污染土壤修復(fù)的技術(shù)再造與展望

王長(zhǎng)虹

摘 要：生態(tài)環(huán)境問(wèn)題一直是各方研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。希望能夠相關(guān)部門(mén)引起關(guān)注與重視，特別是對(duì)于土壤污染，污染成分的復(fù)雜性不斷變化。此文章具體分析了污染土壤修復(fù)技術(shù)在土壤改造中的問(wèn)題和技術(shù)上的難點(diǎn)，以此提供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：污染土壤;修復(fù)技術(shù);再造;展望;分析

土壤污染覆蓋率現(xiàn)當(dāng)下呈現(xiàn)出極高的上升趨勢(shì)，需要科學(xué)合理的治理措施和方法。在許多治理措施中，土壤污染問(wèn)題的根本解決方法是修復(fù)受污染的土壤。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷提高，土壤綠化質(zhì)量對(duì)于我國(guó)環(huán)保發(fā)展來(lái)說(shuō)非常重要，要求也相當(dāng)高。但是往往對(duì)于綠化土壤的質(zhì)量疏于管理，或者是說(shuō)保證土壤環(huán)保的工作實(shí)施根本就不具備一套完整的管理體系。因此土壤質(zhì)量不能得到保證，甚至嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)重大的污染環(huán)境。為此相關(guān)部門(mén)必須把凈化土壤第一，質(zhì)量第一，環(huán)保第一放到第一位。環(huán)保意識(shí)就是樹(shù)立土壤質(zhì)量，要放眼未來(lái)，不要只顧眼前的利益，還要不斷提高園林綠化的施工質(zhì)量，土壤質(zhì)量管理得到一定的保證。

土壤污染的蔓延已成為世界環(huán)境污染問(wèn)題之一，土壤污染最典型的特征和趨勢(shì)是：（1）土壤污染覆蓋范圍不斷擴(kuò)大;（2）土壤污染成分的復(fù)雜性不斷增加。在一些農(nóng)村城鎮(zhèn)化建設(shè)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平不斷提高的背景下，土壤污染問(wèn)題得到了進(jìn)一步發(fā)展。然而，現(xiàn)階段最典型的問(wèn)題在于：土壤污染問(wèn)題與污染土壤修復(fù)技術(shù)之間的矛盾突出，嚴(yán)重，需要在污染土壤修復(fù)技術(shù)中進(jìn)一步重新設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)處理。為了更好地促進(jìn)污染土壤的恢復(fù)質(zhì)量，本文試圖詳細(xì)分析和解釋上述問(wèn)題。

