污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究

趙李寧

（云南寧茂環(huán)境科技有限公司 云南昆明 650228）

污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究

趙李寧

（云南寧茂環(huán)境科技有限公司 云南昆明 650228）

在簡要分析污染土壤生態(tài)修復(fù)的基本原理和基本原則的基礎(chǔ)上，重點闡述了植物富集修復(fù)、螯合誘導(dǎo)修復(fù)以及植物-微生物聯(lián)合修復(fù)三種技術(shù)，為污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)的現(xiàn)實應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

污染土壤；修復(fù)技術(shù)；生態(tài)

1 概述

根據(jù)環(huán)保部和國土資源部2014年公布的《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》公布的數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前，我國部分地區(qū)土壤污染較為嚴(yán)重，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境的問題也十分突出。主要表現(xiàn)在：全國土壤的總超標(biāo)率達16.1%，其中重度污染的點位比例達1.1%，重污染企業(yè)及周邊土壤超標(biāo)點位達36.3%，土壤鎘超標(biāo)率為7%，固體廢物集中處理處置場地土壤超標(biāo)點位達21.3%，土壤受到重金屬、有機物的污染程度較重，農(nóng)產(chǎn)品的生態(tài)安全受到了威脅。因此，加強土壤修復(fù)是急需解決的問題。理論與實踐也證明，土壤污染在一定條件下是可逆的，但需要投入物質(zhì)和能量[1]。

2 污染土壤生態(tài)修復(fù)概述

2.1 基本原理

污染土壤的修復(fù)是指實現(xiàn)土壤中有毒有害污染物的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，消除或減弱污染物毒性，恢復(fù)或部分恢復(fù)土壤的生態(tài)服務(wù)功能，主要有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生態(tài)修復(fù)三大類。其中，污染土壤生態(tài)修復(fù)是以受污染的土壤生態(tài)系統(tǒng)為修復(fù)對象，采取生物修復(fù)技術(shù)，并結(jié)合物理、化學(xué)等理論與方法，最大限度的激活土壤生態(tài)系統(tǒng)的自凈功能，從而實現(xiàn)將土壤中的有毒有害物質(zhì)予以轉(zhuǎn)移、消除或消減，從而達到恢復(fù)或者部分恢復(fù)土壤的服務(wù)功能。污染土壤生態(tài)修復(fù)的創(chuàng)新性不在于各種修復(fù)方法和技術(shù)，而在于因地制宜對各種修復(fù)方法的優(yōu)化組合、各修復(fù)環(huán)節(jié)的最優(yōu)化銜接，以及重視生物和環(huán)節(jié)影響因子的調(diào)控作用[2]。

2.2 基本原則

生態(tài)修復(fù)本身是屬于生態(tài)工程范圍，污染土壤生態(tài)修復(fù)應(yīng)該要結(jié)合現(xiàn)代生態(tài)學(xué)和環(huán)境保護學(xué)科的特點，堅持：（1）生態(tài)學(xué)原則，即污染土壤的生態(tài)修復(fù)要秉持生物與環(huán)境之間的和諧共存原理，充分運用生態(tài)系統(tǒng)的自我凈化功能，在選擇修復(fù)方法及其優(yōu)化組合時應(yīng)該要遵循生態(tài)學(xué)的基本原理及方法；（2）循環(huán)再生原則，針對受污染的土壤進行修復(fù)，既要考慮修復(fù)的現(xiàn)實效果，即受污染土壤的服務(wù)功能的恢復(fù)程度，更主要的是要堅持循環(huán)再生原則，保證土壤修復(fù)的可持續(xù)性；（3）因地制宜原則，自然生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜多樣，土壤生態(tài)系統(tǒng)地理空間的高度多樣性要求在選擇修復(fù)工藝時要堅持因地制宜原則，要與土壤的自然環(huán)境和受污染的狀況充分結(jié)合起來，根據(jù)不同的土壤生態(tài)環(huán)境選擇合理的修復(fù)工藝，要表現(xiàn)出不同工藝組合、工藝參數(shù)以及調(diào)控方法，因此，在制定具體的土壤修復(fù)的目標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)時要與實際的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益統(tǒng)一起來；（4）安全性原則，受污染土壤的生態(tài)修復(fù)也需要應(yīng)用到其他物理、化學(xué)的工藝組合，在實施修復(fù)工程時應(yīng)確保修復(fù)的過程和修復(fù)的結(jié)果保證土壤生態(tài)的安全性，保證采取的相關(guān)措施對生態(tài)不產(chǎn)生二次污染。

