工業污染場地土壤修復技術的應用分析

摘 要：本研究主要分析工業污染場地的土壤修復技術的應用方法及效果。詳細對工業場地土壤的污染現狀進行分析，闡述了植被修復技術、熱化修復技術、土壤氣提技術的應用，重點結合案例分析了微生物修復技術的應用。通過上述修復技術的分析，可以明確這些土壤修復技術均對工業污染場地土壤具有積極意義，可以促進土壤活力的恢復，為居民的日常生產活動提供保障。

關鍵詞：工業污染場地；土壤修復技術；應用分析

為進一步推動經濟社會的發展與進步，我國不斷加強工業發展，但是過程中不可避免帶來一定污染，尤其是土壤污染。因此，根據我國國情制定更為適用的土壤修復技術，實現土壤修復的目的，與我國綠色發展理念相吻合。土壤修復之后可正常開展農業生產等活動，也可避免土壤內污染物對地下水造成不良影響，為居民日常生活以及工業活動的開展提供保障[1]。

一、工業場地土壤污染現狀

自改革開放以來，我國大力進行工業生產，工業生產在產業發展中占據重要地位，僅次于農業生產，通過工業化實現了經濟飛速發展的目的，由于開展工業生產活動時未能重視環境保護，一般秉持“先污染后治理”的原則，最終對土壤環境造成嚴重不良影響，特別是化學藥劑的應用，導致土壤利用率不斷降低，此種現象不僅影響農業生產，同時也對城市化發展造成嚴重不良影響[2]。目前，工業場地建設規模不斷擴大，這也就意味著工業土壤場地污染越來越嚴重，根據調查研究顯示我國目前知道3600萬m3土壤存在污染情況，其中重金屬污染最為嚴重，至少涉及2000萬m3土壤，嚴重污染土壤占30%左右。針對此情況，應對工業場地內土壤污染情況進行勘察。

從下表1中可看出，我國當前土壤污染尤為嚴重，尤其是工業生產活動造成的土壤污染，因此需重點研究土壤修復技術，改善土壤環境，使其可被再次應用于農業生產以及工業生產之中，降低地下水環境的污染。具體如表1所示

二、工業污染場地常用土壤修復技術

（一）植被修復技術

該技術主要利用植物的吸附能力，實現土壤污染治理的目的。在利用植物提取技術開展土壤修復的過程中，需根據區域內實際情況科學選擇植被類型，吸附土壤內重金屬以及有機污染物，提升土壤修復效果與質量。在開展工作的過程中，工作人員需了解植被特征，制定種植與養護方案，提升治理效果，也在一定程度上提升了植被覆蓋率，由于植物提取技術存在一定限制，對植被要求較高，因此僅在本區域內一部分土壤內采取該技術。

（二）植物揮發技術

植物在生長發育過程中，實現了有機物（As、Se、Hg等）以及無機物（CHCl3、CCl4等）吸收與揮發的目的，為土壤修復提供保障，具體如圖1所示。植物揮發技術應用較為簡單，流程較少，為進一步提升土壤修復效果，通過試驗的方式探究植物揮發作用與效果。在試驗的過程中，在培養基內添加10μg/L的Hg與酢漿草，觀察Hg轉移率，高達278.0%，由此可見植物揮發技術的價值與優勢，但是由于植被自凈能力存在一定限制，因此需根據區域內污染情況定期更換植被。

（三）植物穩定技術

主要利用微生物，實現污染物沉淀的目的，保證土壤修復與治理的有效性與質量。合理選擇植物類型，種植之后植物根系微生物可分泌特殊物質，可控制土壤環境內的重金屬元素以及有機物，有效避免污染物擴散，提升環境保護的有效性，但是植物穩定技術有一定限制，僅作為輔助修復技術，需與其他技術共同使用。

（四）熱化修復技術

熱化修復技術在實際應用的過程中，主要通過加熱的方式對土壤內污染物進行治理，實現土壤修復的目的。使用水蒸氣加熱、微波輻射加熱以及紅外線加熱等手段，對被污染的土壤進行加熱處理，隨著加熱時間的增加，土壤環境溫度不斷增加，當增加到一定溫度之后，達到不同污染物蒸發溫度，此時污染物內可揮發物質迅速氣化，隨后通過不同方式收集揮發的氣體，最終實現污染物治理的目的[3]，其應用如圖2所示。熱化修復技術也存在一定缺點，加熱過程需消耗一定能源，成本消耗較大，應進行完善與優化，降低能源消耗量。

（五）土壤氣提技術

土壤氣提技術是新型土壤修復技術，具有較強的優勢與價值，通過科學有效地應用物理方法，對土壤內孔隙進行調整，降低蒸汽壓，主要是將土壤內污染物轉化為蒸汽形式，隨后利用相應的技術對蒸汽進行收集，此過程與熱化修復技術相似[4]。為保證處理有效性，提升收集量，在地表增設活性炭，蒸汽經過活性炭，實現吸附的目的，并利用生物處理技術進一步提升蒸汽凈化有效性，最后可將其直接排入大氣環境中，或者重新注入地下，實現二次利用的目的。

