重金屬指密度在4.5kg/dm³以上的金屬元素。土壤重金屬污染是指由于人類(lèi)活動(dòng)使重金屬在土壤中的累計(jì)量明顯高于土壤環(huán)境背景值或土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而致使土壤環(huán)境質(zhì)量下降和農(nóng)田生態(tài)環(huán)境惡化的現(xiàn)象。導(dǎo)致土壤污染的重金屬有單一重金屬形成的污染，也有幾種重金屬形成的復(fù)合污染，常見(jiàn)的重金屬污染主要是復(fù)合污染。重金屬污染是當(dāng)今土壤污染中污染面積廣、危害大的環(huán)境問(wèn)題之一。不僅導(dǎo)致土壤退化、農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)降低，而且還可能通過(guò)直接接觸、食物鏈傳遞等途徑危及人類(lèi)的健康和生命。

土壤重金屬污染源主要包括

    工業(yè)污染源：礦產(chǎn)冶煉、化工、電鍍、電子和制革等工業(yè)產(chǎn)生的廢氣、廢水和廢渣。

    農(nóng)業(yè)污染源：主要是農(nóng)藥、化肥、有機(jī)肥不合理施用和污水灌溉，以及畜禽養(yǎng)殖業(yè)。

    生活污染源：生活垃圾中含有的重金屬能滲到土壤中，家庭燃煤以及采礦形成的廢煤矸石山。

    交通污染源：汽車(chē)尾氣排放及汽車(chē)輪胎及車(chē)輛鍍金部分磨損或潤(rùn)滑油燃燒都會(huì)釋放出大量含重金屬的有害氣體和粉塵。

    自然污染源土壤母質(zhì)土中的重金屬本身含量高，還有火山噴發(fā)造成的土壤污染，大氣沉降。

    重金屬在土壤中不易隨水淋溶和被生物降解，有明顯的生物富集作用，其主要是通過(guò)影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)來(lái)體現(xiàn)其危害的，因此土壤污染有較長(zhǎng)的潛伏期。其具體特點(diǎn)為：隱蔽性、不可逆性、普遍性、表聚性、長(zhǎng)期性。此外，土壤重金屬會(huì)導(dǎo)致土壤微生物的生物量下降，影響微生物種群結(jié)構(gòu)，降低土壤微生物的多樣性，影響土壤微生物活性，這些微生物對(duì)土壤及植物系統(tǒng)至關(guān)重要。

重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù) 

    土壤作為植物生長(zhǎng)的介質(zhì)，改善其理化性質(zhì)，降低土壤中的有毒物質(zhì)含量或使其鈍化，這對(duì)生產(chǎn)生態(tài)健康的農(nóng)產(chǎn)品是非常重要的。重金屬污染土壤修復(fù)是實(shí)施一系列的技術(shù)以清除土壤中污染的重金屬或降低土壤中重金屬的活性和有效態(tài)組分，以期恢復(fù)土壤生態(tài)系統(tǒng)的正常功能，從而減少土壤中重金屬向食物鏈和地下水的轉(zhuǎn)移。根據(jù)處理土壤的位置是否變化，可以分為原位修復(fù)和異位修復(fù)。根據(jù)采用方法與原理的不同，可以分為物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)，以及綜合修復(fù)。

物理修復(fù)

