为什么要进行土壤重金属修复？

土壤重金属污染已成为世界上主要的环境污染类型之一，严重危害环境质量、人类健康和国家粮食安 全。为了减少重金属污染的影响，在过去几十年中，基于物理、化学和生物科学的基本知识，开发了各种土壤重金属修复技术，旨在降低重金属的浓度或生物利用度。

本文综述了十种土壤重金属修复技术，包括封装、填埋、土壤置换、电修复、热处理、玻璃化、土壤清洗、稳定/固化、植物修复和生物修复。讨论了这些修复技术的原理、适用条件、优缺点和技术可行性。此外，还讨论了基于地球科学的重金属污染土壤重金属修复策略“自然衰减”。土壤是人类生存和发展的基础之一，但世界上大量的土壤已经或正在面临重金属污染。土壤重金属污染是指人类活动将重金属带入土壤，导致其含量显著高于自然背景值，并造成生态破坏和环境质量恶化的现象（崔斌等人，2012）。由于重金属在食物链中的非生物降解性、毒性、持久性和生物累积性，它们会通过食物链进入人体，最终损害人体健康。当进入人体的重金属含量超过人体的处理能力时，会引起各种疾病，如肝脏、肾脏、胃肠道、神经组织等损伤，严重时甚至会引起致畸、致癌和突变，造成巨大危害（阮玉龙等人，2015）。此外，高浓度的重金属会影响土壤微生物种群及其相关活动，这可能会影响土壤肥力（Minnikova等人，2017）。据估计，欧盟有350万个站点可能受到污染，其中50万个站点受到严重污染，需要采取补救措施（Mahar等人，2016）。在美国，约60万hm2的土地（尤其是棕色土地）受到重金属污染（Khalid等人，2017）。根据原环境保护部联合发布的《全国土壤污染调查公报》，全国土壤重金属总体超标率为16.1%，Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn和Ni的超标率分别为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%，分别为0.9%和4.8%（环境保护部，2014年）。土壤中重金属的主要来源是工业和农业活动，包括矿山尾矿的地表径流、采矿和冶炼活动、化石燃料燃烧、车辆使用、水泥制造和电子废物处理过程中释放的粉尘、用不纯矿物磷肥或污水污泥施肥、农田污水灌溉、，等（Hou等人，2020）。在这些过程中，重金属作为化合物（无机或有机）或元素进入土壤（Khalid等人，2017）。

为了有效修复重金属污染土壤，在过去几十年中，人们提出了许多物理、化学和生物修复方法。这些方法可能会降低污染物的总浓度，或降低其生物利用度，或减弱重金属污染物的扩散，从而实现环境改善。在实际应用中，这些修复方法的应用范围、效率和成本各有优缺点。因此，有必要对这些修复技术进行比较，以便对其适用性、发展现状和前景进行合理评估。此外，进入土壤的自然和/或人类活动产生的重金属可被视为元素地球化学循环的一部分。因此，地球科学相关知识将在重金属污染土壤的修复中发挥重要作用。本综述将为选择合适的修复技术、改进传统修复技术、开发新的修复技术以及将地球科学知识与修复技术相结合提供一些帮助。