土壤污染修復技術(shù)研究現(xiàn)狀與趨勢

李紅燕

（銅仁市萬山區(qū)農(nóng)牧科技局，貴州 銅仁 554300）

土壤是人類賴以生存的天然物質(zhì)之一，可以說，沒有土壤，人類衣食住行中的“食”將難以得到保證。因此，人類的生產(chǎn)生活與土壤有著很大的關(guān)聯(lián)。最近幾年，我國城市化進程加快，工業(yè)飛速發(fā)展，使得土壤污染面積不斷擴大，土壤污染問題日益嚴峻，食品安全受到嚴重威脅，重金屬含量超標食品將對人體健康造成極大傷害。因此，對土壤污染修復技術(shù)的研究是當今社會所關(guān)注的重要課題。在國外，許多國家都非常重視土壤的修復，在修復技術(shù)方面投入了大量的人力、物力、財力，也取得了一些成果。對于我國而言，由于地理環(huán)境復雜，受污染土壤種類繁多，急需進行針對性修復，做到有的放矢。

1 土壤污染修復技術(shù)研究現(xiàn)狀

環(huán)境的污染種類繁多，有空氣污染、水污染、土壤污染等。土壤由固相、液相和氣相三相物質(zhì)組成，結(jié)構(gòu)復雜，一旦污染，不僅修復成本大，而且周期長。除此之外，再次污染的可能性也較大。在這種情況下，對污染土壤進行修復就顯得尤為重要。當前，土壤修復技術(shù)有多種，本文主要介紹了物理-化學修復技術(shù)、生物修復技術(shù)以及工程修復技術(shù)等。

1.1 物理化學修復技術(shù)

物理化學修復技術(shù)主要是指利用污染物的物理和化學特性，對污染物進行破壞、分離、固化，從而實現(xiàn)對污染土壤的修復。這種修復技術(shù)具有修復時間短、可處理各種污染物等優(yōu)點，得到了較為廣泛的應(yīng)用。這項技術(shù)主要包括土壤淋洗技術(shù)、熱處理技術(shù)［1］、土壤固化穩(wěn)定化技術(shù)、氧化還原技術(shù)、電動力學修復技術(shù)和土壤性能改良技術(shù)［2］等。

1.1.1 土壤淋洗技術(shù)。土壤淋洗技術(shù)主要是利用溶劑溶解土壤中的污染物，隨后用水的壓力推動清洗液，分離出含污染物的液體。這種技術(shù)可以分為原位和異位淋洗技術(shù)。常使用的淋洗劑有氧化劑、酸或堿溶液等。土壤淋洗技術(shù)關(guān)鍵在于選擇淋洗劑，淋洗劑不僅要將土壤污染物提取出來，還要保證不破壞土壤結(jié)構(gòu)。

1.1.2 熱處理技術(shù)。熱處理修復技術(shù)是一種物理修復技術(shù)，原理是借助熱交換來加熱土壤中的污染介質(zhì)以及有機污染物，最終將有機污染物分離出土壤，使土壤得到凈化。熱處理包括低溫技術(shù)和高溫技術(shù)。實際上，這項技術(shù)在工業(yè)企業(yè)場地較為常見。如果污染物是重金屬或腐蝕性有機物，那么此技術(shù)并不適用，一般適用于農(nóng)藥或半揮發(fā)性有機污染物。

1.1.3 固化穩(wěn)定化技術(shù)。固化穩(wěn)定化技術(shù)在污染土壤修復技術(shù)中是較為普遍的一種快速控制修復技術(shù)。原理是固定污染介質(zhì)中的污染物，使其處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。該技術(shù)又可分為原位和異位穩(wěn)定固化修復技術(shù)。前者對于重金屬污染土壤的修復是比較適用的，而對于有機污染物土壤的修復一般并不適用；后者通常適用于處理無機污染物質(zhì)，對于半揮發(fā)性有機污染物和農(nóng)藥殺蟲劑污染土壤的修復并不適用。該處理技術(shù)費用并不是很高，可大大降低一些非敏感區(qū)的污染土壤的污染治理成本。其中較為常見的固化穩(wěn)定劑有飛灰、石灰、瀝青和硅酸鹽水泥等，而其中應(yīng)用得最為廣泛的是水泥［3］。但設(shè)備用得較多，如螺旋轉(zhuǎn)井、混合設(shè)備、集塵系統(tǒng)和大型儲存池等。除此之外，污染物埋藏深度、土壤pH值和有機質(zhì)含量等因素會影響該技術(shù)的應(yīng)用及有效性。

