污染土壤修复技术研究现状与趋势

丁晓娜

摘要：土壤是不可或缺的自然环境，是农业生产的重要自然资源。随着不断提高的经济、工农业生产和生活水平，全球工业化发展导致大量潜在的有毒化合物释放到环境中，从而导致土壤污染问题越来越严重。目前，在许多发展中国家和发达国家，土壤污染是严重阻碍工农业生产发展的一项重要因素，也是影响经济发展的一项重要因素。鉴于此，本文主要分析探讨了污染土壤修复技术研究现状与趋势，以供参阅。

关键词：污染土壤;修复技术;研究现状;趋势

引言

土壤是人类赖以生存的天然物质之一，可以说，没有土壤，人类衣食住行中的“食”将难以得到保证。因此，人类的生产生活与土壤有着很大的关联。最近几年，我国城市化进程加快，工业飞速发展，使得土壤污染面积不断扩大，土壤污染问题日益严峻，食品安全受到严重威胁，重金属含量超标食品将对人体健康造成极大伤害。因此，对土壤污染修复技术的研究是当今社会所关注的重要课题。在国外，许多国家都非常重视土壤的修复，在修复技术方面投人了大量的人力、物力、财力，也取得了一些成果。对于我国而言，由于地理环境复杂，受污染土壤种类繁多，急需进行针对性修复，做到有的放矢。

1污染土壤修复技术研究现状分析

1.1生物修复技术

土壤生物修复技术属于绿色环境修复技术，主要借助生物对土壤中的污染物予以吸收、降解及转化，进而达到科学修复污染土壤的目的。它包括植物修复、微生物修复。

植物修复技术：该项技术主要借助植物积累或者具有积累性功能植物，对土壤中的重金属、农药、石油以及其他有害物质进行吸附或过滤，从而使土壤恢复其生态功能。在去除农田土壤中污染物、填埋场表层覆盖与生态恢复等方面，该技术能够发挥其重要作用。同时，在矿区边际土壤生态恢复过程中，该项技术也同样能够发挥重要作用。

微生物修复技术：该项技术主要借助微生物降解作用，达到对土壤修复的目的。土壤被农药或石油污染后，生物修复技术能够土壤得到有效修复。微生物修复研究工作目的是，借助高效降解微生物菌株，使土壤达到其应有的生态功能。微生物固定化技术在其应用过程中，以其独特的优势备受人们喜爱;异位微生物修复技术也得到了较好发展。

1.2化学修复技术

化学修复技术主要有固化/稳定化技术、淋洗/浸提技术、光催化降解技术等。

固化/稳定化技术：该技术是利用某些具有聚结作用的黏结剂与将污染土壤混合，从而實现污染物在污染介质中固定，使其长期处于稳定状态的修复方法。固化技术是指利用物理化学、热力学原理将土壤中的污染物（主要是重金属离子）固定起来或是利用惰性基材将其密封包实，或者通过将污染物质转化成化学性质较为稳定的形态的方式阻止其在土壤环境中迁移、释放和扩散过程的发生;而稳定化技术是将污染物转化为不易溶解、迁移能力更弱或者毒性更小的化学形态来实现无害化的过程，降低对土壤环境的危害。

淋洗/浸提技术：淋洗/浸提技术的定义为把水或者混着冲洗助剂的水溶液、带酸性或者碱性的溶液以及表面活性剂等淋剂液与污染土壤混合，从而达到洗脱污染物质的效果。这种离位修复技术被许多国家运用在工业中的存在重金属污染或者复杂污染物的土壤处理。淋洗/浸提技术的优点在于这种方法能够净化解决土壤中的有机污染物，因为本技术方法是水溶液，用水量特别多，所以设置的修复场所尽可能在水源附近。

光催化降解技术：土壤光催化降解技术是一种创新度较非常高的土壤氧化修复技术，可有效修复含农药等有机污染物的土壤。土壤性质、土壤pH和土壤厚度对光转化有机污染物都有影响，就拿具有高孔隙度的土壤来说，其中的污染物质迁移速度很快，而且会随着黏度的降低而光解加速，土壤中的氧化铁含量也是影响有机物光催化降解的重要因素。

1.3物理化学修复技术

从物理角度修复污染土壤的技术是指通过分离、热力学修复与蒸汽浸提等物理手段，处理土壤中的污染物。该技术可满足土壤修复的不同要求，但工艺流程相对复杂，且部分技术会降低土壤的肥力，需合理选用。

物理分离技术：物理分离技术是指通过物理手段将污染物与土壤分离，是污染土壤修复中的基础措施，可减少污染物在土壤中的体积，为后续细化修复奠定基础。目前常用的物理分离技术包括粒径分离、水动力学筛分、磁分离或重力分离等，不同分离手段应用的设备不同，修复人员可根据污染土壤现状与成本等要素，选择最佳分离手段。

热力学修复技术：热力学修复技术是指通过热传导、辐射的加热作用使土壤中的污染物挥发，实现污染土壤的修复，适用于水银、油或农药等污染物质聚集的土壤。有研究学者指出，热力学修复常用的技术包括低温原位加热与高温原值加热两项工艺。其中，低温原位加热工艺适用于挥发性有机物或非溶性的高浓度液态物质等;高温原值加热工艺适用于含有半挥发性有机物的污染土壤，例如多氯联苯或高密度的非水液体有机物。

