土壤修復技術淺析

程研博 周顯超 王帥

（1. 吉林水利電力職業學院；吉林 長春 130117；2. 吉林建筑大學；吉林 長春 130118；3. 長春工程學院；吉林 長春 130012）

一、研究背景

我國工業和農業的粗獷式發展是造成土壤污染的主要原因[1]。由于相應環境監管與保護措施的缺失，各地普遍出現土壤污染問題，其中，尤以率先發展工業實現經濟起飛的東部和中部較為發達地區為甚。目前我國嚴重土壤污染區320個，約548萬公頃。從不同的土地類型來看，有關數據顯示，受重金屬污染的耕地面積有近2000萬公頃，約占耕地總面積的五分之一；受礦區污染的土地面積達到200萬公頃，石油污染的土地面積約有500萬公頃，固體廢棄物堆放污染土地約有5萬公頃，由上述四類土壤污染估算面積相加可知，我國至少有近 3000 萬公頃的污染土地[2]。

污染土壤修復的研究開始于20世紀70年代后期，在過去的40多年里，美國、日本、歐洲等發達國家制定了大量的土壤修復計劃，投入了巨額的資金研究土壤修復技術和設備，積累了豐富的修復經驗。而我國的土壤修復研究起步較晚，研發水平和工程經驗與發達國家存在很大差距[3]。

目前國內從事土壤修復相關業務的企業已超過2000家。從土壤修復產業發展的趨勢來看，未來土壤修復的重點領域將集中在城市污染土地開發及農田污染修復兩大板塊。隨著土壤修復行業的快速發展，從事土壤修復行業的企業日益增多，但大部分缺乏核心技術及專業化設備。國內優秀的土壤修復企業，如北京建工環境修復股份有限公司、北京高能時代環境技術股份有限公司、中節能環境修復有限公司、北京中科鼎實環境工程有限公司等，愈發重視核心技術的研發，一大批國內優秀的土壤修復企業迅速崛起。

從國內政策導向上來看，國家出臺了多項環保政策為土壤修復產業的發展保駕護航。2012年3月出臺的《“十二五”規劃綱要》將節能環保列為七大戰略新興產業之首。其中，土壤修復是在環保產業的重點發展之列并明確提出要強化土壤污染防治監督管理。2016年3月出臺的《“十三五”規劃綱要》要加大環境綜合治理能力，實施土壤污染分類防治，優先保護農用地土壤環境質量安全，切實加強建設用地土壤環境監管，在發展綠色環保產業中加快土壤修復治理等新型技術裝備研發和產業化。2016年5月28日國務院印發了《土壤污染防治行動計劃》，這一計劃的發布可以說是土壤修復事業的里程碑事件。2016年8月，遼寧省人民政府結合省內土壤污染現狀區域經濟社會發展特點，印發了《遼寧省土壤污染防治工作方案》。政策制度的完善將解決傳統上法規不健全、責任主體不明確的行業陣痛，同時帶動行業發展及專項資金政策支持。

根據中投顧問產業研究中心發布的《2017～2021年中國土壤修復市場深度調研及投資前景預測報告》中測算的數據，按照“土十條”的要求適當調整出行業的市場空間，其中具備成熟商業模式的場地修復和采油采礦區修復市場規模在9300億左右，如果考慮到耕地修復市場中的重度污染耕地治理市場，則整體規模可達21000億元。

二、研究目的及意義

我國土壤修復研究較少、區域發展不平衡、企業核心技術缺失等問題突出。核心技術、知名企業、精品版權較少，專利布局還不合理。大部分土壤修復技術掌握在部分科研院所和高校中，轉移轉化效益還不夠高，與經濟發展融合還不夠緊密，影響土壤修復產業的發展。

通過對現在的土壤修復的現狀及其發展趨勢分析，解析“十三五”時期土壤修復重點目標、重點任務和政策措施，并以“土十條”為基礎，結合實際情況重點分析土壤修復的技術方法，將為開創我國環境保護發展新局面、大力推進生態文明進程，全面建成小康社會和建立“綠水、青山、碧海、藍天、沃土”的美麗中國提供有利的信息支撐和技術保障。

