國內重金屬土壤修復技術應用現狀

姚曜暉

摘 要：基于我國土壤污染形勢及污染場地特點，介紹了國內外污染土壤修復技術的研發歷程及總體應用情況，以此分析了我國土壤修復技術應用存在的主要問題，舉出了國內一些工程實例，對我國未來土壤修復技術發展做了展望。

關鍵詞：重金屬污染修復技術 工程應用 物理化學修復 植物修復

中圖分類號：X53 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（a）-0105-02

2014年《全國土壤污染狀況調查公報》顯示，全國土壤環境狀況總體不容樂觀，部分地區土壤污染嚴重，耕地土壤環境質量堪憂，工礦業廢棄地土壤環境問題突出。調研覆蓋面積為630萬km2，全國土壤總超標率16.1%，以無機型為主，占全部超標點位的82.8%，主要是鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅、鎳8種無機污染物[1]。近年來，我國土壤修復行業處于上升期，該文從土壤修復技術應用現狀及存在的問題等方面做了綜述。

1 土壤重金屬修復技術應用概述

1.1 國內外技術研究歷程

國外對土壤修復技術的關注早于我國，美國EPA于1986年頒發規章，規定了適合商業應用的土壤重金屬修復技術（BDAT技術）[2]。歐美土壤修復技術研發一般可分為3個階段[3]，20世紀80年代以前，土壤治理方式為物理化學修復，代表性的方法為挖掘填埋、固化/穩定化；至21世紀初，修復技術主要采用淋洗、化學萃取、化學氧化還原、玻璃固化和熱脫附；現在開始廣泛關注高效低費的修復方法。我國對土壤修復技術的研發歷程與國外基本相似。從20世紀90年代起，土壤治理方式為物理、化學和生物修復，主要修復技術是土地復墾，選用先鋒植物、耐性植物恢復土壤特性[3]。現在開展了一些新技術的研究，如熱脫附、電化學修復、玻璃固化等，研發重點為植物修復技術。

1.2 國內外土壤修復技術應用情況

國外應用方面，作為傳統的土壤修復技術，挖掘、阻隔填埋和異位固化穩定化已經被廣泛應用在重金屬污染土壤的修復中，化學淋洗技術也有一定的應用，原位固化穩定化和熱解技術趨于成熟，電動修復法在原位土壤修復方面屬于新興技術，已發展到現場示范階段。

我國已對重金屬污染土壤修復技術進行了研究和示范，主要技術包括固化/穩定化、植物修復、土壤清洗。前三種技術已有成功的工程案例，土壤清洗和汞污染土壤熱解析已進行工程示范，電動修復目前還處于實驗室研究階段[2]。目前我國主要修復技術以植物修復為主，已建立許多示范區和試驗區[1]。國內在廣西環江、河南濟源、云南個舊和會澤、江銅貴冶區域、湖南湘江流域等重金屬污染區域，開展了一定規模的連片修復試點工程等。

程皝[4]統計2005—2014年我國土壤修復工程項目中，針對的污染物類型主要是有機污染物和重金屬。其中，對有機物污染和重金屬污染開展的土壤修復工程分別占到39%和35%，復合污染土壤修復工程占到了26%。在實際應用中，選擇修復手段時應綜合考慮多方因素。如植物修復技術因其修復深度和修復周期的局限很少應用于工業污染土壤；對于城市污染場地，修復技術應該具有周期短、二次風險小、穩定性高、對土壤結構破壞性小等特點[3]。

1.3 我國土壤修復技術應用存在問題分析

我國土壤修復技術的研究已有一定時間，許多技術已有了相當多的實驗室數據，但落實到具體工程應用仍面對許多困難，主要有以下問題。

第一，修復技術方面。我國污染場地多樣，污染形式復雜；實驗室研究的技術難以應用到實際的工程場地中，相關文獻中各種土壤修復技術的實驗室研究雖多，但關于工程實例的很少，說明基礎研究和應用研究銜接不好。

第二，技術工程化、產業化不足。國內現有的土壤重金屬污染修復治理工作尚缺少修復技術的產業化目標，缺乏跨部門、行業，包括企業的聯動，難以形成系統的土壤修復工程方法[5]。尤其是缺乏與修復技術配套的工程機械設備，影響實際工程的開展。

第三，與土壤修復相關的法律法規不夠完善。周建軍[5]提出我國應進一步制定分區、分類、分級更加明確具體的土壤環境質量標準。此外，我國的修復后土壤評價標準不夠完善，監管不嚴，對土壤修復后可能產生的二次污染的風險需要考慮進入整體的工程設計中。如湘潭市某重金屬污染土壤修復示范工程的項目實施單位存在廢水超標排放等問題。

