引言
土壤重金属污染是当前环境问题中的重要一环。随着人类经济活动的不断扩大和工业化程度的不断提高，各种化学物质和重金属元素不断地被排放到环境中，其中土壤是最容易受到污染的环境之一。土壤重金属污染严重危害着人类健康和生态安全，因此解决土壤重金属污染问题迫在眉睫。土壤改良剂作为一种重要的修复手段，被广泛应用于土壤重金属污染治理中。本文旨在探讨土壤改良剂在修复土壤重金属污染中的应用，以期为环境保护和土地利用提供一定的科学参考。
一、土壤重金属污染的危害和存在形式
1、土壤重金属污染的危害
对人类健康的影响：土壤重金属污染的主要危害就是对人类健康的影响。重金属可以被人体吸收，导致多种慢性疾病，如癌症、骨骼疾病、神经系统疾病等。此外，重金属还会产生人体内的生理失衡，影响免疫系统和生殖系统的正常功能。土壤重金属污染会利用农产品、水源和空气等途径进入人体，对人类健康产生直接威胁。重金属元素如铅、镉、汞等在人体内积累，可能引发多种疾病，如骨质疏松、肝肾功能异常、神经系统疾病等。长期暴露于重金属污染环境中的人群，尤其是儿童和孕妇，更容易受到严重影响。土壤重金属污染会导致农作物中重金属元素的富集，降低农产品的质量和食用安全。人们长期食用受重金属污染的农产品，会增加罹患癌症、肾衰竭和免疫系统疾病的风险。此外，重金属元素还会利用食物链传递，进入动物体内，从而危害食物链上的其他生物。
对生态系统的影响：土壤重金属污染不仅对人类健康产生危害，还会对生态系统产生大量的破坏。重金属会影响土壤微生物和根系的正常生长，影响作物的生长和产量，进而影响生态系统的稳定性。对经济社会发展的影响：土壤重金属污染会导致土地资源的损失和生产力的降低，影响农业发展和城市建设。此外，土壤重金属污染治理所需的成本也是巨大的，会对经济社会发展带来一定的压力。土壤重金属污染是一种长期性的环境问题，对地下水和地表水的污染可能持续数十年甚至更长时间。重金属元素在土壤中存在较高的残留性和生物积累性，对环境的修复和治理存在一定的难度和复杂性。因此，及早采取有效的措施来防止和治理土壤重金属污染至关重要[1]。
2、土壤重金属污染的存在形式
自然来源：土壤中的重金属有一部分是自然形成的，如铜、铁、锌等元素。这些元素在土壤中的含量通常较低，不会对生态环境和人体健康产生太大的危害。人为来源：土壤重金属污染的主要来源是人类活动，如工业排放、农药使用、废弃物堆放等。这些活动会导致土壤中重金属的浓度增加，给生态环境和人体健康带来危害。迁移和转化：土壤重金属污染还存在迁移和转化的过程。重金属可以利用土壤颗粒的迁移和水流的冲刷等方式向周围环境扩散，此外在土壤内也会发生化学反应和生物转化，形成不同形式的重金属化合物。地表沉积是重金属污染的主要形式之一。工业废水、废气中的重金属物质利用降雨和风力等途径沉积到土壤表面，导致土壤表层受到污染。这种形式的重金属污染通常会导致土壤酸化和结构破坏，对植物生长产生不利影响。地下渗透是另一种常见的重金属污染形式。当土壤中的重金属物质达到一定浓度时，会随着地下水流动而渗透到地下水中。地下水是人类饮用水的重要来源之一，因此地下渗透的重金属污染对人类健康构成严重威胁。部分重金属在土壤中会被植物吸收并富集在植物体内，这种现象被称为生物富集。当人类或动物食用富集了重金属的植物时，会引发重金属中毒的风险。因此，生物富集也是土壤重金属污染的一种存在形式。
二、土壤改良剂的种类和作用
1、 化学改良剂
