淺析污染土壤修復技術研究現狀與趨勢

花繪宇

[摘要]：我國工業的迅猛發展雖然給我國經濟的發展注入了強大的生機和活力，然而也給我們的環境帶來了巨大的災難。工業廢水、廢渣的隨意排放，企業長期生產和運輸等過程中不可避免的會發生跑、冒、滴漏等現象，給我們的土壤帶來了巨大的污染；農業活動中化肥和農藥的過量或不合理施用、污水灌溉等過程，都可能給場地帶來嚴重的污染。因此，采取科學有效的方法修復污染土壤已迫在眉睫。本文將針對污染土壤的修復問題，系統的闡明國內污染土壤修復技術的現狀和未來的發展趨勢。

[關鍵字]：污染土壤；修復技術；研究現狀；發展趨勢

土壤污染指由于人類活動產生的有害、有毒物質進入土壤，積累到一定程度，超過土壤本身的自凈能力，導致土壤形狀和質量變化，構成對農作物和人體的影響和危害的現象。

近年來，隨著我國經濟的迅猛發展，國民生活水平得到普遍提高，但同時也給環境帶來了巨大的災難。工業廢水、廢渣的隨意排放，企業長期生產和運輸等過程中不可避免的會發生跑、冒、滴、漏等現象以及農業活動中化肥和農藥的過量或不合理施用、污水灌溉等過程，都可能給場地帶來嚴重的污染。

隨著城市化進程的加速，許多原來位于城區的污染企業從城市中心遷出，許多原本屬于農用地的土地需要再開發利用，大量的污染場地需要進行修復。這就要求我們要積極尋找切實、有效的土壤污染修復方法，提高土壤污染修復技術水平。

2016年5月國務院出臺的《土壤污染防治行動計劃》也將土壤修復作為一項大事件，保護好土壤環境，加強污染防治，推動生態文明建設，這對于人類的健康和社會的可持續發展具有重要意義。

1、土壤中的主要污染物

1.1重金屬

有些工業企業隨意的排放未經處理的廢水、廢渣，使其中含有的不易在土壤中降解的重金屬如鉛、汞、鎘、錫等在土壤中沉降、擴散，嚴重破壞了土壤的環境。再加上農民對農作物噴灑的超濃度的農藥和使用的化肥，使我國土壤遭受了嚴重的迫害。

1.2有機化合物

在農作物的種植過程中，農民經常噴灑農藥來殺死啃食農作物的害蟲，但是超濃度的農藥含有對土壤危害的有機化合物，造成土壤有機化合物污染，我國在早期曾廣泛使用過的滴滴涕、六氯苯、氯丹等，這些農藥均含有高殘留的不易降解的有機化合物。除此之外，一些工廠如化工廠、涂料廠等的日常運行產生的廢水廢渣中由于含有很多有害的有機污染物無法自動降解也會污染土地，破壞土層結構。

有機化合物具有難溶解、毒性大的特點，它一旦進入土壤之后，就逐漸在土壤中積累、沉降下來，長期污染土壤和地下水，對農作物及人體造成嚴重危害。

2、污染土壤修復技術研究現狀分析

環境保護部和國土資源部聯合發布《全國土壤污染狀況調查公報》，調查結果顯示，全國土壤總的點位超標率為16.1%，土壤環境狀況總體不容樂觀，部分地區土壤污染較重。南方土壤污染重于北方，長三角、珠三角、東北老工業基地等部分區域土壤污染問題較為突出。

由于受地形及產業分布的影響，我國各地土壤污染的程度、污染源也不完全相同。有些工業集聚區，土壤污染較為嚴重，且污染地塊密集，多為重金屬污染或者有機物污染，也有些無機有機復合污染；有些農用地受污染情況較輕，但污染地塊面積較大，多為重金屬、有機氯農藥、有機磷農藥污染，也有重金屬和有機物的復合污染。因此，這就要求我們要對具體地區的土壤污染現狀進行具體分析，選擇較為合適的修復方法以便更好地改善土壤質量。

在現階段，常用的污染土壤修復技術如下：

2.1物理-化學修復技術。

這種修復技術包括熱處理技術、土壤淋洗技術、土壤氧化-還原技術、電動力學法技術等。

2.1.1熱處理技術。

這種技術操作比較簡單，主要是通過熱交換，對污染物質和介質一同加熱，根據混合組分的熔點不同，通過揮發作用達到分離有機污染物的目的。這種技術包括兩種，一種是低溫操作，一種是高溫操作。這種技術是一種簡單的修復技術，目前，在工廠附近的土壤污染修復中被廣泛使用。這種熱處理技術對于土壤中那些易揮發組分和殘留的農業以及半揮發的污染成分效果較好，但是對于土壤中一些重金屬的污染則不適用。

2.1.2土壤淋洗技術。

土壤淋洗技術能夠有效地促進土壤中污染物的溶解，它的原理是利用水壓將清洗液有效地注入到被污染的土壤中，并根據自身特性，提取土壤中含有的污染液體，對其進行分離處理，從而達到修復的目的。這種技術主要采用一些化學劑如絡合劑、氧化劑等為淋洗劑，由于不同淋洗劑的性質不同，對土壤中污染成分的作用也不同，因此，選擇合適的淋洗劑對土壤的修復至關重要。在進行淋洗劑的選擇時，不僅要考慮淋洗劑和污染物的作用，還要充分考慮到淋洗劑對土壤結構的作用，避免對土壤結構造成破壞，以免引起二次污染。