3 污染土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)

受污染土壤的生態(tài)修復(fù)強調(diào)通過土壤水分、土壤養(yǎng)分、土壤pH值和土壤氧化還原狀況，以及氣溫、濕度等生態(tài)因子，從而做到對土壤污染物所處環(huán)境介質(zhì)（水、氣、土等）的調(diào)控，強化生物凈化的功能。

3.1 污染土壤的植物富集修復(fù)

篩選合適的超富集植物是植物修復(fù)研究的關(guān)鍵，目前，世界上共發(fā)現(xiàn)有400多種超富集植物，其中主要是鎳的超富集植物[3]。植物超富集修復(fù)受污染土壤的優(yōu)勢就是在于這種修復(fù)工藝治理成本低，不會產(chǎn)生二次污染，可回收利用重金屬等等。目前，常見的集中金屬超富集植物，詳見表1。超富集植物修復(fù)受污染土壤，其超量積累植物組織中的重金屬大部分是以可溶性的形態(tài)存在，而且隨著時間的推移，這些重金屬會朝著地上部運輸，在木質(zhì)部汁液中，這些重金屬離子會與有機酸或氨基酸等復(fù)合。在實際應(yīng)用中，一般需要把植物富集修復(fù)技術(shù)與其他物理、化學(xué)以及微生物等輔助手段結(jié)合起來，才能提高植物修復(fù)的綜合效率。

表1 部分超富集植物[4]

3.2 污染土壤的螯合誘導(dǎo)修復(fù)

螯合誘導(dǎo)修復(fù)是通過添加螯合劑的方式來強化土壤固相鍵結(jié)合，實現(xiàn)重金屬的釋放，從而達到增強土壤溶液中的重金屬濃度，使得重金屬從根系向地上部運輸，達到修復(fù)的效率。近年來螯合誘導(dǎo)植物修復(fù)技術(shù)作為強化植物吸收重金屬的修復(fù)技術(shù)得到了快速發(fā)展，一些高濃度的螯合劑，如EDTA、DTPA、檸檬酸等等均可以增加印度芥菜、玉米、豌豆等植物的重金屬含量。螯合劑誘導(dǎo)修復(fù)受污染土壤具有成本低、不破壞生態(tài)平衡，實現(xiàn)重金屬的二次利用等等良好效果，但螯合誘導(dǎo)修復(fù)工藝的不足之處就是運用到的過量使用螯合劑容易造成土壤的二次污染，容易造成土壤中的部分元素淋失，降低土壤的服務(wù)功能。

3.3 污染土壤的植物-微生物聯(lián)合修復(fù)

土壤的植物-微生物聯(lián)合修復(fù)工藝是利用土壤易于種植，植物在生長過程中會直接或間接的吸收、降解土壤中的污染物，在植物生長的同時，土壤為根系的成長提供良好場所，反之，植物的茂盛成長又會加速土壤中有機污染物的降解和礦化，實現(xiàn)對土壤的修復(fù)效果。

[1]李培軍,孫鐵珩,鞏宗強,等.污染土壤生態(tài)修復(fù)理論內(nèi)涵的初步探討[J].2006,17(4):747-750.

[2]劉凱,張健,楊萬勤,等.污染土壤生態(tài)修復(fù)的理論內(nèi)涵.方法及應(yīng)用[J].生態(tài)學(xué)雜志,2011,30(1):162-169.

[3]REEVES RD.Tropical hyperaccumulators of metals and their potential for phy-toextraction[J].Plant and Soil,2003,249(1):57-65.

[4]陳婧,林振景,孟媛媛,等.土壤重金屬污染的植物修復(fù)及超富集植物的研究進展[J].中國環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報,2011,21(1):69-71.

趙李寧（1982.3—），男，白族，本科，助理工程師，主要從事污水處理和土壤修復(fù)治理研究。