我國污染土壤修復研究現(xiàn)狀分析

賈小飛　崔穎　李勇

摘 要：文章首先介紹了土壤污染的含義，然后分別對我國當前土壤污染的現(xiàn)狀，我國污染土壤修復研究現(xiàn)狀，我國污染土壤修復技術(shù)研究現(xiàn)狀進行了認真的分析，為我國污染土壤修復研究提供了參考。

關(guān)鍵詞：污染土壤；修復；技術(shù)；研究現(xiàn)狀

近幾年來，隨著我國工業(yè)化水平的不斷提高，土壤污染狀況也越來越嚴重，而土壤污染必然導致農(nóng)產(chǎn)品污染，引發(fā)農(nóng)產(chǎn)品安全問題。此外，污染土壤中的污染物常可以通過水體與大氣進行傳遞，對人類的生命安全及生存繁衍帶來危害。作為再生能力較弱的自然資源，土壤對人類極為重要，如果任由土壤污染狀況發(fā)展，必將對我國廣大人民的生存安全帶來威脅。在這種情況下，加強污染土壤修復現(xiàn)狀研究，積極尋找修復污染土壤的方法，對于推動我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，保護我國人民群眾的生命安全，無疑具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 土壤污染的含義

導致土壤污染的污染物主要有無機污染物和有機污染物。其中，無機污染物主要有重金屬、酸、堿、、鹽、放射性物質(zhì)以及含有氟、硒、砷的化合物等物質(zhì)。有機污染物主要有農(nóng)藥、合成洗滌劑、石油氰化物、酚類、污泥、城市污水、廄肥等。通常情況下，若土壤中的有害物質(zhì)超過其自凈能力，將會導致土壤的組成、基本結(jié)構(gòu)以及功能發(fā)生變化，抑制土壤有益微生物活動，使有害物質(zhì)以及土壤中的分解產(chǎn)物逐漸積累，這些有害物質(zhì)或分解產(chǎn)物可通過植物或水被人體直接或間接吸收，從而危害人體健康。

2 當前我國土壤污染狀況

目前，我國土壤污染狀況比較嚴重，農(nóng)藥、PAHs、石油烴污染的土壤面積已經(jīng)高達4×107hm2以上，其中因農(nóng)藥污染的土壤面積約為2×107hm2，因石油開采污染的土壤面積約為0.01×107hm2，因石油煉化污染的土壤面積約為0.07×107hm2，因重金屬污染的土壤面積約為5×107hm2，土壤酸化面積超過我國土地總面積的40%，土壤侵蝕面積超過我國土地總面積的30%，工業(yè)三廢污染的耕地面積約為1×107hm2，因污水灌溉導致污染的耕地面積約為3.3×105hm2。

每年我國由于土壤污染導致的糧食損失約為1.6×1010kg。資料顯示，我國土壤污染超標率約為20%，重度土壤污染約為1.1%。耕地點位超標率約為20%，林地點位超標率約為10%，草地點位超標率約為10%，未使用土地的點位超標率約為11%[1]。

3 我國污染土壤修復研究現(xiàn)狀

上世紀七十年代，我國就開始進行土壤修復研究，并將研究結(jié)果應(yīng)用于土壤修復實踐。在這段時間內(nèi)，我國土壤修復的理論依據(jù)為污染生態(tài)學，其技術(shù)路線為以生物修復為主，以生物修復聯(lián)合物理化學修復為輔，對無機、有機污染土壤進行修復。其主要成果為：（1）將生物修復技術(shù)應(yīng)用于石油污染土壤，篩選、馴化有益降解微生物，并加強對有益降解微生物的監(jiān)測，對污染土壤中的殘余石油污染物進行定量分析，調(diào)控生物降解的環(huán)境因子。（2）掌握了石油污染物的降解原理，生物降解性，降解限制性因素，創(chuàng)建了石油污染物降解動力學模型。進入九十年代，我國科研工作者將土壤學、生態(tài)學、生態(tài)毒理學、微生物學、綜合生態(tài)學、工程學、環(huán)境化學等理論知識應(yīng)用于重金屬、石油、PAHs污染土壤的處理，開展污染生態(tài)工程技術(shù)、生物修復技術(shù)以及生態(tài)毒理學研究，創(chuàng)建性地提出了生態(tài)毒理學方法，研制出了預制床堆腐技術(shù)以及生物泥漿反應(yīng)器，并將其應(yīng)用于有機污染土壤的修復。微生物學研究發(fā)現(xiàn)，通過固化微生物技術(shù)不但能夠?qū)⑽⑸镆M到土壤中，同時還可以提高其在土壤內(nèi)的數(shù)量以及種群的穩(wěn)定性，明顯增加土壤污染的修復效率。研究發(fā)現(xiàn)，通過理想的載體對真菌、細菌進行固定化處理，可顯著提高PAHs的分解效率至10%-30%。在污染土壤修復方面，我國污染土壤修復已經(jīng)從實驗室研究階段轉(zhuǎn)向?qū)嵱秒A段，并且已逐漸進入快速發(fā)展時期。目前，在一些典型且污染嚴重的地區(qū)，我國已經(jīng)開始了較大規(guī)模的污染土壤修復實踐活動，針對污染土壤微生物展開原位及異位微生物修復。例如，在沈撫灌區(qū)針對污染土壤展開菌根技術(shù)與固定微生物技術(shù)進行原位修復，在遼河油田針對污染土壤展開異位生物預制床修復實驗等[2]。