化学改良剂是一种常见的土壤改良剂，它可以利用改变土壤的物理和化学性质来提高土壤的肥力和作物产量。化学改良剂的种类多样，包括有机肥料、矿物质添加剂和pH调节剂等。有机肥料是一种常用的化学改良剂，它可以提供植物所需的养分。有机肥料通常由动植物的废弃物通过厌氧分解而成，其中包含丰富的有机质和营养元素。施用有机肥料可以改善土壤的结构和保持土壤的湿润度，从而增加土壤的肥力和保持作物的生长。矿物质添加剂是另一种常见的化学改良剂，它可以补充土壤中的缺失元素。土壤中的矿物质含量对作物的生长和发育至关重要，而某些土壤可能缺乏特定的矿物质。利用施用矿物质添加剂，可以增加土壤中的矿物质含量，从而改善土壤的肥力。常见的矿物质添加剂包括石灰、磷肥和钾肥等。pH调节剂是用于调节土壤pH值的一种化学改良剂。土壤的pH值对植物的生长和发育有重要影响，不同作物对土壤pH值的要求也不同。利用施用pH调节剂，可以调整土壤的酸碱度，使其适应特定作物的生长需求。常见的pH调节剂包括石灰和硫酸等[2]。化学改良剂是一种常见的土壤改良方法，可以利用施用有机肥料、矿物质添加剂和pH调节剂等来改变土壤的性质，提高土壤的肥力和作物产量。这些化学改良剂的种类多样，可以根据土壤的特点和作物的需求来选择合适的改良剂。利用合理使用化学改良剂，可以帮助农民改善土壤质量，提高农作物产量，实现农业可持续发展。
2、生物改良剂
（1）菌肥
菌肥是由一些有益微生物（如氮固定菌、磷溶解菌等）制备的一种生物改良剂。它可以利用增加土壤中的有益微生物数量来促进植物的生长发育，提高植物的抗病能力和产量。此外，菌肥还可降低土壤中的重金属含量和有机污染物含量，提高土壤的肥力和水分保持能力。
（2）腐殖酸制剂
腐殖酸制剂是由腐殖质制备而成的一种土壤改良剂。它可以促进土壤微生物的生长繁殖，增加土壤有机质含量，提高土壤肥力和水分保持能力。此外，腐殖酸制剂还可以促进根系生长，改善土壤结构，提高土壤的通气性和透水性。
（3）微生物肥料
微生物肥料是一种以微生物为主要活性成分的生物改良剂。它可以利用增加土壤中的有益微生物数量来促进植物的生长发育。微生物肥料对土壤中的有害物质存在分解和降解作用，从而净化土壤。此外，微生物肥料还可以增加土壤中的氮素、磷素等营养元素含量，提高土壤肥力[3]。
（4）酵素制剂
酵素制剂是以酶为主要活性成分的土壤改良剂。它可以促进有机物质的分解，提高土壤肥力和透水性。酵素制剂还可以改善土壤结构，增加土壤的通气性和水分保持能力。
3、物理改良剂
土壤改良剂是指能够改善土壤性质和提高土壤肥力的物质，主要包括有机改良剂、化学改良剂和物理改良剂。物理改良剂是其中的一种，它利用改变土壤的结构和通透性来提高土壤的透气性和保水性。物理改良剂的种类多种多样，常见的有石灰、石膏、有机物质等。石灰可以中和土壤酸性，改善土壤结构；石膏能够改善重土壤的排水性和通气性；有机物质则可以增加土壤的有机质含量，提高土壤保水保肥的能力。物理改良剂的作用主要有三个方面。它可以改善土壤的结构，增加土壤团粒稳定性，提高土壤的透气性和保水性。物理改良剂能够减少土壤的密实度，增加土壤的通透性，促进土壤中根系的生长和发育。物理改良剂还可以改善土壤的渗透性，促进土壤中的水分和养分向根系输送，提高植物的吸收效率。
三、土壤改良剂在修复土壤重金属污染中的应用
1、化学改良剂在修复土壤重金属污染中的应用
吸附是指化学改良剂利用与土壤中的重金属离子发生物理或化学反应，将重金属离子吸附在其表面或内部，从而减少重金属离子在土壤中的活动性和毒性。常见的吸附剂包括活性炭、氧化铁、氧化铝等。这些吸附剂存在较大的比表面积和丰富的吸附位点，能够与重金属离子形成键结，从而将其固定在土壤中，减少其对环境和生物的危害。稳定化是指化学改良剂利用与土壤中的重金属形成稳定的物质，将其转化为难溶于水的或难被生物吸收的形态，从而降低重金属的毒性。常见的稳定化剂包括磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐等。