关于污染土壤修复技术的研究现状与趋势分析

李 晖

（扬州市生态环境局，江苏 扬州 225000）

引言

水、气、土是当前生态环境保护三大要素，打好净土保卫战，保护好老百姓的米袋子、菜篮子、水缸子安全是现阶段迫切需要解决的问题[1]。人类生产活动产生的污染物和工业固体废弃物产生的有毒有害物质进入到土壤中，超出了土壤自身的承受能力和范围，造成土壤的功能下降。土壤污染具有隐蔽性和滞后性的特点，不易被发现，修复难度大。土壤污染不仅会影响农作物，同时也会间接危害到人体健康。我国的国土面积大，加之受到人因素和环境因素的影响，导致我国的土壤污染种类多，不同类型的土壤的污染治理也存在明显的差异性。为此，应该加强对各个地区土壤环境的质量的监测工作，分析土壤污染的类型，才能有针对性的修复，减少土壤造成的不利影响。

1 土壤污染现状

1.1 土壤的重金属污染

重金属污染主要是由污水灌溉造成。研究显示，如果在面积约为140万公顷的污水污染中，遭到重金属污染的土壤面积约占污水灌溉区面积的65%。此外，重金属污染会影响我国的粮食产量。

1.2 土壤的有机污染

城市化进程的加快，增加了城市附近的有机物的污染数量，尤其是一些农业地区仅靠工业附近，土壤污染的概率明显增多。土壤中会富含一些有机污染物，在食物链的作用下进行传播和转移，直接危害人体的健康，尤其在转移中还会导致含量的增加。有毒的有机污染物通过食物链会直接危害人体的健康，长期在人体内储存。

1.3 土壤的放射性污染

核技术在多个领域的应用导致一些放射性污染物的排放越来越多，进入到土壤之后直接通过食物链的方式转移，一旦进入到人体，会增加疾病的发生概率。

2 土壤污染的主要来源

2.1 生活污染

人类的生产生活活动范围扩大会增加生活污染的发生概率，在生产中会排放一些没有经过处理的污水，破坏土壤环境。尤其是排放的污水中会掺杂一些有害的物质，深入到土壤中产生大量的病原菌，造成土壤的污染。经过一段时间之后，细菌会大量的繁殖和生长，危害植物的生长。

2.2 工业污染

在城市化进程加快的背景下，许多的工业园区建在城郊附近，和农田距离较近，会排放一些没有经过处理的工业的污染物和废弃物，进入饮水资源或者排放到周围的农田，会造成严重的土壤环境污染，或一些工业废水中含有大量的重金属有毒有害物质，长期停留在土壤中会富集，最终会进入到人体内，危害人体健康。

2.3 农业污染

我国是农业大国，同时也存在着严重的耕地污染问题，这就需要做好农田的土壤污染的风险防范和土壤的修复工作。在农业生产中，利用化肥和农药能够实现农产品的增产和增收，同时能够预防害虫，减少病虫害的发生概率。但是如果化肥和农药使用不当，会造成严重的土壤污染问题，不仅会破坏生态系统的平衡，同时也会通过食物链来危害人体的健康。

3 污染土壤修复技术

3.1 污染土壤工程修复技术

污染土壤工程修复技术在当前应用范围广泛，主要的操作方法就是将受到污染的土壤翻到底层，之后更换上没有经过污染的土壤。或者将经过污染的土壤挖走，置换上没有污染的土壤，以此降低土壤中的浓度，应用普遍。该技术有其自身的优点，包括技术的稳定性能强、无污染和技术可靠成熟，但是工作量大，措施不当无法彻底的根除土壤中的污染物等，还需要对污染的土壤进行存放处理，需要投入一定的人力、物力和财力。

3.2 物理修复技术

该技术的操作原理如下所述，将受到污染的地区的土壤去除，或者选择分离技术，当前的土壤修复技术有许多种，比较常见的有3种技术。

3.2.1 蒸气浸提技术

土壤蒸气浸提技术是一种原位修复技术，该技术主要对具有挥发性的有机污染物的处理有着很好的效果，优势明显，包括成本低和可操作性强，同时对有机物的处理范围广泛，也不会对土壤造成过多的伤害和二次污染等，因此在生产有机物的化工厂和石油污染比较严重的地区可以使用。

3.2.2 超声微波加热技术

超声微波加热技术是比较新的物理土壤修复技术之一。利用该技术能够去除粒状土壤中的污染物，经过一系列的处理之后，可以在环境中形成容易降解的小分子化合物。如果土壤被石油污染，可以选用该技术，修复作用明显。