蒸汽浸提技术：蒸汽浸提技术是指通过物理手段降低土壤的空气蒸气压，使污染物以蒸汽形式脱离土壤，技术工艺包括异位土壤蒸汽浸提、多相浸提与原位蒸汽浸提等。大量实践研究表明，蒸汽浸提技术在高挥发性化学污染土壤中的修复作用显著，例如四氯乙烯、苯等污染物积聚的土壤。

1.4微生物修复技术

微生物修复主要是利用特定的微生物群，将土壤中含有的重金属特性加以改变，影响污染土壤在环境中的转化，以此来降低污染物活性的过程，该方式主要分为微生物富集、吸附和转化三个方面，是替代传统修复技术的新型修复技术。该技术在使用的过程中成本低、效果高、并且不容易造成再次污染。但是目前对微生物修复的机理研究尚未完全成熟，因此该技术还没有实现规模化。

1.5动物修复技术

经研究表明，土壤中富集的金属元素，可以被土壤中的一些低等生物所吸收。在被污染的土壤中，蚯蚓可以通过被动扩散和进食使重金属渗入体内。一旦金属进入蚯蚓体内，可以使用一些方法从土壤中驱出蚯蚓并将它们集中处理，以达到修复土壤的目的。蚯蚓能够有效改变污染土壤中重金属的活性，继而促进对土壤的修复。

1.6污染土壤联合修复技术

联合修复技术是指借助两种及以上的修复方法进行污染土壤修复，提升修复的效率和速度，有效避免单项修复技术中的不足。第一，微生物/动物-植物联合修复，利用根际强化、菌根生物等技术降解、吸收土壤中的有机污染物，是修复技术的关键发展方向;第二，化学/物化—生物联合修复技术，利用提高土壤中污染物的生物可用性达到较高的修复效果;第三，物理-化学联合修复技术，有效的利用表面活性剂或有机溶剂光解污染中的有机污染物，适用污染土壤进行离位处理。

2污染土壤修复技术未来发展趋势

目前，我国土壤污染修复技术正在多元化稳步发展并取得多项研究成果。然而有的方法虽然在土壤污染修复方面大有成效，却不宜大范围推广实施。比如物理化学修复技术，它的推广实施不仅会消耗巨大的资金，还可能会导致土壤结构破坏、土壤肥力流失甚至产生土壤二次污染。相较于物理化学修复技术，微生物修复技术和植物修复技术更符合经济效益，且适合大范围污染地块使用。微生物可以降解多种有机物，且对土壤无害，是一项具有前景发展的土壤污染修复技术。植物修复技术不仅绿色廉价，且新型高效。该技术的推广，在修复有机物污染方面将发挥重要作用，《土壤污染防治行动计划》中也对农田修复，提出“对于轻度及中度污染耕地，采用农艺调控、替代种植等措施，降低农产品超标风险;对于重度污染耕地，采用退耕还林还草或种植结构调整”。

在污染土壤修复技术方面的发展趋势如下：（1）充分考虑经济效益与生态效益。现在我们提倡经济又好又快发展，走科学发展之路。但是，在大力发展经济的同时，我们还要兼顾生态环境的发展，经济的发展不应以牺牲生态文明为代价。因此，在研究土壤修复技术過程中，我们要多考虑危害较小的微生物修复技术和植物修复技术，加快生物修复技术的研究与实践，现实经济效益与生态效益双赢;（2）借鉴、改进其他行业先进技术。目前水、大气治理技术日趋成熟，土壤修复技术可以借鉴其他行业的修复技术，在此基础上，实现自我创新。现在基因工程发展趋于优势，我们可以有效地利用基因重组技术寻找、驯化更多的抗逆性强、降解能力强的重金属富集植物，来修复土壤中的重金属的污染;（3）异位修复向原位修复转型。异位修复分为异位原地与异位异地修复，无论哪种方式均可能在挖掘、转运、堆放、净化过程中带来二次污染。异位修复不仅处理成本高，而且许多无法开挖的地块很难推广异位修复方法。因而，发展多种原位修复技术以满足不同污染场地修复的需求是未来场地修复的发展方向。（4）研发目的多元化趋势。在以往的技术研究中，污染土壤修复技术最初研发的目的在于解决土壤污染问题，例如减少土壤中污染物的含量、固定土壤污染物、避免土壤污染物转移到生态系统的其他区域等。随着技术的发展与农业用地的减少，污染土壤修复技术的研发不再局限于土壤污染问题，需要进行深化，使处理后的污染土壤可用于农业生产，实现土壤修复与农业生产的同步进行，保护生态环境的同时，推动当地农业发展。

结束语

综上所述，污染土壤修复的主要目的是实现去除污染、恢复质量等。土壤修复的过程其实是减少污染、降低毒害等净化过程。土壤修复具有一定的作用，能够实现土壤生产能力的恢复，对生态环境进行净化等。现阶段，我国的土壤修复技术得到了一定程度的发展，但是还存在一定的问题需要解决，因此为了提升土壤污染修复技术，需要加强对修复技术的开发利用和推广。

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