1 污染土壤修復(fù)技術(shù)改造中存在的問(wèn)題分析

對(duì)于現(xiàn)階段涉及的化學(xué)、微生物和植物修復(fù)技術(shù)，在應(yīng)用于污染土壤修復(fù)的過(guò)程中存在一定的限制。根據(jù)污染土壤修復(fù)技術(shù)類型的差異，可歸納如下：（1）對(duì)于溶劑萃取方法，這種修復(fù)技術(shù)不適用于泥炭土和粘土，不可修復(fù)重金屬物質(zhì)和腐蝕性物質(zhì)。同時(shí)，受到濕度因素的影響，應(yīng)用這種修復(fù)技術(shù)可能會(huì)由于土壤表面與溶劑之間接觸不充分導(dǎo)致修復(fù)效果降低;（2）對(duì)于化學(xué)脫鹵方法，這種修復(fù)技術(shù)不適用于泥炭土，不允許修復(fù)無(wú)鹵有機(jī)污染物，腐蝕性和爆炸性材料。同時(shí)，一些脫鹵劑可以與土壤中的水含量發(fā)生化學(xué)反應(yīng);（3）對(duì)于植物修復(fù)技術(shù)而言，雖然這種修復(fù)技術(shù)在修復(fù)土壤類型和污染物類型方面沒(méi)有明顯的局限性，但需要長(zhǎng)時(shí)間的修復(fù)來(lái)實(shí)現(xiàn)污染物的降低。對(duì)于深度大于2.1m的污染物，修復(fù)效果會(huì)大大降低;（4）對(duì)于生物反應(yīng)器技術(shù)，這種修復(fù)技術(shù)不適用于泥炭土和粘土，也不能修復(fù)非揮發(fā)性和無(wú)鹵素的有機(jī)污染物;（5）對(duì)于溶劑萃取技術(shù)，這種修復(fù)技術(shù)也不適用于泥炭土和粘土，不可修復(fù)重金屬，腐蝕性物質(zhì)和爆炸性物質(zhì)。同時(shí)，對(duì)于具有突出的異質(zhì)性的土壤，這種修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用很差。污染土壤修復(fù)技術(shù)的歸納與再造在過(guò)去十年左右的時(shí)間里，通過(guò)世界范圍的研究和使用，基本形成了包括物理修復(fù)、生物修復(fù)技術(shù)和化學(xué)修復(fù)技術(shù)在內(nèi)的污染土壤修復(fù)技術(shù)體系。在各類污染場(chǎng)地土壤綜合工程修復(fù)技術(shù)應(yīng)用方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)是國(guó)內(nèi)外相關(guān)污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究現(xiàn)狀。

1.1 污染土壤修復(fù)技術(shù)的工程修復(fù)技術(shù)

工程修復(fù)技術(shù)是用未被任何量污染的新鮮土壤替換或部分替換污染土壤的方法，并增加土壤的環(huán)境容量，以達(dá)到修復(fù)土壤污染的方法。該方法可以進(jìn)一步分為三種方法：換土法、客土法、翻土法。換土法是指直接清除污染土壤，然后更換為清潔土壤。因此，在技術(shù)改造過(guò)程中，要注意妥善處理污染土壤，防止二次污染?？屯练ㄊ侵父采w污染土壤上的清潔新土壤，減少污染物與植物根系直接接觸的面積。翻土法是將表層污染土壤翻至土壤底層或翻動(dòng)混合，降低土壤中污染物濃度至低于臨界危害值，因此該方法僅適用于技術(shù)改造中土層較厚的土壤。

1.2 污染土壤修復(fù)技術(shù)的熱修復(fù)法

熱修復(fù)是指污染土壤的加熱（常見(jiàn)的加熱方法包括蒸汽，射頻，紅外輻射和微波）。然后收集土壤中含有的揮發(fā)性污染物并均勻循環(huán)。目前，修復(fù)了2350多噸汞污染土壤，土壤中汞含量降至1.00 mg/kg以下，因此具有技術(shù)成熟、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。然而，該方法消耗大量能量，導(dǎo)致運(yùn)行成本高，僅適用于揮發(fā)性污染物，因此技術(shù)改造的應(yīng)用范圍相對(duì)較窄。

1.3 玻璃化技術(shù)

玻璃化技術(shù)是指，將受重金屬污染的土壤制成玻璃狀物質(zhì)，在其中固定有重金屬，從而消除了重金屬的污染。用于應(yīng)用該技術(shù)的工程需要大量的能量投入，導(dǎo)致成本高，但它可以從根本上解決土壤中重金屬的污染。其最大的優(yōu)點(diǎn)是效果快，適用于技術(shù)改造中受重金屬污染嚴(yán)重的土壤修復(fù)工作。

1.4 電修復(fù)法

電修復(fù)方法是指在污染土壤中引入低壓直流電場(chǎng)，有機(jī)污染物或重金屬通過(guò)溶質(zhì)電泳和溶劑電滲定向遷移到陰極室，從而修復(fù)土壤。電氣修復(fù)通常用于污染重金屬的土壤修復(fù)。錢克強(qiáng)等人在現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的研究表明，該方法不僅可以用于修復(fù)被無(wú)機(jī)污染物污染的土壤，它也適用于修復(fù)受低濃度有機(jī)物污染的土壤（如苯，乙酸，苯酚，二甲苯等）。與其他方法相比，該方法在技術(shù)改造中具有成本低，加工速度快的特點(diǎn)，特別適用于水溶性污染物的修復(fù)。如果遇到非水溶性污染物，可通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為水溶性化合物，再按步驟進(jìn)行脫除修復(fù)。

