污染土壤修復技術研究現狀與趨勢

丁曉娜

摘要：土壤是不可或缺的自然環境，是農業生產的重要自然資源。隨著不斷提高的經濟、工農業生產和生活水平，全球工業化發展導致大量潛在的有毒化合物釋放到環境中，從而導致土壤污染問題越來越嚴重。目前，在許多發展中國家和發達國家，土壤污染是嚴重阻礙工農業生產發展的一項重要因素，也是影響經濟發展的一項重要因素。鑒于此，本文主要分析探討了污染土壤修復技術研究現狀與趨勢，以供參閱。

關鍵詞：污染土壤;修復技術;研究現狀;趨勢

引言

土壤是人類賴以生存的天然物質之一，可以說，沒有土壤，人類衣食住行中的“食”將難以得到保證。因此，人類的生產生活與土壤有著很大的關聯。最近幾年，我國城市化進程加快，工業飛速發展，使得土壤污染面積不斷擴大，土壤污染問題日益嚴峻，食品安全受到嚴重威脅，重金屬含量超標食品將對人體健康造成極大傷害。因此，對土壤污染修復技術的研究是當今社會所關注的重要課題。在國外，許多國家都非常重視土壤的修復，在修復技術方面投人了大量的人力、物力、財力，也取得了一些成果。對于我國而言，由于地理環境復雜，受污染土壤種類繁多，急需進行針對性修復，做到有的放矢。

1污染土壤修復技術研究現狀分析

1.1生物修復技術

土壤生物修復技術屬于綠色環境修復技術，主要借助生物對土壤中的污染物予以吸收、降解及轉化，進而達到科學修復污染土壤的目的。它包括植物修復、微生物修復。

植物修復技術：該項技術主要借助植物積累或者具有積累性功能植物，對土壤中的重金屬、農藥、石油以及其他有害物質進行吸附或過濾，從而使土壤恢復其生態功能。在去除農田土壤中污染物、填埋場表層覆蓋與生態恢復等方面，該技術能夠發揮其重要作用。同時，在礦區邊際土壤生態恢復過程中，該項技術也同樣能夠發揮重要作用。

微生物修復技術：該項技術主要借助微生物降解作用，達到對土壤修復的目的。土壤被農藥或石油污染后，生物修復技術能夠土壤得到有效修復。微生物修復研究工作目的是，借助高效降解微生物菌株，使土壤達到其應有的生態功能。微生物固定化技術在其應用過程中，以其獨特的優勢備受人們喜愛;異位微生物修復技術也得到了較好發展。

1.2化學修復技術

化學修復技術主要有固化/穩定化技術、淋洗/浸提技術、光催化降解技術等。

固化/穩定化技術：該技術是利用某些具有聚結作用的黏結劑與將污染土壤混合，從而實現污染物在污染介質中固定，使其長期處于穩定狀態的修復方法。固化技術是指利用物理化學、熱力學原理將土壤中的污染物（主要是重金屬離子）固定起來或是利用惰性基材將其密封包實，或者通過將污染物質轉化成化學性質較為穩定的形態的方式阻止其在土壤環境中遷移、釋放和擴散過程的發生;而穩定化技術是將污染物轉化為不易溶解、遷移能力更弱或者毒性更小的化學形態來實現無害化的過程，降低對土壤環境的危害。

淋洗/浸提技術：淋洗/浸提技術的定義為把水或者混著沖洗助劑的水溶液、帶酸性或者堿性的溶液以及表面活性劑等淋劑液與污染土壤混合，從而達到洗脫污染物質的效果。這種離位修復技術被許多國家運用在工業中的存在重金屬污染或者復雜污染物的土壤處理。淋洗/浸提技術的優點在于這種方法能夠凈化解決土壤中的有機污染物，因為本技術方法是水溶液，用水量特別多，所以設置的修復場所盡可能在水源附近。

光催化降解技術：土壤光催化降解技術是一種創新度較非常高的土壤氧化修復技術，可有效修復含農藥等有機污染物的土壤。土壤性質、土壤pH和土壤厚度對光轉化有機污染物都有影響，就拿具有高孔隙度的土壤來說，其中的污染物質遷移速度很快，而且會隨著黏度的降低而光解加速，土壤中的氧化鐵含量也是影響有機物光催化降解的重要因素。

