為什么要進行土壤重金屬修復？

土壤重金屬污染已成為世界上主要的環境污染類型之一，嚴重危害環境質量、人類健康和國家糧食安 全。為了減少重金屬污染的影響，在過去幾十年中，基于物理、化學和生物科學的基本知識，開發了各種土壤重金屬修復技術，旨在降低重金屬的濃度或生物利用度。

本文綜述了十種土壤重金屬修復技術，包括封裝、填埋、土壤置換、電修復、熱處理、玻璃化、土壤清洗、穩定/固化、植物修復和生物修復。討論了這些修復技術的原理、適用條件、優缺點和技術可行性。此外，還討論了基于地球科學的重金屬污染土壤重金屬修復策略“自然衰減”。土壤是人類生存和發展的基礎之一，但世界上大量的土壤已經或正在面臨重金屬污染。土壤重金屬污染是指人類活動將重金屬帶入土壤，導致其含量顯著高于自然背景值，并造成生態破壞和環境質量惡化的現象（崔斌等人，2012）。由于重金屬在食物鏈中的非生物降解性、毒性、持久性和生物累積性，它們會通過食物鏈進入人體，最終損害人體健康。當進入人體的重金屬含量超過人體的處理能力時，會引起各種疾病，如肝臟、腎臟、胃腸道、神經組織等損傷，嚴重時甚至會引起致畸、致癌和突變，造成巨大危害（阮玉龍等人，2015）。此外，高濃度的重金屬會影響土壤微生物種群及其相關活動，這可能會影響土壤肥力（Minnikova等人，2017）。據估計，歐盟有350萬個站點可能受到污染，其中50萬個站點受到嚴重污染，需要采取補救措施（Mahar等人，2016）。在美國，約60萬hm2的土地（尤其是棕色土地）受到重金屬污染（Khalid等人，2017）。根據原環境保護部聯合發布的《全國土壤污染調查公報》，全國土壤重金屬總體超標率為16.1%，Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn和Ni的超標率分別為7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%，分別為0.9%和4.8%（環境保護部，2014年）。土壤中重金屬的主要來源是工業和農業活動，包括礦山尾礦的地表徑流、采礦和冶煉活動、化石燃料燃燒、車輛使用、水泥制造和電子廢物處理過程中釋放的粉塵、用不純礦物磷肥或污水污泥施肥、農田污水灌溉、，等（Hou等人，2020）。在這些過程中，重金屬作為化合物（無機或有機）或元素進入土壤（Khalid等人，2017）。

為了有效修復重金屬污染土壤，在過去幾十年中，人們提出了許多物理、化學和生物修復方法。這些方法可能會降低污染物的總濃度，或降低其生物利用度，或減弱重金屬污染物的擴散，從而實現環境改善。在實際應用中，這些修復方法的應用范圍、效率和成本各有優缺點。因此，有必要對這些修復技術進行比較，以便對其適用性、發展現狀和前景進行合理評估。此外，進入土壤的自然和/或人類活動產生的重金屬可被視為元素地球化學循環的一部分。因此，地球科學相關知識將在重金屬污染土壤的修復中發揮重要作用。本綜述將為選擇合適的修復技術、改進傳統修復技術、開發新的修復技術以及將地球科學知識與修復技術相結合提供一些幫助。