1.1.4 氧化還原修復技術(shù)。土壤氧化還原技術(shù)是通過污染物的氧化還原反應(yīng)來實現(xiàn)土壤的修復和凈化，具體操作是向土壤中投加氧化劑或還原劑。用化學還原法處理對還原作用敏感的有機污染物是當前土壤修復技術(shù)的研究熱點之一。例如，納米級粉末零價鐵的強脫氯作用已經(jīng)被接受和運用于土壤與地下水的修復。但是，目前零價鐵還原脫氯降解含氯有機化合物技術(shù)的應(yīng)用，存在諸如鐵表面活性的鈍化、被土壤吸附失效等問題，需要新的催化劑和表面激活技術(shù)來解決。土壤光催化降解技術(shù)是一項深度土壤氧化修復技術(shù)，這項技術(shù)是新興的，對于農(nóng)藥等污染土壤的修復比較適用。影響光催化氧化有機污染物的因素有多種，包括土壤質(zhì)地、粒徑、氧化鐵含量、土壤水分、土壤pH值和土壤厚度［4］。

1.1.5 電動力學修復技術(shù)。電動力學修復是通過集中和分離污染物來實現(xiàn)對土壤的修復，但在這個過程中，需要利用電化學和電動力學的復合作用來驅(qū)動污染物富集到電極。研究發(fā)現(xiàn)，影響修復效果的諸多因素有土壤pH值、緩沖能力、土壤組分及污染金屬種類等。目前，國外科研人員已經(jīng)對多種土壤電動修復技術(shù)進行了開發(fā)，其中包括Lasagna TM技術(shù)、Electro-Klean TM電動力學分離技術(shù)，并成功應(yīng)用于污染土壤的修復［5］。

該技術(shù)具有許多優(yōu)點，如不需要投入化學藥劑，修復過程對環(huán)境幾乎沒有負面影響，修復速度較快以及成本較低，對于小范圍的、黏質(zhì)的多種重金屬污染土壤和可溶性有機物污染土壤的修復非常適用。但電動力學修復技術(shù)對缺乏電荷的非極性有機污染物并不適用，不溶性有機污染物易產(chǎn)生二次污染，需要化學增溶［6］。

1.1.6 污染土壤性能改良技術(shù)。改良劑具有許多作用，如可以有效降低污染物的水溶性、擴散性和生物有效性，也可以減輕對生態(tài)環(huán)境的危害。土壤改良技術(shù)的關(guān)鍵是以土壤物化特性、污染物的類型作為選擇改良劑的根據(jù)。比較常見的改良劑包括石灰性物質(zhì)、有機物質(zhì)、離子拮抗劑以及化學沉淀劑。

1.2 生物修復技術(shù)

1.2.1 微生物修復技術(shù)。微生物修復技術(shù)是利用微生物的分解作用即代謝過程分解土壤中的污染物，實現(xiàn)污染土壤的修復。在這個過程中污染物會被轉(zhuǎn)化或者分解成無害物質(zhì)，一般都是將其轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳等。這種技術(shù)在石油泄漏污染、廢棄物堆置場的修復中較為常見。微生物修復技術(shù)有著一定的限制，如不能將土壤中的污染物全部去除。微生物修復技術(shù)有待進一步研究。

1.2.2 植物修復技術(shù)。這種方法需要利用具有吸收修復和轉(zhuǎn)化能力的植物。可修復的污染物包括重金屬和農(nóng)藥等。國內(nèi)外都在不斷深入研究植物吸收修復技術(shù)。這種技術(shù)常見于農(nóng)田土壤污染物的消除［6］。

2 土壤污染修復技術(shù)發(fā)展趨勢

首先，目前我國尚未建立規(guī)范的土地污染評價和修復效果評價標準，導致修復后不達標、無人管護等問題頻發(fā)，因此需要針對我國土地污染現(xiàn)狀構(gòu)建土地污染修復標準體系。其次，由于單項修復技術(shù)存在局限性，需要積極推進聯(lián)合修復技術(shù)。但目前大部分聯(lián)合修復技術(shù)仍處于實驗室模擬階段，需進一步研究復雜情況下聯(lián)合修復技術(shù)的應(yīng)用。最后，目前我國土地污染防治立法尚不完善，使土地污染現(xiàn)象沒有從根本上得到遏制，因此需要完善土地污染修復的制度保障及立法體系。

3 結(jié)語

人類生存生活離不開環(huán)境的支持，對環(huán)境進行保護和治理如污染土壤的修復有著極其重要的意義。污染土壤修復技術(shù)的相關(guān)研究雖然取得了一些成果，但是仍需要進一步研究，在研究修復技術(shù)時要注重我國污染土壤的特點。