污染土壤修復技術研究與發(fā)展趨勢

薛 誠

（中檢集團理化檢測有限公司，上海 200436）

土壤污染已經成為世界性的環(huán)境問題。我國擁有十分豐富的土壤資源，但就目前來看，我國土壤污染情況不容樂觀。《全國土壤污染狀況調查公報》顯示，耕地土壤點位超標率近20%，重污染企業(yè)用地、工礦業(yè)廢棄地、采礦區(qū)等土壤污染超標近30%，嚴重影響人體健康和食品安全，土壤修復現已成為環(huán)境保護工作中不可缺少的內容[1]。因此，我國要加強土壤環(huán)境質量監(jiān)測工作，逐步建立完善的全國土壤環(huán)境監(jiān)測網絡，制定土壤環(huán)境污染預警制度。人們要加強污染土壤修復技術的研究，采取有效的方式控制土壤污染面積以及污染程度，改善我國土壤環(huán)境，將我國打造成為一個環(huán)境友好型國家。

1 土壤污染的來源

從整體來看，我國土壤污染情況較為嚴峻，污染面積大，土壤污染原因復雜多樣。目前，隨著工業(yè)化、城市化的加劇和農業(yè)化學物質種類、數量的增加，各種土壤污染帶來的負面效益與社會及農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的沖突日漸深化。

所謂的土壤污染，是指人們生產生活中排放的有毒有害物質未經處理直接進入土壤中，對人畜健康造成危害的現象。土壤污染源有許多種，大致可以分為三類，即生活污染、工業(yè)污染和農業(yè)污染。

1.1 生活污染

生活污染是土壤污染的主要來源，人類消耗能源排出的廢水、人畜糞便未經處理直接排放，其中摻雜的有害物質進入土壤，產生病原菌等，造成生物性的污染，影響人體健康。長時間的細菌大量生長繁殖，進而危害植物的生長，人類食用的瓜果蔬菜也不可避免會受到影響。

1.2 工業(yè)污染

隨著中國城市化進程的加快，許多工業(yè)園區(qū)建設用地選擇在城市邊緣的農村，與農田緊鄰，而有部分工業(yè)企業(yè)在實際運行中為了節(jié)約成本，任意排放工業(yè)污染物，排放的有害有毒物質會隨著流水進入周圍的農田。工業(yè)廢水中含有大量的重金屬（如汞和鉛）、硫化物等有毒有害物質，如果人們在被污染的土壤中耕作，重金屬就會從土壤中向農作物遷移，通過食物鏈，最終在人體內富集，當富集到一定量時將會嚴重危害人體健康。

1.3 農業(yè)污染

我國是一個農業(yè)大國，但耕地污染嚴重，這要求人們重視農田土壤的修復和風險防范?；士梢允罐r產品增產，農藥可以防治害蟲、避免植物生病，兩者使用恰當，可以保證農作物增產，一旦使用不當，同樣會造成土壤污染。值得注意的是，雖然農藥可以殺蟲、防病，但不可避免地會傷害農業(yè)益蟲，破壞生態(tài)系統(tǒng)，打破生態(tài)平衡，甚至也會通過食物鏈危害人體健康。

2 污染土壤修復技術

2.1 植物修復技術

植物修復技術在20世紀80年代得到了迅速的發(fā)展，主要是利用植物自身的優(yōu)勢，即豐富的植被資源和凈化功能。植物能夠吸收部分的污染物，利用其自身的代謝功能、轉化功能進行降解修復，尤其是對于污染物中的重金屬、農藥、石油等有害物質有很好的過濾修復作用。這項技術實施方便，成本低，能夠減少場地破壞，操作簡單，技術方面也沒有過高的要求，因此這一修復技術得到廣泛的認可。這一技術對于重金屬等污染物有著顯著的作用，然而植物修復技術周期長、植物種類的選擇以及對積累重金屬后的植被再處理都十分棘手，因此相關研究人員需要繼續(xù)探索對普遍污染物均有修復作用的植被以及如何處理修復土壤后的植被[2]。

