国内重金属土壤修复技术应用现状

姚曜晖

摘 要：基于我国土壤污染形势及污染场地特点，介绍了国内外污染土壤修复技术的研发历程及总体应用情况，以此分析了我国土壤修复技术应用存在的主要问题，举出了国内一些工程实例，对我国未来土壤修复技术发展做了展望。

关键词：重金属污染修复技术 工程应用 物理化学修复 植物修复

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）07（a）-0105-02

2014年《全国土壤污染状况调查公报》显示，全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染严重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。调研覆盖面积为630万km2，全国土壤总超标率16.1%，以无机型为主，占全部超标点位的82.8%，主要是镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种无机污染物[1]。近年来，我国土壤修复行业处于上升期，该文从土壤修复技术应用现状及存在的问题等方面做了综述。

1 土壤重金属修复技术应用概述

1.1 国内外技术研究历程

国外对土壤修复技术的关注早于我国，美国EPA于1986年颁发规章，规定了适合商业应用的土壤重金属修复技术（BDAT技术）[2]。欧美土壤修复技术研发一般可分为3个阶段[3]，20世纪80年代以前，土壤治理方式为物理化学修复，代表性的方法为挖掘填埋、固化/稳定化；至21世纪初，修复技术主要采用淋洗、化学萃取、化学氧化还原、玻璃固化和热脱附；现在开始广泛关注高效低费的修复方法。我国对土壤修复技术的研发历程与国外基本相似。从20世纪90年代起，土壤治理方式为物理、化学和生物修复，主要修复技术是土地复垦，选用先锋植物、耐性植物恢复土壤特性[3]。现在开展了一些新技术的研究，如热脱附、电化学修复、玻璃固化等，研发重点为植物修复技术。

1.2 国内外土壤修复技术应用情况

国外应用方面，作为传统的土壤修复技术，挖掘、阻隔填埋和异位固化稳定化已经被广泛应用在重金属污染土壤的修复中，化学淋洗技术也有一定的应用，原位固化稳定化和热解技术趋于成熟，电动修复法在原位土壤修复方面属于新兴技术，已发展到现场示范阶段。

我国已对重金属污染土壤修复技术进行了研究和示范，主要技术包括固化/稳定化、植物修复、土壤清洗。前三种技术已有成功的工程案例，土壤清洗和汞污染土壤热解析已进行工程示范，电动修复目前还处于实验室研究阶段[2]。目前我国主要修复技术以植物修复为主，已建立许多示范区和试验区[1]。国内在广西环江、河南济源、云南个旧和会泽、江铜贵冶区域、湖南湘江流域等重金属污染区域，开展了一定规模的连片修复试点工程等。

程皝[4]统计2005—2014年我国土壤修复工程项目中，针对的污染物类型主要是有机污染物和重金属。其中，对有机物污染和重金属污染开展的土壤修复工程分别占到39%和35%，复合污染土壤修复工程占到了26%。在实际应用中，选择修复手段时应综合考虑多方因素。如植物修复技术因其修复深度和修复周期的局限很少应用于工业污染土壤；对于城市污染场地，修复技术应该具有周期短、二次风险小、稳定性高、对土壤结构破坏性小等特点[3]。

1.3 我国土壤修复技术应用存在问题分析

我国土壤修复技术的研究已有一定时间，许多技术已有了相当多的实验室数据，但落实到具体工程应用仍面对许多困难，主要有以下问题。

第一，修复技术方面。我国污染场地多样，污染形式复杂；实验室研究的技术难以应用到实际的工程场地中，相关文献中各種土壤修复技术的实验室研究虽多，但关于工程实例的很少，说明基础研究和应用研究衔接不好。

第二，技术工程化、产业化不足。国内现有的土壤重金属污染修复治理工作尚缺少修复技术的产业化目标，缺乏跨部门、行业，包括企业的联动，难以形成系统的土壤修复工程方法[5]。尤其是缺乏与修复技术配套的工程机械设备，影响实际工程的开展。

第三，与土壤修复相关的法律法规不够完善。周建军[5]提出我国应进一步制定分区、分类、分级更加明确具体的土壤环境质量标准。此外，我国的修复后土壤评价标准不够完善，监管不严，对土壤修复后可能产生的二次污染的风险需要考虑进入整体的工程设计中。如湘潭市某重金属污染土壤修复示范工程的项目实施单位存在废水超标排放等问题。

