重金属污染农田土壤的污染修复技术

定义

土壤污染（soil contamination）是指进入土壤的污染物超出土壤的自净能力，而且对土壤、植物和动物造成损害时的状态。

人类在生产和生活活动中产生的“三废”直接或间接通过大气、水体和生物向土壤系统排放，当排入土壤系统的“三废”物质数量破坏了原来的平衡，引起土壤系统成分(component)、结构(construct)和功能(function)的变化，即发生土壤污染。

土壤净化（土壤自净）

土壤自净是指进入土壤的污染物，在土壤矿物质、有机质和土壤微生物的作用下，经过一系列的物理、化学及生物化学反应过程，降低其浓度或改变其形态，从而消除污染物毒性的现象。

物理自净

化学和物理化学自净

生物化学自净

土壤环境缓冲性

指土壤对进入其内的污染物所具有的缓和污染的能力。包括下列过程：

稀释和扩散降低其浓度，减少其毒性；

转变为不溶性化学物沉淀； 胶体吸附；

生物和化学降解，转变为毒性小或无毒的物质；

挥发和淋溶，从土体迁移至大气和水体。

影响土壤环境缓冲性的因素

土壤的物理性质（三相比，机械吸附和物理吸附）；

土壤胶体的特性；

土壤对污染物的配位和螯和作用；

土壤的氧化还原反应（Cr,Cd,Cu,Zn在还原条件下呈难溶态，氧化条件下增加可溶性；As,Fe,Mn在还原条件下可溶性强，氧化条件下呈难溶态）；

土壤酸碱性（影响吸附-解吸，氧化-还原，络和-解离，溶解-沉淀等一系列化学平衡）

土壤的生物降解。

土壤环境容量

土壤环境单元所容许承纳的污染物质的最大允许量或负荷量(土壤环境静容量).

土壤环境单元一定时限内遵循环境质量标准，既保证农产品产量和生物学质量，同时也不使环境污染时，土壤所能允许承纳的污染物的最大数量或负荷量(土壤环境动容量)。

土壤污染的判定指标

1.土壤背景值

未受人类污染影响的土壤自身的化学元素和化合物的含量。

《中国土壤元素背景值》（1990）

2.土壤净化（土壤自净）：

从外界环境进入土壤中的各种污染物质，被土壤胶体所吸附，使其毒性降低，或土壤微生物和小动物对污染物质的分解，使有毒变为无毒，这个过程称作土壤净化。

土壤背景值在的化学元素的组成和含量。即未受人类活动影响的土壤本身的化学元素组成和含量。

理论上应该是土壤在自然成土过程中，构成土壤自身

即严格按照土壤背景值研究方法所获得的尽可能不受或少受人类活动影响的土壤化学元素的原始含量。

（2）植物中污染物的含量：

根据质量作用定律，植物中某有害元素或污染物的量与土壤中响应毒害物的量成正比。

不同植物、相同植物的不同器官吸收量不同。

（3）生物指标：

生物对土壤污染物的反应。

植物生长受到抑制、促长；微生物区系发生变化；人类健康受到危害。

土壤污染的主要污染物

① 无机物（重金属，如汞、镉、砷、铅、铬等以及盐碱类）;

② 有机农药 （包括杀虫剂、杀菌剂和除草剂等）;

③ 有机废弃物（石油类）；

④ 污泥、矿渣和粉煤灰；

⑤ 放射性物质；

⑥ 致病微生物（寄生虫、病原菌及病毒等）。

重金属的划分

1.比重（密度）划分

重金属 >7g/cm3 <4 g/cm4 轻金属 （ Bjerrum, 1936 ） ≥4； ≥4.5 ≥5 ≥6 (1964-1995)

2. 原子量（原子系数）

原子量 大于钠 (Bennet, 1986) 原子序数 >40

3. 重金属是一个毫无意义的词汇 . Duffus J. Heavy metals: a meaningless term. Pure Appl. Chem. 2002. 74,5:793–807.