4 我國污染土壤修復技術(shù)研究現(xiàn)狀

4.1 土壤工程修復技術(shù)

該技術(shù)的主要內(nèi)容有排土、去表土、翻土、換土、客土等。排土即將土壤排走，以去除污染物；去表土即將表層的土去掉，以去除污染物；翻土即深翻土壤，把表層污染物轉(zhuǎn)換到深層，從而達到稀釋污染物使其進行自處理；換土即取走污染土壤，換進干凈土壤；客土即在污染土壤中添加干凈的土壤，以降低污染物濃度。其中對于污染較輕的土壤使用翻土法，對于重污染土壤，使用換土、客土法。

4.2 物理化學修復技術(shù)

該技術(shù)主要是利用土壤中污染物的物理化學性質(zhì)，通過分離、破壞、固化等方式去除污染物，以進行污染土壤修復。該技術(shù)主要包括固定穩(wěn)定化技術(shù)、熱處理技術(shù)、性能改良技術(shù)、氧化還原技術(shù)、電動力學修復等技術(shù)。

4.2.1 固定穩(wěn)定化技術(shù)

該技術(shù)主要是將污染物固定在污染介質(zhì)之中，確保污染物長期處于穩(wěn)定狀態(tài)。固定穩(wěn)定化技術(shù)包括原位固定穩(wěn)定化技術(shù)與異位固定穩(wěn)定化技術(shù)。原位固定穩(wěn)定化技術(shù)主要用于修復重度污染土壤，但通常不用于修復有機物污染土壤。異位固定穩(wěn)定化技術(shù)主要用于修復無機物污染土壤，通常不用于農(nóng)藥殺蟲劑、半揮發(fā)性有機物質(zhì)污染的土壤修復。

4.2.2 熱處理技術(shù)

該技術(shù)主要是通過直接熱交換或者間接熱交換，把有機污染物以及污染介質(zhì)加熱到一定的溫度，使其揮發(fā)及分離的技術(shù)。按照處理污染土壤溫度又分為低溫熱處理技術(shù)與高溫熱處理技術(shù)。熱處理技術(shù)主要處理揮發(fā)性、半揮發(fā)性污染物、沸點較高的氯代化合物、農(nóng)藥污染的土壤，不適合重金屬、腐蝕性污染物、還原劑、活性氧化劑污染的土壤。

4.2.3 性能改良技術(shù)

該技術(shù)主要是通過使用無機物、有機物、化學沉淀劑以及離子拮抗劑等改良劑降低污染物的生物有效性、擴散性、水溶性等性質(zhì)，降低污染物的危害。性能改良技術(shù)的關(guān)鍵主要是按照土壤然的特性以及污染物的性質(zhì)選擇改良劑。

4.2.4 氧化還原技術(shù)

該技術(shù)是向污染的土壤中加入氧化劑或者還原劑，并與污染物發(fā)生化學反應(yīng)進而達到修復土壤污染的目的。

4.2.5 電動力學修復技術(shù)

該技術(shù)是通過電動力學與電化學的復合作用富集污染物至電極區(qū)，從而進行集中與分離。該技術(shù)常常受到土壤組分、緩沖能力、pH值、污染金屬類別等影響。

4.3 生物修復技術(shù)

該技術(shù)主要是綜合使用現(xiàn)代生物技術(shù)，去除土壤中的有害污染物，改善并提高土壤質(zhì)量。生物修復技術(shù)主要包括微生物修復、植物修復、聯(lián)合修復等修復技術(shù)。生物修復技術(shù)主要用于烴類以及烴類衍生物污染的土壤，不適合持久性有機污染物污染的土壤處理[3]。

總之，面對土壤污染日益嚴重的現(xiàn)實，科研工作者必須提高科研水平，將更多的技術(shù)應(yīng)用于污染土壤修復之中，從而不斷提高土壤修復水平，降低土壤污染程度，改善農(nóng)作物的質(zhì)量，維護廣大人民群眾的身體健康。

參考文獻

[1]諶偉艷，沈柱華，趙潔麗.污染場地土壤修復與管理研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2015（5）：152-152.

[2]趙李寧.污染土壤生態(tài)修復技術(shù)研究[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2015（4）：149-149.

[3]劉志培.我國污染土壤生物修復技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀[J].生物工程學報，2015，31（6）：901-916.

作者簡介：賈小飛（1987，7-），男，漢，江蘇淮安，大學本科，蘇州科技學院。