土壤污染防治課題催生了土壤修復產業，但目前國內的土壤修復技術尚處于起步階段，土壤修復經驗不足，土壤修復設備多采用國外進口，無法匹配我國國情需求。在此時期聚焦土壤修復技術有利于加快掌握核心技術，增強自主研發能力，推動土壤修復行業的健康發展。

隨著土壤修復產業的發展，企業間的競爭不斷加劇，各企業對核心技術的研究越來越重視。通過對土壤修復技術的分析，可以全面準確地把握整個土壤修復行業的市場走向、關鍵技術和發展趨勢，幫助企業提高其核心競爭力。

三、土壤修復方法

（一）化學法

1. 淋洗技術

淋洗修復技術在多個國家已被工程化應用于修復重金屬污染或多污染物混合污染介質。化學淋洗法包括原位淋洗和異位淋洗法，原位土壤淋洗修復技術適用于水力傳導系數大于10-3cm/s的多孔隙、易滲透的土壤，在操作過程中應注意對地下水流場和污染物遷移的控制。

2. 固化穩定化法

目前對重金屬污染土壤穩定固化修復技術主要是采用水泥、石灰、粉煤灰等材料使重金屬離子鈍化，存在固化效果差、藥劑用量大、效果不穩定等缺點，難以在我國大范圍進行推廣使用。

3. 電動力學修復

電動修復技術是近十年發展起來的綠色修復技術，該方法廣泛應用于土壤重金屬和有機污染物的修復，顯示了巨大的應用前景，現已經是土壤修復的重要發展方向。

（二）物理法

1. 熱脫附技術

目前歐美國家已將土壤熱脫附技術工程化，廣泛應用于高污染的場地有機污染土壤的離位或原位修復，但是諸如相關設備價格昂貴、脫附時間過長、處理成本過高等問題尚未得到很好解決，限制了熱脫附技術在持久性有機污染土壤修復中的應用。

2. 生物法

生物修復技術是利用生物特別是微生物的生命代謝活動，降解環境污染物，與物理、化學修復方法相比，生物修復技術的主要優點為，不產生二次污染，而且處理費用低，是一種經濟安全的處理技術。

解決高濃度石油污染土壤的生物修復技術，以高效、安全的恢復土壤的生態功能是非常必要的。

四、土壤修復技術發展建議

（一）政府鼓勵企業單位進行土壤修復

土壤污染修復技術涉及多個學科領域，技術復雜，門類眾多。相較國外發達國家，我國土壤修復起步較晚，研究基礎薄弱，真正經濟可行的技術路線較少。同時，我國污染土壤修復技術種類較少，修復技術缺乏針對性、適用性和整體性，且大多停留在實驗研究階段，工程應用較少。故政府應加大對土壤修復企業的資助力度，應從資金、稅收等方面鼓勵企業從事土壤修復行業。

（二）企業與大學及科研部門合作，有針對性的進行研究

通過對土壤修復技術的專利檢索可以發現，所檢索專利技術大多分布于大學及科研院所，但其中很大一部分僅僅局限于實驗室研究，缺乏工程實際運用，而企業研究能力相對較弱，但卻具有工程實際經驗。建議從事土壤修復的企業加強與大學等科研院所的合作，實現強強聯合，大學及科研院所具有較強的研發能力，企業具有工程實踐能力，發揮各自的優勢，帶著工程實踐中的問題去搞科研，就容易發現問題并解決問題，從而形成一個良性的循環，促進土壤修復行業的發展。

（三）發展多元化修復技術

土壤修復產業尚處于發展階段，技術較少且尚不成熟。土壤修復技術主要為淋洗技術、電動力修復技術、固化-穩定化技術、熱脫附技術及生物修復技術等，這幾項技術應用性較多，其他諸如氧化-還原技術、植物修復技術、光催化降解技術等技術尚未普及和成熟，建議各科研機構及企業應加大該領域的技術研發，提高自己的核心競爭力。同時應加強微生物-植物聯合修復技術、化學/物化-生物聯合修復技術、物理-化學聯合修復技術的研發，以適應復合污染土壤的修復。針對不同的污染物質應有針對性地選擇不同的修復方法，從而更有效的去除土壤中的污染物質。