第四，对实际污染场地的调查不到位。我国存在重金属污染的省份众多，污染场地全面普查困难，且许多场地基础资料不全，难以建立污染场地档案。

第五，市场方面。我国土壤修复行业还在初级阶段，除相关政策和标准不完善等问题外，修复产业资金短缺是制约修复产业发展的主要因素。因修复责任主体难以界定，政府拨款远难以解决资金问题。此外土壤修复的门槛低，大中小企业鱼龙混杂，未形成稳定的商业模式。

2 应用实例

2.1 物理化学修复技术

无锡胡棣电镀厂土壤修复示范工程中，主要污染物为铬、铜、镍、铅、锌等重金属。该工程采用原位+异位处理方案，对中度、轻度污染土壤实施原位固化/稳定化处理，对重度污染土壤采用异位淋洗技术。

某地大部分土壤中铜、铅、锌的浓度极高，有一个地块含有多环芳烃等有机物，最终通过实施土壤清挖、现场处理、异地处置的方案，稳定剂选择粉煤灰、铁铝酸钙、高炉渣、硫酸钙及碱性激活剂的最佳添加量组合，使污染物含量符合要求。

李荣华等[6]对陕西某冶炼厂周边受Cd、Hg和Pb复合污染的土壤进行修复，采用原位挖掘-异位固化-客土回填法，其中金属固化剂选择CaO-Na，处理后土壤运至填埋场，浸提液中Cd和Pb浓度符合《农田灌溉水质标准》规定的限值 0.01、0.001、0.2 mg/L。

2.2 植物修复技术

陕西宝鸡锌锫砂公司、有色金属、某尾矿周围重金属土壤需要回用，采用了生物修复技术，选择德国杨树来修复，其对土壤中的重金属具有双倍于一般杨树的忍耐和吸收富集能力，且生长快，对土壤中重金属具有良好的修复作用。endprint

湖南石门[7]土壤受雄黄矿区中砷的污染，超标率达66.1%。对高污染区采用蜈蚣草萃取修，经过两年的修复，土壤砷含量降低了13.6%；建立了蜈蚣草-柑橘间作修复；对低污染区，低积累玉米、水稻钝化修复。土壤水溶性砷下降了65%以上，玉米合格率达到95%以上。

2.3 联合修复技术

周静[8]等对江西贵溪被镉、铜重度污染的大面积土壤采用调理-消减-恢复-增效的修复技术思路进行修复。利用微米羟基磷灰石、磷灰石和沸石等矿物材料作为改良劑，联合巨菌草、海州香薷、香根草、香樟等植物，使土壤中有效态Cu和Cd下降了50%以上。

3 结语

随着我国对土壤修复的重视，土壤修复市场及产业蓬勃发展，但也存在许多问题，我国需要在借鉴国外土地修复工程实例的基础上，以环境友好的植物修复技术、联合修复技术、基于设备化的快速场地修复技术为方向[3]，研发适用于我国工程应用的技术体系。

参考文献

[1] 环境保护部.全国土壤污染状况调查公报[EB/OL].（2014-04-17）.http：//www.zhb.gov.cn/.

[2] 宋云，尉黎，王海见.我国重金属污染土壤修复技术的发展现状及选择策略[J].环境保护，2014，42（9）：32-36.

[3] 杨勇，何艳明，栾景丽，等.国际污染场地土壤修复技术综合分析[J].环境科学与技术，2012（10）：98-104.

[4] 程皝.我国土壤修复工程开展现状分析[J].绿色科技， 2015（8）：197-199.

[5] 周建军，周桔，冯仁国.我国土壤重金属污染现状及治理战略[J].中国科学院院刊，2014（3）：45-50，80.

[6] 李荣华，冯静，李晓龙，等.陕西某关闭冶炼厂土壤重金属污染评价与工程修复[J].农业机械学报，2015，46（10）： 223-228.

[7] 陈同斌，杨军，雷梅，等.湖南石门砷污染农田土壤修复工程[J].世界环境，2016（4）：57-58.

[8] 周静，崔红标.规模化治理土壤重金属污染技术工程应用与展望——以江铜贵冶周边区域九牛岗土壤修复示范工程为例[J].中国科学院院刊，2014（3）：336-343.endprint