1.3物理化學修復技術

從物理角度修復污染土壤的技術是指通過分離、熱力學修復與蒸汽浸提等物理手段，處理土壤中的污染物。該技術可滿足土壤修復的不同要求，但工藝流程相對復雜，且部分技術會降低土壤的肥力，需合理選用。

物理分離技術：物理分離技術是指通過物理手段將污染物與土壤分離，是污染土壤修復中的基礎措施，可減少污染物在土壤中的體積，為后續細化修復奠定基礎。目前常用的物理分離技術包括粒徑分離、水動力學篩分、磁分離或重力分離等，不同分離手段應用的設備不同，修復人員可根據污染土壤現狀與成本等要素，選擇最佳分離手段。

熱力學修復技術：熱力學修復技術是指通過熱傳導、輻射的加熱作用使土壤中的污染物揮發，實現污染土壤的修復，適用于水銀、油或農藥等污染物質聚集的土壤。有研究學者指出，熱力學修復常用的技術包括低溫原位加熱與高溫原值加熱兩項工藝。其中，低溫原位加熱工藝適用于揮發性有機物或非溶性的高濃度液態物質等;高溫原值加熱工藝適用于含有半揮發性有機物的污染土壤，例如多氯聯苯或高密度的非水液體有機物。

蒸汽浸提技術：蒸汽浸提技術是指通過物理手段降低土壤的空氣蒸氣壓，使污染物以蒸汽形式脫離土壤，技術工藝包括異位土壤蒸汽浸提、多相浸提與原位蒸汽浸提等。大量實踐研究表明，蒸汽浸提技術在高揮發性化學污染土壤中的修復作用顯著，例如四氯乙烯、苯等污染物積聚的土壤。

1.4微生物修復技術

微生物修復主要是利用特定的微生物群，將土壤中含有的重金屬特性加以改變，影響污染土壤在環境中的轉化，以此來降低污染物活性的過程，該方式主要分為微生物富集、吸附和轉化三個方面，是替代傳統修復技術的新型修復技術。該技術在使用的過程中成本低、效果高、并且不容易造成再次污染。但是目前對微生物修復的機理研究尚未完全成熟，因此該技術還沒有實現規模化。

1.5動物修復技術

經研究表明，土壤中富集的金屬元素，可以被土壤中的一些低等生物所吸收。在被污染的土壤中，蚯蚓可以通過被動擴散和進食使重金屬滲入體內。一旦金屬進入蚯蚓體內，可以使用一些方法從土壤中驅出蚯蚓并將它們集中處理，以達到修復土壤的目的。蚯蚓能夠有效改變污染土壤中重金屬的活性，繼而促進對土壤的修復。

1.6污染土壤聯合修復技術

聯合修復技術是指借助兩種及以上的修復方法進行污染土壤修復，提升修復的效率和速度，有效避免單項修復技術中的不足。第一，微生物/動物-植物聯合修復，利用根際強化、菌根生物等技術降解、吸收土壤中的有機污染物，是修復技術的關鍵發展方向;第二，化學/物化—生物聯合修復技術，利用提高土壤中污染物的生物可用性達到較高的修復效果;第三，物理-化學聯合修復技術，有效的利用表面活性劑或有機溶劑光解污染中的有機污染物，適用污染土壤進行離位處理。

2污染土壤修復技術未來發展趨勢

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。微生物可以降解多種有機物，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”。

在污染土壤修復技術方面的發展趨勢如下：（1）充分考慮經濟效益與生態效益。現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;（2）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）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。（4）研發目的多元化趨勢。在以往的技術研究中，污染土壤修復技術最初研發的目的在于解決土壤污染問題，例如減少土壤中污染物的含量、固定土壤污染物、避免土壤污染物轉移到生態系統的其他區域等。隨著技術的發展與農業用地的減少，污染土壤修復技術的研發不再局限于土壤污染問題，需要進行深化，使處理后的污染土壤可用于農業生產，實現土壤修復與農業生產的同步進行，保護生態環境的同時，推動當地農業發展。

結束語

綜上所述，污染土壤修復的主要目的是實現去除污染、恢復質量等。土壤修復的過程其實是減少污染、降低毒害等凈化過程。土壤修復具有一定的作用，能夠實現土壤生產能力的恢復，對生態環境進行凈化等。現階段，我國的土壤修復技術得到了一定程度的發展，但是還存在一定的問題需要解決，因此為了提升土壤污染修復技術，需要加強對修復技術的開發利用和推廣。

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