3.2.3 热脱附技术

热脱附技术对多氯联苯等处理，同时修复之后的土壤的再生利用能力强。尤其是在土壤修复的过程中对持久性有机物污染物的处理效果明显。在一些污染比较严重的地区，可以利用该技术进行修复，但是修复的设备价格比较高，同时在修复的过程中具有时间长的特点，在一定程度上影响了该技术的应用和推广。从当前该技术的应用情况来看，应该做好不同类型的土壤的前处理和脱附废气处理工作，是热脱附技术未来的方向。

3.3 化学修复技术

3.3.1 固化—稳定修复技术

该技术是常见的土壤污染修复技术之一，就是将污染土壤和某些具有凝结作用的粘结剂混合，实现污染物的固定，一旦污染物长期处于稳定的状态，土壤修复工作会比较容易。该技术的优势明显，将污染物固定的过程中不会出现转移的状况，能够减少污染物对土壤的污染程度。具有效果好和成本低的优点，特别是在一些非敏感地区的污染土壤的处理方面效果显著，能够降低治理的成本，比较常见的固化稳定剂包括石灰沥青和水泥等，其中的水泥的应用范围比较广泛[2]。

3.3.2 淋洗技术

该技术需要利用淋洗剂，将其注入到污染的土壤或者沉积物中，经过处理之后会产生废水，达标之后才能够排放，处理之后的土壤的安全性能增强，可以再利用，提高资源的利用效率。该技术的优势明显，并且在多个国家得到了应用和推广，在重金属污染或者多个污染物混合污染等方面发挥着重要的修复作用。但是该技术的弊端明显，在修复过程中需要利用水资源，应该靠近水源，做好废水排放的处理工作，需要有专业的处理设备，增加了土壤修复的处理费用，为此，做好该技术的设备研究以及污水处理费用降低的研究仍然是重要的课题。

3.3.3 氧化还原技术

土壤氧化还原技术就是将土壤中放入化学氧化剂，包括过氧化氢和高锰酸钾等，也可以放入还原剂，和污染物能够发生化学反应，实现土壤的净化。一旦土壤和地下水被有机物污染，可以利用氧化还原技术进行修复。该种修复技术的反应速度快和修复的时间短，同时对污染物的性质和浓度不敏感，对处理有机污染物的效果明显。经过处理之后会产生一些无害的反应物，减少对生态环境的破坏。另外，可以将该技术和其他的修复方法相结合，能够提高效率。

3.3.4 光催化降解技术

该技术是一种土壤氧化修复技术，针对一些有机污染物的土壤的修复工作有着很明显的效果。另外，在修复之前要做好土壤中的成分的分析工作，包括土壤水分和土壤的pH值，否则会影响修复的效果。另外，一旦土壤中的氧化铁的含量不明确，也在一定程度上影响该技术的应用。

3.3.5 电动力学修复技术

利用电化学和电动力学相结合的技术可以衍生出电动力学修复技术，主要的操作原理如下所述，将污染物集中，之后对其进行集中的分离处理。随着科技进步，该技术已经比较成熟，进入到了现场修复的阶段，做好该技术的研究非常的关键，主要的研究领域包括对一些重金属的土地的污染的修复。

电动力学修复技术优点明显，修复速度快和成本低，如果出现小范围的多种的重金属污染，可以选择该种土壤处理和修复技术，尤其在可溶性有机物污染土壤的修复工作方面，发挥着很重要的作用。该技术可减少二次污染的概率。为此，未来的技术应该加强对电动强化的复合污染土壤联合修复技术的研究。

3.4 生物修复技术

3.4.1 微生物修复技术

微生物修复技术是当前主要的生物修复技术之一，比较常见的技术包括生物通方法。该技术需要在地表上打井，并且配备鼓风机和抽风机，保空气能够在土壤中循环。通过该种土壤修复方法能够增强微生物降解土壤污染物的能力，具有很好的修复效果。

3.4.2 动物修复技术

动物修复技术需要利用一些动物种群，动物的进食、消化和排泄等活动能够增强对土壤中的重金属的吸收，有效的减少重金属的含量，从而达到土壤修复的目的。此外，土壤中的蚯蚓是当前主要使用的动物修复技术中的动物之一，利用其代谢作用能够实现对土壤中的污染物的吸收，降低土壤中污染物的毒性。

3.4.3 植物—微生物联合修复技术

植物—微生物的联合修复技术是一种主要的修复技术之一，需要利用土壤中的植物和微生物来实现对土壤中污染物的降解，将植物修复技术和微生物修复技术有效的结合，提高了修复的效果，是未来土壤污染修复的主要研究领域，对提高生物修复技术的效率具有重要的作用，并且优势明显。

