及某些藻类能够产生具有大量阳离子基团的胞外聚合物如多糖、糖蛋白等，并与重金属形成络合物；而生物氧化是微生物对重金属离子进行氧化、还原、甲基化和脱甲基化作用，降低土壤环境中重金属含量。 

3、低等动物修复措施 

土壤中的某些低等动物（如蚯蚓类）能吸收土壤中的重金属，因而能一定程度地降低污染土壤中重金属的含量。韩国有科学家运用蚯蚓毒理学试验对3个废弃的砷矿及重金属矿区尾矿进行修复实验，研究表明蚯蚓对锌和镉有良好的富集作用。由此可见，在重金属污染的土壤中放养蚯蚓，待其富集重金属后，采用电激、清水等方法驱出蚯蚓集中处理，对重金属污染土壤有一定的治理效果。 

（四）农业治理方法 

农业治理是因地制宜的改变一些耕作管理制度来减轻重金属的危害，在污染土壤上种植不进入食物链的植物。主要有：控制土壤水分是指通过控制土壤水分来调节其氧化还原电位，达到降低重金属污染的目的；选择化肥是指在不影响土壤供肥的情况下，选择最能降低土壤重金属污染的化肥；增施有机肥是指有机肥能够固定土壤中多种重金属以降低土壤重金属污染的措施；选择农作物品种是指选择抗污染的植物和不要在重金属污染的土壤上种植进入食物链的植物。 

农业治理措施的优点是易操作、费用较低，缺点是周期长、效果不显著。 目前，土壤重金属污染治理的主要措施就是“预防为主，防治结合”。对于没有被污染的土壤以预防为主，切断污染源，提高土壤环境容量；对于已被污染的土壤主要是进行改造、治理，以消除污染。土壤重金属污染物的迁移转化非常复杂，治理极其艰难，必须引起人类的高度注重，杜绝土壤的重金属污染。

三、垃圾土怎么处理？

基本上是三种主要的处理方法

1.填埋处理

填埋是大量消纳城市生活垃圾的有效方法，也是所有垃圾处理工艺剩余物的最终处理方法，目前，我国普遍采用直接填埋法。

所谓直接填埋法是将垃圾填入已预备好的坑中盖上压实，使其发生生物、物理、化学变化，分解有机物，达到减量化和无害化的目的。

天津市在水上公园南侧用垃圾堆山，营造人工环境，变害为利，工程占地近80万平方米，以垃圾与工程废土按1:1配合后作为堆山土源，对于渗滤液和发酵产生的沼气和山坡的稳定性等，都采取了必要的措施。

美国堪萨斯城（Kansas City）是一个不大的城市，人口不多，城市周围是广阔的乡村，在远离城市的一块丘陵山地的低洼处选建填埋场，为了防止二次污染，采取如下措施：

(1)在底部和周围铺有防渗层；

(2)分层铺放，即堆放一层垃圾，而后盖土压实，根据介绍，有些垃圾堆放层还安装导气和导水管道，并利用产生的沼气。

日本东京都江东区有一片树林浓密，花草繁茂的土地，人们称之为“梦岛”，梦岛全部都是用垃圾填海造成的。

但是，我国许多城市的垃圾仍有大多采取露天堆放，没有任何防护措施。每一个垃圾堆放场都成了一个污染源，蚊蝇孽生，老鼠成灾，臭气漫天，大量垃圾污水由地表渗入地下，对城市环境和地下水源造成严重污染。沈阳市曾经对35处填埋场中的10处进行钻探取样，分析垃圾断层样品和地下水质，分析结果发现：

1、地下水质恶化，污染严重，水混浊发臭，水中均检出厌氧大肠杆菌；

2、垃圾断层样品均检出有毒有害物质。上海市每天有万吨垃圾运往郊区海边堆放，一座座高达二三十米的垃圾山拔地而起，造成周围环境的严重污染。

填埋处理方法是一种最通用的垃圾处理方法，它的最大特点是处理费用低，方法简单，但容易造成地下水资源的二次污染。随着城市垃圾量的增加，靠近城市的适用的填埋场地愈来愈少，开辟远距离填埋场地又大大提高了垃圾排放费用，这样高昂的费用甚至无法承受。

2.焚烧处理

焚烧法是将垃圾置于高温炉中，使其中可燃成分充分氧化的一种方法，产生的热量用于发电和供暖。美国西屋公司和奥康诺公司联合研制的垃圾转化能源系统已获成功。该系统的焚烧炉在燃烧垃圾时可将湿度达7%的垃圾变成干燥的固体进行焚烧，焚烧效率达95%以上，同时，焚烧炉表面的高温能将热能转化为蒸汽，可用于暖气、空调设备及蒸汽涡轮发电等方面，美国部分焚烧厂的主要技术指标列于表1。

我国石家庄市建造了焚化站、沈阳市环境科学研究所引进日本垃圾焚烧装置对医院等单位的特殊垃圾进行无害化处理，焚烧过程中产生的残灰约占焚烧前生物垃圾重量的5%，一般为优质磷肥。近几年我国对垃圾焚烧发电产生再生能源技术越来越给予重视。

焚烧处理的优点是减量效果好（焚烧后的残渣体积减少90%以上，重量减少80%以上），处理彻底。但是，根据美国的报道焚烧厂的建设和生产费用极为昂贵。在多数情况下，这些装备所产生的电能价值远远低于预期的销售额给当地政府留下巨额经济亏损。由于垃圾含有某些金属，焚烧具有很高的毒性，产生二次环境危害。焚烧处理要求垃圾的热值大于3.35MJ/kg，否则，必须添加助燃剂，这将使运行费用增高到一般城市难以承受的地步。

3.堆肥处理

将生活垃圾堆积成堆，保温至70℃储存、发酵，借助垃圾中微生物分解的能力，将有机物分解成无机养分。经过堆肥处理后，生活垃圾变成卫生的、无味的腐殖质。既解决垃圾的出路，又可达到再资源化的目的，但是生活垃圾堆肥量大，养分含量低，长期使用易造成土壤板结和地下水质变坏，所以，堆肥的规模不易太大。

不论城市生活垃圾的填埋、焚烧或堆肥处理，都必须要有预处理。