    物理修復(fù)是根據(jù)物理學(xué)原理，采取一定的工程措施，使環(huán)境中重金屬部分*去除或轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的一類(lèi)方法。主要有工程措施、電動(dòng)法、熱處理法、玻璃化法等。工程措施主要包括排土、換土、去表土、客土和翻土等措施。汪雅谷等對(duì)重金屬污染的菜區(qū)進(jìn)行客土改良試驗(yàn)，結(jié)果表明，青菜內(nèi)的重金屬殘留量平均下降了。但是該方法工程量大，投資高易導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞、生物活性下降和土壤肥力退化等。電動(dòng)法是根據(jù)離子的電動(dòng)力學(xué)和電滲析原理，在土壤酸性條件下，直流電作用，金屬離子流在電解、電遷移、電滲、電泳等的作用下移向陽(yáng)（陰）極處，然后采用措施從土壤中取出。錢(qián)署強(qiáng)等建立了土壤電修復(fù)試驗(yàn)裝置，并以Cu2＋為模擬污染物進(jìn)行試驗(yàn)研究，以檸檬酸為清洗液，在適宜的操作條件下，土壤中Cu2＋的去除率可達(dá)89.9％。這種技術(shù)目前存在較大的問(wèn)題是，現(xiàn)場(chǎng)原位修復(fù)時(shí)，受環(huán)境條件影響較大，土壤pH、有機(jī)質(zhì)、滲透性等都影響修復(fù)效果，且成本較高。熱處理法是將污染土壤加熱，使土壤中的揮發(fā)性污染物揮發(fā)并收集起來(lái)進(jìn)行回收或處理。熱處理法工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟，但能耗大、操作費(fèi)用高，僅適用于易揮發(fā)的污染物，且回收不良時(shí)易造成大氣 Hg污染。玻璃化是將污染區(qū)進(jìn)行高溫、高壓處理，使其中的污染物形成玻璃質(zhì)材料以降低金屬污染物活性的過(guò)程。技術(shù)工程量大，消耗電能大、費(fèi)用高昂，但對(duì)某些特殊廢物如放射性廢物非常適用，能從根本上消除重金屬污染，并且見(jiàn)效快，因此常用于重金屬重污染區(qū)修復(fù)。

化學(xué)修復(fù)

    化學(xué)修復(fù)主要是通過(guò)向土壤中施加化學(xué)物質(zhì)，以改變土壤的化學(xué)性質(zhì)，從而降低重金屬的活性，減少植物對(duì)重金屬的吸收?；瘜W(xué)方法見(jiàn)效快，但投資昂貴、需用復(fù)雜的設(shè)備條件、打亂土層結(jié)構(gòu)和易帶來(lái)二次污染?；瘜W(xué)修復(fù)主要包括淋洗法、固化法、化學(xué)氧化修復(fù)法。淋洗法是用水或淋洗液來(lái)淋洗土壤，使吸附固定在土壤顆粒上的重金屬形成溶解性的離子或金屬試劑絡(luò)合物，然后收集淋洗液回收重金屬并循環(huán)淋洗液。此法的關(guān)鍵是試劑的選擇，分為無(wú)機(jī)沖洗劑、人工螯合劑、陽(yáng)離子表面活性劑、天然有機(jī)酸、生物表面活性劑等。淋洗法使用時(shí)，由于試劑在土壤中的殘留，可能影響土壤生態(tài)系統(tǒng)的正常功能，一般要將土壤離地，進(jìn)行場(chǎng)外修復(fù)或者異地修復(fù)。固化法即在土壤中加入固化劑，通過(guò)對(duì)重金屬的吸附或共沉淀作用改變其在土壤中的存在形態(tài)，從而降低其生物有效性和遷移性。但固化方法只是改變了重金屬在土壤中的形態(tài)，不能使重金屬真正從土壤中脫離，如果土壤環(huán)境發(fā)生變化，又可能引起其形態(tài)的變化，使其重新被植物吸收，進(jìn)而發(fā)生危害。固化技術(shù)的處理效果與固化劑的組成、比例、土壤重金屬總濃度以及土壤中一些干擾固化的物質(zhì)的存在有關(guān)。該技術(shù)不但大大減輕土壤重金屬污染，而且其產(chǎn)物還可用于建筑、鋪路工程中等。有研究表明，用檸檬酸淋洗來(lái)修復(fù)重金屬污染土壤，Cr發(fā)生活化－遷移－再吸附的過(guò)程，有效降低砂土與壤土表層土壤的重金屬Cr含量，將其淋洗到根層外，減少植物根層重金屬含量。