这些稳定化剂能够与重金属形成难溶于水的沉淀物或稳定的络合物，从而减少重金属的迁移和生物有效性。在土壤修复过程中，化学改良剂的选择和使用方法是影响修复效果的关键因素。需要根据土壤中的重金属种类和含量选择适合的化学改良剂。不同的重金属对各种吸附剂和稳定化剂的亲和性不同，因此需要根据具体情况进行选择。需要确定适当的剂量和施用方式。过高的剂量可能导致剂量过量，不仅浪费资源还可能对环境产生负面影响；过低的剂量则无法达到修复效果。需要注意化学改良剂的后期效应。一些化学改良剂在土壤中存在较长的持久性，可能会对土壤生态系统产生不利影响，因此在使用过程中需要谨慎。化学改良剂在修复土壤重金属污染中存在广泛的应用前景。利用吸附和稳定化作用，化学改良剂能够有效减少重金属的迁移和生物有效性，从而降低其对土壤和生态环境的危害。然而，在实际应用中仍需要研究和改进，以提高修复效果和降低副作用[4]。
2、 生物改良剂在修复土壤重金属污染中的应用
（1）生物改良剂的原理和机制
生物改良剂利用微生物的代谢活动、植物的吸收作用等途径，降解、转化土壤中的重金属污染物，减少其在土壤中的积累和迁移。此外，生物改良剂还可以促进土壤的自然修复过程，提高土壤的抗重金属污染能力。
（2）生物改良剂的种类和应用范围
生物改良剂主要包括植物修复剂、微生物修复剂等。不同类型的生物改良剂适用于不同类型的土壤和重金属污染情况，可以根据具体情况进行选择和应用。
（3） 生物改良剂在修复土壤重金属污染中的效果
研究表明，利用生物改良剂可以显著降低土壤中重金属的含量，改善土壤环境，促进植物生长。例如，利用植物修复剂植物重金属超富集植物，可以有效减少土壤中重金属的积累。
3、 物理改良剂在修复土壤重金属污染中的应用
物理改良剂可以增加土壤通透性和保水性。在土壤重金属污染修复中，通透性和保水性是非常重要的因素。利用增加土壤的通透性，可以增强土壤的透气性和排水性，从而促进土壤中重金属的迁移。此外，利用增加土壤的保水性，可以减少土壤因干旱而产生的水分流失，从而增加土壤中重金属的含水量。物理改良剂可以改善土壤结构和增加土壤肥力。在修复土壤重金属污染的过程中，土壤肥力和结构的改善是至关重要的。利用物理改良剂的应用，可以增加土壤的有机质含量和土壤肥力，从而提高土壤的肥力。此外，利用改善土壤结构，可以增加土壤空气和水分的渗透性，从而增加土壤中重金属的迁移能力。物理改良剂可以降低土壤pH值。在修复土壤重金属污染的过程中，pH值的调节是非常重要的。利用物理改良剂的应用，可以降低土壤pH值，从而增加土壤中重金属的可溶性和利于迁移。此外，降低土壤pH值还可以促进土壤中重金属的吸附和沉积，从而减少其对环境的影响。
结论
本研究表明，土壤改良剂在修复土壤重金属污染中存在重要的应用价值。在不同的治理情况下，应选择适当的土壤改良剂，并综合运用多种手段，以达到最佳的治理效果。此外，在使用土壤改良剂的过程中，应注意其对土壤生态环境的影响，并采取相应的措施加以控制[5]。
参考文献：
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[2]屈忠义,孙慧慧,杨博等. 不同改良剂对盐碱地土壤微生物与加工番茄产量的影响 [J]. 农业机械学报, 2021, 52 (04): 311-318+350.
[3]章绍康. 三种土壤改良剂强化黑麦草修复铜镉污染红壤研究[D]. 南昌大学, 2020.
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[5]房彬,李心清,赵斌等. 生物炭对旱作农田土壤理化性质及作物产量的影响 [J]. 生态环境学报, 2014, 23 (08): 1292-1297.