一個關于重金屬面源污染土壤修復的奇想
作者：李成保， 中國科學院南京土壤研究所，chbli@issas.ac.cn
引言：
對于受重金屬面源污染的農用地，如何快速修復成為土壤環境保護研究的重點之一。迄今為止，大家都從鈍化的角度開展了大量的研究，已經取得了一定的效果，但離完全修復、進而不影響人的健康，還有相當長的路要走。如何出招，快速走完這段路，是擺在大家面前急需解決的一大課題。
尋找鈍化劑是目下大家謀求修復重金屬污染土壤的主要做法，但要獲得真正的鈍化劑是有條件的，只要條件一旦不滿足，那就不再是鈍化劑，于是該項研究就不能獲得完全成功。要使進入土壤中的重金屬失去活性不進入作物體內現在還很難做到，而降低土壤中的重金屬濃度，從而使它對作物和人體的危害性降到臨界值以下，這是能夠做到的。在科學技術發展史上，有很多發現與創新是運用逆向思維的結果；面對重金屬面源污染土壤的修復問題，我們不妨也可采用逆向思維來大膽地作一嘗試。這就是這一奇想的由來。
試驗結果：
一、室內培養試驗
1）處理1一4號培養土的pH 與 Eh的時間變化（25℃）
2）處理5一8號培養土的pH 與 Eh的時間變化（25℃）
3）不同處理培養土中活性鎘隨培養時間的變化（25℃）
二、大田小區試驗
貴溪冶煉廠周邊污染土壤鎘鈍化劑小區試驗方案
（以江南村水田含Cd=0.75，Cu=81mg/kg設計，每小區面積為16平米;鮮綠肥以含水量80%計算）
大田小區試驗地塊
不同處理小區米鎘濃度的變化
結果分析
以上是我2018年直接參與我所周靜課題組的室內培養試驗和大田小區試驗獲得的初步結果（未發表資料）。這些結果表明，鎘污染土壤在硫磺粉與有機質的作用下，土壤中的活性Cd2+是增加而不是減少，米鎘濃度要比對照增加一倍以上。這些數據足以表明，土壤中的Cd不是被鈍化反而卻卻是被活化了?？梢栽O想，在試驗條件下，硫磺不可能變成還原態的S2-離子進而形成CdS沉淀，而是形成氧化態的硫酸鹽, 導致大田試驗小區米鎘濃度均遠高于對照；由化學手冊可以得知，25℃時硫酸鎘在水中的溶解度為43.73%，因此，試驗條件下土壤溶液中的鎘濃度會大大增加，這就為采用稀釋法來降低土壤中的鎘濃度提供了基本的化學條件。
結論
大家知道，土壤中一種難遷移的重金屬離子被活化后就會進入土壤溶液中，可隨土壤水流動而遷移，只要土壤表層水不斷下滲，土壤耕層中該離子的濃度就會逐漸降低到臨界值以下。這就是重金屬面源污染土壤修復法，即活化—稀釋修復法的基本原理。根據這一原理，對于面源重金屬污染的水稻田，將犁底層翻動后，采用活化—稀釋法修復是可行的?？梢韵嘈?，當污染土壤中的重金屬被活化后，采用打機井抽水降低地下水位，使含有重金屬的表層水不斷下滲，耕層土壤中的重金屬濃度會逐步降低下來,最終定會收到像用“井灌井排法”改良黃淮海平原鹽堿地一樣的效果。我衷心希望大家能對這一奇想有所思慮,更希望有志者們能通過自己持續的創新實踐,將類似這樣的奇想變成現實。這就是我在耄耋之年來參加這一盛會的初衷。謝謝大家??！
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