植物和微生物的联合修复技术的市场前景好和市场效能高，在修复机制和理论体系方面还有许多需要完善的地方，需要相关的技术人员加强对植物和微生物联合修复技术的研发力度。

4 污染土壤治理技术的趋势

4.1 向绿色土壤生物修复技术发展

土壤污染治理中的修复技术是我国生态环境的重要组成部分，相关的工作部门不仅要加大对土壤污染修复技术的研发力度，同时还应该向着绿色化和高效化的方向发展，在修复的过程中减少对生态环境的破坏，因而出现了生物修复技术。该技术对外界的环境要求比较高，要结合污染的类型坚持因地制宜的修复原则，更好的发挥生物修复技术的绿色污染的特点，减少对生态环境的破坏。

4.2 从单一修复技术向多技术发展

选择单一的修复技术效果不理想，在未来的土壤污染修复中，应该向着联合修复技术，增强修复的效果。尤其是我国的土壤修复工作起步比较晚，加之比较单一的修复技术的影响，导致修复的效果比较差，主要选择物理修复技术和化学修复技术，可能会对土壤造成不同程度的二次污染，也在一定程度上增加了修复的难度，很难达到修复的目标。将来，应多研发技术联合修复技术，这也是土壤污染修复技术的趋势。当前比较常用的多技术联合修复技术，包括土壤微生物修复技术和原位固化-稳定化修复技术。该修复技术的使用阶段可以融合化学淋洗技术，能够去除一些挥发性和半挥发性的有机的污染物，可以提高该技术的修复效果。

4.3 从异位向原位土壤修复技术发展

该技术就是对污染的土壤进行挖掘处理，实现土壤位置的更换，将原有受到的污染的土壤重新换上没有经过污染的土壤。但是该种修复方法的成本比较高，对土壤表层的污染的治理效果好，不能有效的修复深层的土壤，无法满足土壤污染的治理目标。随着科技水平的进步，一些研发部门已研究出多种原位修复技术，在治理不同污染场地方面发挥着重要的作用。

4.4 加强对环境功能修复材料的技术研究

随着科技水平的进步，出现了许多先进的技术，包括黏土矿物改性技术和催化剂催化技术，在土壤环境和农业生产领域得到了广泛的应用，要加大对这些方面技术的研究，同时将其应用到污染土壤环境的修复工作中。

通过调查研究分析可知，选择纳米铁粉和氯化钛，能够去除土壤和地下水中的有机氯等污染物。但是从当前的环境功能材料的研发情况来看，还有很大的市场前景。此外，该技术的应用对环境安全和生态健康风险还很难评估，还需要加大对该技术的应用条件和长期效果的研发，同时要重点探索该技术对生态环境的影响。

5 土壤修复治理的具体流程

5.1 查清查透地块污染情况

2019年1月1日起实施的《中华人民共和国土壤污染防治法》规定，对土壤污染状况普查、详查和监测、现场检查表明有土壤污染风险的建设用地地块，应当进行土壤污染状况调查（以下简称“调查”）。调查分为三个阶段的过程，第一阶段调查以收集资料、人员访谈和现场踏勘为主的污染识别，判断地块内及周边区域当前和历史上是否有可能污染；第二阶段调查以采样和分析为主的污染证实阶段，通过实验数据确定污染物种类、程度和空间分布；第三阶段调查以更为细致的采样和分析为主，为下一步的风险评估准备必要的数据参数[3]。

5.2 摸清污染风险是否可接受

充分利用前期调查的数据参数，结合用地方式、暴露情景和可接受风险水平地块风险评估结果未超过可接受风险水平，可安全利用，风险评估结果超过可接受水平，计算土壤中污染物的含量限值和，提出关注污染物的控制值。

5.3 制定修复阶段和监测阶段工作方案

经过前期的调查和风险评估，确定地块内的土壤污染风险不可接受，需要进行管控和修复，根据前一阶段得出的污染物控制值，制定合理的管控修复方案，选择修复模式和技术路线。

6 结语

污染土壤修复技术是当前改善生态环境的主要技术之一，在改善土壤环境污染方面发挥着重要的作用。从当前的我国的土壤污染的修复情况来看，有的地区因为受到经济水平的制约，技术起步较晚，需要相关工作部门加大投入的力度，包括资金和技术的支持，不断创新土壤污染修复技术，减少人力和物力的浪费，降低对生态环境的污染，减少土壤污染造成的不利影响。