第四，對實際污染場地的調查不到位。我國存在重金屬污染的省份眾多，污染場地全面普查困難，且許多場地基礎資料不全，難以建立污染場地檔案。

第五，市場方面。我國土壤修復行業還在初級階段，除相關政策和標準不完善等問題外，修復產業資金短缺是制約修復產業發展的主要因素。因修復責任主體難以界定，政府撥款遠難以解決資金問題。此外土壤修復的門檻低，大中小企業魚龍混雜，未形成穩定的商業模式。

2 應用實例

2.1 物理化學修復技術

無錫胡棣電鍍廠土壤修復示范工程中，主要污染物為鉻、銅、鎳、鉛、鋅等重金屬。該工程采用原位+異位處理方案，對中度、輕度污染土壤實施原位固化/穩定化處理，對重度污染土壤采用異位淋洗技術。

某地大部分土壤中銅、鉛、鋅的濃度極高，有一個地塊含有多環芳烴等有機物，最終通過實施土壤清挖、現場處理、異地處置的方案，穩定劑選擇粉煤灰、鐵鋁酸鈣、高爐渣、硫酸鈣及堿性激活劑的最佳添加量組合，使污染物含量符合要求。

李榮華等[6]對陜西某冶煉廠周邊受Cd、Hg和Pb復合污染的土壤進行修復，采用原位挖掘-異位固化-客土回填法，其中金屬固化劑選擇CaO-Na，處理后土壤運至填埋場，浸提液中Cd和Pb濃度符合《農田灌溉水質標準》規定的限值 0.01、0.001、0.2 mg/L。

2.2 植物修復技術

陜西寶雞鋅锫砂公司、有色金屬、某尾礦周圍重金屬土壤需要回用，采用了生物修復技術，選擇德國楊樹來修復，其對土壤中的重金屬具有雙倍于一般楊樹的忍耐和吸收富集能力，且生長快，對土壤中重金屬具有良好的修復作用。endprint

湖南石門[7]土壤受雄黃礦區中砷的污染，超標率達66.1%。對高污染區采用蜈蚣草萃取修，經過兩年的修復，土壤砷含量降低了13.6%；建立了蜈蚣草-柑橘間作修復；對低污染區，低積累玉米、水稻鈍化修復。土壤水溶性砷下降了65%以上，玉米合格率達到95%以上。

2.3 聯合修復技術

周靜[8]等對江西貴溪被鎘、銅重度污染的大面積土壤采用調理-消減-恢復-增效的修復技術思路進行修復。利用微米羥基磷灰石、磷灰石和沸石等礦物材料作為改良劑，聯合巨菌草、海州香薷、香根草、香樟等植物，使土壤中有效態Cu和Cd下降了50%以上。

3 結語

隨著我國對土壤修復的重視，土壤修復市場及產業蓬勃發展，但也存在許多問題，我國需要在借鑒國外土地修復工程實例的基礎上，以環境友好的植物修復技術、聯合修復技術、基于設備化的快速場地修復技術為方向[3]，研發適用于我國工程應用的技術體系。

參考文獻

[1] 環境保護部.全國土壤污染狀況調查公報[EB/OL].（2014-04-17）.http：//www.zhb.gov.cn/.

[2] 宋云，尉黎，王海見.我國重金屬污染土壤修復技術的發展現狀及選擇策略[J].環境保護，2014，42（9）：32-36.

[3] 楊勇，何艷明，欒景麗，等.國際污染場地土壤修復技術綜合分析[J].環境科學與技術，2012（10）：98-104.

[4] 程皝.我國土壤修復工程開展現狀分析[J].綠色科技， 2015（8）：197-199.

[5] 周建軍，周桔，馮仁國.我國土壤重金屬污染現狀及治理戰略[J].中國科學院院刊，2014（3）：45-50，80.

[6] 李榮華，馮靜，李曉龍，等.陜西某關閉冶煉廠土壤重金屬污染評價與工程修復[J].農業機械學報，2015，46（10）： 223-228.

[7] 陳同斌，楊軍，雷梅，等.湖南石門砷污染農田土壤修復工程[J].世界環境，2016（4）：57-58.

[8] 周靜，崔紅標.規模化治理土壤重金屬污染技術工程應用與展望——以江銅貴冶周邊區域九牛崗土壤修復示范工程為例[J].中國科學院院刊，2014（3）：336-343.endprint