（六）微生物修復技術

微生物修復技術的應用主要是根據區域內的實際情況，在培養基內培養微生物，并將其放置在需要修復的土壤內，吸收并揮發土壤內重金屬元素以及有機污染物等，實現土壤修復的目的，下面將就微生物修復技術的應用進行相應的說明。

三、工業污染場地微生物修復技術應用

某市為省內經典工業城市，工業場地占城市35%左右，是城市經濟發展重要產業，推動城市區域經濟飛速發展，同時也為城市內居民提供了就業崗位，保證了居民生活質量、提升收入水平。市內建設了多種不同的工業場所，占地面積較廣，在開展工業生產活動的過程中，應用多種化學藥劑，且需對工業產業以及垃圾進行保存，對土壤環境造成污染，針對此情況，市政府相關部門提出土地修復理念，由于土壤污染規模較大，因此決定應用微生物修復技術，具體如下所示：

（一）污染物吸附

工業生產過程中，對區域內以及周圍土壤環境造成一定污染，也對地下水環境造成一定不良影響，因此需選用相應的土壤修復技術。在開展土壤修復的過程中，積極采用微生物修復技術，實現重金屬污染修復[5]。微生物與土壤內污染物之間相互作用，實現土壤修復治理的目的。微生物修復技術的應用，主要在工業廠區土壤污染范圍內增加適量微生物，并將其暴露在土壤污染環境內，此時微生物細胞表面基團與重金屬離子相結合，最終形成絡合物，此過程為微生物吸附過程。期間通過化學反應在微生物表面聚集重金屬元素，其方式表述如下所示：

Mn+X-H→MX+H+ （1）

在公式（1）中，Mn代表重金屬離子；X-H代表微生物細胞表面的功能基團；MX表示發生化學反應后產生的絡合物；H+表示反應過程中釋放的質子。為進一步提升微生物修復技術應用的有效性與質量，利用蘭格繆爾方式建立數學模型，并計算重金屬離子吸附量，其方程式如下所示：

q=qm*exp（-k*C）" （2）

在公式（2）中，q表示在單位質量內，微生物細胞對于重金屬離子的吸附量；qm表示最大吸附量（也被稱為吸附臨界值）；k表示吸附速率常數；C表示重金屬離子的濃度。

（二）細胞內轉運

在完成土壤內污染物修復之后，即可進入轉運過程，此時，在微生物細胞的支持下，完成重金屬離子轉運，最終實現治理重金屬的目的。微生物細胞的構成相對來說比較復雜，在轉運過程中，主要依靠細胞膜上的轉運蛋白，重金屬離子可與轉運蛋白結合，并進入細胞內部，過程可用下述公式進行表達：

MX+R→MR+X （3）

在公式（3）中，MX表示經過吸附反應之后細胞表面的絡合物；R表示微生物細胞內轉運蛋白；MR表示絡合物與轉運蛋白結合之后的產物；X表示重金屬離子。在轉運過程中，在轉運蛋白種類以及活性的影響下，對重金屬離子的轉運效果造成了一定的不良影響，因此需控制轉運蛋白體征，通過細胞內轉運的方式不僅可提升轉運質量與效率，同時也有效分配重金屬離子的轉運，降低重金屬離子對系統造成的影響，減低毒性，以此提升土壤修復的有效性與質量。

與傳統土壤修復技術相比，微生物修復技術是一種新型修復技術，實現了無害化土壤治理的目的，不會對土壤環境以及水環境等造成二次污染，是一項綠色土壤修復技術，實現了可持續健康發展的目的，此項技術在土壤修復中發揮著重要的作用與價值，成為當前應用較為廣泛的一項修復技術。

結語

綜上所述，在開展工業化生產的過程中，不可避免對土壤環境造成污染，同時也影響大氣環境以及水環境，因此需做好土壤修復，積極應用多種土壤修復技術。目前，在開展土壤修復的過程中，主要應用植被修復技術、熱化修復技術、土壤氣提技術以及微生物修復技術，由于土壤污染程度不同，可應用單一技術或者是應用多種修復技術，以此保證土壤治理與修復有效性，推動工業生產可持續健康發展。

參考文獻：

[1]曹光輝.污染土壤修復技術綜述與比較研究[J].清洗世界，2024（06）：91-93.

[2]侯愷.污染土壤修復技術綜述[J].江西化工，2019（04）：26-29.

[3]何佳樂.污染土壤修復技術研究[J].綠色科技，2019（16）：176-177.

[4]溫姣姣，占主星.污染土壤修復技術選擇與策略探究[J].環境與發展，2020（10）：93-94.

[5]李威.土壤重金屬污染危害及微生物修復[J].現代農村科技，2021（08）：99-100.

作者簡介：高輝（1986－），男，漢族，黑龍江肇源人，本科，工程師，研究方向：生態環境。