土壤重金属污染及修复效果评价研究进展

2024年4月1日发(作者：炸冰激凌)

土壤重金属污染及修复效果评价研究进展

随着科学技术的发展，各种土壤重金属污染修复方法在土壤修复方面取得了

很大的进步，然而土壤重金属污染及修复效果评价作为土壤重金属污染修复流程

中最后也是最关键的一个环节，更为受到人们重视，因此文章对目前主要的土壤

重金属污染评价方法及修复效果评价方法进行简述，最后对未来的发展进行展

望。

标签：土壤；重金属污染；修复标准；效果评价

引言

在进行土壤重金属污染修复的过程中，土壤本身的特性也会随之变化，土壤

中重金属污染物的减少，并不意味着土壤从生态学的角度就是清洁的和安全的。

因此，重金属污染的土壤经修复后能否够达到我们对于修复效果的预期、土壤的

生态功能能否最大限度的恢复，我们就需要通过科学的方法进行评价，从而确定

修复后的土壤能否达标，能否从根源消除土壤污染对人类健康和生态系统产生的

威胁。

1 土壤重金属污染评价方法

主要的土壤重金属污染评价方法包括单因子污染指数法、内梅罗综合污染指

数法、潜在生态风险指数法，具体方法如下：

1.1 单因子污染指数法

该方法是基于单因子污染指数法对土壤中各种重金属做单一污染评价，其公

式如下：

Pi=Ci/Si

式中：Pi为土壤中污染物i的环境质量指数；Ci为污染物i的实测质量分数

（mg·kg-1）；Si为污染物i的评价标准（mg·kg-1）[1]，一般取二类标准。

1.2 内梅罗综合污染指数法

该方法是综合考虑个重金属的污染情况，从而更加全面反应重金属的联合污

染程度，同时突出某一种严重污染的重金属的危害，其公式如下：

P综=■

式中：P综为某地区的综合污染指数；（Ci/Si）max为土壤污染物中污染指

数最大值；（Ci/Si）av为土壤污染物中污染指数平均值。P综>1表示污染，P综

<1表示未污染，值越大表示土壤污染越严重。

1.3 潜在生态风险指数法

该方法是将重金属的含量、生态影响及毒性特点综合在一起考量的，其公式

如下：

式中：T■■为重金属i的毒性相关系数；P■■为重金属i的污染参数；E■■

为重金属i的单因子潜在风险，能反应各种金属的风险程度；Ri为重金属综合因

子潜在生态风险指数，能反应多重重金属的综合风险。

2 土壤重金属污染修复效果评价方法

主要的土壤重金属污染修复效果评价方法包括形态分析评价、植物毒性评

价、陆生无脊椎动物评价、土壤微生物评价，具体方法如下：

2.1 形态分析评价

该方法通常采用连续提取来描述土壤中重金属形态的分布。连续提取法主要

分为分步提取法和BCR法。土壤中重金属的形态分为可交换态、有机结合态、

碳酸盐结合态、铁锰氧化态和残渣态为主。而BCR连续提污染土壤修复的过程

中，对修复后的土壤进行观察，并结合科学的方法及土壤进行诊断和评价。可以

明确判断修复后的土壤是否达到我们预期，以及是否消除土壤重金属污取法通常

将土壤中重金属的形态分为氧化还原态、酸溶态、残渣态，其中氧化还原和酸溶

态的重金属形态容易被植物吸收利用，而可氧化态和残渣态比较稳定，不易被植

株吸收利用，采用ICP-MS测定土壤修复前后重金属形态含量的变化来判断土壤

重金属污染的修复效果。

2.2 植物毒性评价

该方法是通在修复后在土壤中栽种植物，结合植物的生长状况、出苗率，以

及生物量使植物体内酶活性的变化和植物体内重金属的量富特征，来表征经过土

壤修复后重金属在土壤中毒性的变化，其原理是大多数重金属离子与外源物质结

合后，就具备了在土壤中迁移和被植物吸收的可能。而植物在土壤中的形态变化

特征可以通过肉眼观察，以及通过分子或细胞水平上对植物毒性评定，从而判断

土壤重金属污染的修复效果，该法具有测定灵敏度高、测定周期较短的优点。

2.3 陆生无脊椎动物评价

该方法是将不同的陆生无脊椎动物或对土壤具有敏感指示的动物作为研究

的对象，将它们投放在经修复的重金属污染的土壤中，通过记录经修复的土壤对

这些动物的危害影响程度来评价对重金属污染修复效果。

2.4 土壤微生物评价

该方法是结合土壤中蕴含的大量且种类繁多的微生物，由于微生物直接或间

接的能够参与土壤中的气体交换和降解土壤肥料等。因此可以通过检测经修复土

壤中微生物的相关参数，从而来判断来判断土壤重金属污染的修复效果。

3 展望

土壤重金属污染及修复评价过程中，涉及多门学科的相互交叉，其中包括生

态学、环境科学、土壤学、地理学、生态毒理学、灾害学等，而整体的评价又是

一个复杂的过程，无论是对于基础的理论研究还是在实践的工作都存在着较大的

不足，因此，需要我们在以后的研究工作不断地深入和完善评价方法，才能使评

价结果更为切实有效。

参考文献

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作者简介：张博，男，研究生，地质工程专业，主要研究方向为土壤重金属

污染修复及环境影响评价。