2.1.3土壤氧化-還原技術。

顧名思義，這種技術需要氧化劑或者還原劑，并將其投入到所要修復的土壤中，將其與土壤中的污染成分發生氧化還原作用，從而分解其中的污染物，達到凈化的目的，這種方法還有穩定和改良土壤的作用。常見的氧化劑包括高錳酸鹽、過氧化氫、芬頓試劑、過硫酸鹽和臭氧。常見的還原劑包括硫化氫、連二亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵、多硫化鈣、二價鐵、零價鐵等。現階段，對于這種氧化還原修復主要是針對對氧化或者還原比較敏感的污染物。

2.1.4電動力學法技術。

這種技術主要利用的是電化學原理，在待修復的土壤中插入電極，通過電極導入低強度的直流電，從而將土壤中的污染物清除。在通電后，處在陽極附近的酸物質會在毛細孔里移動，將土壤中的污染物釋放在毛細孔中的液體里，毛細孔中的水會通過電滲透的方式移動到土壤表層進而被吸收，從而被消除。這種方法能夠打破土壤中金屬和土壤之間的化學鍵，通電時間越長，去除效果越好。但是對于導電性不好的土壤不宜采用此法進行土壤修復。

2.2生物修復技術。

生物修復技術是一種新興技術，主要是采用現代的先進生物技術將土壤中的污染物進行去除分解，從而凈化土壤的技術。這種技術根據主體的不同，主要包括三方面：微生物修復技術、植物修復技術和動物修復技術。其中動物修復技術在國外已經研究多年，國內研究還處于起步階段。生物修復技術具有高效、快速、費用低的特點，但是由于生物技術的研究還處于起步階段，目前主要用于衍生物及烴類的有機分解和去除。

2.2.1微生物修復技術。

微生物修復技術是采用微生物為主體，利用微生物的代謝活動將其中的污染物分解為水、二氧化碳以及其他無害的小分子物質。目前，這種修復技術主要用于石油泄漏以及其他有機污染物的污染處理中。但是由于微生物代謝活動有限，并不能很好地將所有污染物都分解掉，因而還需要進一步的研究完善。

2.2.2植物修復技術。

植物修復技術主要是利用植物的吸收和轉化功能，在污染土地上繁殖非食用的種子、種植經濟作物，實現對殘留農藥或者重金屬等的吸收處理，從而凈化土壤。土壤植物修復技術成本低，在修復污染土壤的同時還能凈化周圍空氣，但是土壤植物修復過程相比其他方法過程緩慢、周期長，土壤植物修復技術對土壤肥力、氣候、水分、鹽度等自然條件有一定的要求。該技術理論體系、修復機理和修復工藝還需要在不斷的實踐中完善、優化。

3、污染土壤修復技術未來發展趨勢

由于土壤污染問題日益得到重視，對土壤修復技術的需求也越來越大，目前我國土壤污染修復技術正在多元化穩步發展并取得多項研究成果。然而有的方法雖然在土壤污染修復方面大有成效，卻不宜大范圍推廣實施。比如物理化學修復技術，它的推廣實施不僅會消耗巨大的資金，還可能會導致土壤結構破壞、土壤肥力流失甚至產生土壤二次污染。相較于物理化學修復技術，微生物修復技術和植物修復技術更符合經濟效益，且適合大范圍污染地塊使用。微生物幾乎可以降解所有的有機物，且對土壤無害，是一項具有前景發展的土壤污染修復技術。植物修復技術不僅綠色廉價，且新型高效。該技術的推廣，在修復有機物污染方面將發揮重要作用，《土壤污染防治行動計劃》中也對農田修復，提出“對于輕度及中度污染耕地，采用農藝調控、替代種植等措施，降低農產品超標風險；對于重度污染耕地，采用退耕還林還草或種植結構調整”。未來，在污染土壤修復技術方面的發展趨勢如下：

3.1發展綜合型的土壤修復技術。在上文中，我們提及到很多土壤修復技術，但是每種技術都是雙面性，有其自身的局限性，在推廣的過程中受到限制。在修復技術研究過程中，我們可以將單一的修復方法綜合使用，采取每一方法的可用之處，相互之間取長補短，將會收到不一樣的效果。

3.2充分考慮經濟效益與生態效益?，F在我們提倡經濟又好又快發展，走科學發展之路。但是，在大力發展經濟的同時，我們還要兼顧生態環境的發展，經濟的發展不應以犧牲生態文明為代價。因此，在研究土壤修復技術過程中，我們要多考慮危害較小的微生物修復技術和植物修復技術，加快生物修復技術的研究與實踐，現實經濟效益與生態效益雙贏。

3.3借鑒、改進其他行業先進技術。目前水、大氣治理技術日趨成熟，土壤修復技術可以借鑒其他行業的修復技術，在此基礎上，實現自我創新。現在基因工程發展趨于優勢，我們可以有效地利用基因重組技術尋找、馴化更多的抗逆性強、降解能力強的重金屬富集植物，來修復土壤中的重金屬的污染。

3.4異位修復向原位修復轉型。異位修復分為異位原地與異位異地修復，無論哪種方式均可能在挖掘、轉運、堆放、凈化過程中帶來二次污染。異位修復不僅處理成本高，而且許多無法開挖的地塊很難推廣異位修復方法。因而，發展多種原位修復技術以滿足不同污染場地修復的需求是未來場地修復的發展方向。

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，實踐是檢驗真理的途徑。土壤污染修復技術的方法多樣，具體哪一樣適合推廣，哪一樣符合實際，需要我們深入實踐中去檢驗。只有采用綠色的、科學的、有效的修復技術，才能提高經濟效益，促進生態環境的健康發展。

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