2.2 土壤淋洗修復技術

土壤淋洗是利用清水、化學溶劑等將污染物從土壤中淋洗出來，把土壤中的固相重金屬轉移至液相中，接著對含有重金屬的淋洗液進行處理來回收重金屬，并循環(huán)利用淋洗液。對于淋洗劑的類型，一般有機物選擇的增效劑為表面活性劑，重金屬增效劑可為無機酸、有機酸和絡合劑等。增效劑的種類和劑量根據可行性試驗和中試結果確定。對于有機物和重金屬復合污染，一般可考慮兩類增效劑的復配。該方法的技術關鍵是尋找一種既能汲取各種形態(tài)的重金屬，又不破壞土壤結構的淋洗液。例如，遠洋地產公司完成對集團原廠區(qū)的拆遷工作后，采用土壤淋洗技術對那一地帶進行土壤修復。場地中礫石、粗砂組分較大，利用淋洗技術可快速有效地去除其表面的污染物；污染土壤粒徑較大，重金屬污染面積較大，而使用該技術可有效降低修復成本。該項目已經通過大連市環(huán)保局驗收并完成備案。隨著土壤淋洗修復技術的發(fā)展，該技術已經可以達到用不同淋洗劑對不同形態(tài)重金屬進行淋洗的效果[3]。

2.3 土壤氧化-還原修復技術

化學氧化-還原技術是通過向土壤中添加氧化劑或還原劑對土壤進行修復，常用的還原劑為含鐵類還原劑及一些具有還原活性的有機物，促使土壤中污染物分解成無毒或低毒的物質，從而達到修復的目的。該技術適用于各種土壤類型和顆粒，化學反應速度快、修復時間短、反應強度大，對污染物性質和濃度不敏感，對某些難以用其他辦法處理的有機物有著良好的效果。而且，化學氧化反應只產生水、二氧化碳等無害的反應物，對環(huán)境的二次風險低。氧化反應能釋放大量的熱量，使一些反應物揮發(fā)，易于氣體的集中處理，該技術可以和其他修復方法結合，提高污染物的去除效率。

3 污染土壤修復技術的發(fā)展趨勢

3.1 向綠色的土壤生物修復技術發(fā)展

十九大報告全面闡述了加快生態(tài)文明體制改革、推進綠色發(fā)展、建設美麗中國的戰(zhàn)略部署，強調必須加大環(huán)境治理力度。解決污染土壤修復技術問題是環(huán)境治理中的重要一環(huán)，人們要大力研發(fā)和推廣綠色的土壤修復技術。土壤生物修復對于環(huán)境的要求比較嚴格，如土壤性質、溫度、pH值和營養(yǎng)條件等。這就要求研究人員因地制宜，不斷進行大量的實踐，尋找綠色的土壤修復技術，減少對資源的浪費，避免出現二次污染。

3.2 從單一的修復技術向多技術聯(lián)合發(fā)展

由于我國污染土壤修復工作起步較晚，過去土壤修復技術比較單一，以物理、化學和物理化學相結合的修復技術為主。這些技術在某種程度上會造成二次污染，往往很難達到修復目標，所以多技術聯(lián)合修復的技術成為當前的發(fā)展方向。如今，土壤微生物修復技術、原位固化/穩(wěn)定化技術、原位化學氧化/還原技術等綜合性的工程修復技術雨后春筍般涌現。

3.3 從異位向原位的土壤修復技術發(fā)展

過去，人們常用異位修復方法。異位修復技術是指將受污染的土壤從發(fā)生污染的位置挖掘出來，在原場址范圍內或經過運輸后再進行治理。但是，這種方法往往處理成本高，只適用于表層污染的土壤，無法治理深層土壤，這種治標不治本的方法已經不能滿足治理需求。因此，近年來，人們研發(fā)出多種原位修復技術，從而滿足不同污染場地的修復要求。

3.4 改進現有的技術，重視理論研究

對于植物修復，人們應尋找、篩選和馴化更多更好的重金屬富集植物，利用基因工程技術，將超富集植物的耐性基因移植到生物量大、生長迅速的植物中，使植物修復走向產業(yè)化。對于微生物修復，人們可以通過基因重組，開發(fā)出抗逆性強、分解能力強的基因工程菌。同時，加大對生物修復技術的機理研究，特別是利用微生物進行修復，篩選和馴化特異性強、能夠高效降解的微生物菌株，研發(fā)出一套靈活多變的污染土壤田間修復技術，設計出針對性強、高效率、成本低的微生物修復設備，從而實現微生物修復技術的工程化應用[4]。

4 結語

污染土壤修復是一項充滿挑戰(zhàn)而又具有深遠意義的工作，能夠顯著改善我國嚴峻的土壤環(huán)境狀況。土壤修復是一種多學科交叉的綜合技術，通過一系列作用，最終使土壤恢復健康狀態(tài)，美化景觀、綠化環(huán)境。但是，我國污染土壤修復工作起步較晚，尚未形成完整的體系，在技術方面仍有很大的提升空間。因此，人們應該加強對污染土壤修復技術的研究。只有做好土壤污染防控管理工作，人們才能減少人力、財力和物力的消耗，保持生態(tài)系統(tǒng)的平衡，將土壤污染對人類的危害降到最低，進而建成環(huán)境友好型國家。