1.5 土壤淋洗技術(shù)

通過(guò)淋洗液沖洗留在土壤中的污染物稱為淋洗法。淋洗技術(shù)需要將穿過(guò)污染土壤的淋洗液收集起來(lái)，經(jīng)過(guò)處理后，再次重復(fù)利用。比如說(shuō)沙質(zhì)的土壤，基本上沒(méi)有粘性，所以在使用淋洗法的時(shí)候，能夠輕易將污染物吸收走。相反，如果粘性好的土壤，污染物會(huì)吸附在土壤上，進(jìn)行沖洗的時(shí)候，要反復(fù)的沖洗，還要進(jìn)行修復(fù)處理。清水、有機(jī)液和無(wú)機(jī)液這三種液體是常用的淋洗液。淋洗法費(fèi)用低，工作人員不會(huì)直接接觸污染源。但是在淋洗液中也有一些會(huì)和土壤發(fā)生化學(xué)變化，這就是所謂的二次污染。因此，在這方向，淋洗液的選擇必須要慎重，找專業(yè)人員來(lái)完成選擇工作。

1.6 生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)是利用植物、微生物、動(dòng)物的代謝活動(dòng)吸收、降解、轉(zhuǎn)化等機(jī)制降低環(huán)境中的污染物，使環(huán)境能夠恢復(fù)到初始狀態(tài)。由于生物體生長(zhǎng)、生存需要適宜的環(huán)境，對(duì)污染物的種類、濃度是有耐受性的，生物體在土壤中生存的深度有限，且生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，處理速度慢，因此只能用于表層土壤中低濃度污染物的慢速修復(fù)。但是生物修復(fù)技術(shù)不需要過(guò)多的能量投入，不引入額外的試劑，對(duì)土壤的擾動(dòng)少，不改變土壤的自身結(jié)構(gòu)，成本相對(duì)較低，因此能夠綠化環(huán)境，有效避免二次污染和水土流失造成的污染擴(kuò)散問(wèn)題，方便大面積推廣應(yīng)用。

2 污染土壤修復(fù)技術(shù)改造及發(fā)展前景分析

土壤修復(fù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)展出物理、化學(xué)、生物等多種修復(fù)技術(shù)，但每一種修復(fù)技術(shù)都有它的適用范圍和不足。工程技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，但費(fèi)用較高;物理、化學(xué)修復(fù)又會(huì)破壞土壤本身的結(jié)構(gòu)、改變土壤本身的pH，造成土壤中營(yíng)養(yǎng)元素流失，導(dǎo)致土壤肥力下降，同時(shí)易造成二次污染。生物修復(fù)技術(shù)雖然能夠避免物理化學(xué)修復(fù)和工程技術(shù)的弊端，但修復(fù)速度太漫長(zhǎng)。

土壤污染不僅是土壤中污染物含量的提高，危害人民的身體健康，更嚴(yán)重的是以土壤為基礎(chǔ)構(gòu)成的生態(tài)環(huán)境的破壞，嚴(yán)重影響了我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展。因此污染土壤修復(fù)技術(shù)不應(yīng)僅僅把污染物從土壤中去除，或者將其固定，避免被生物吸收，而應(yīng)該是恢復(fù)土壤的使用功能，恢復(fù)以土壤為基礎(chǔ)的生態(tài)環(huán)境，而且由于土壤污染的復(fù)雜性，單一修復(fù)技術(shù)無(wú)法滿足修復(fù)需要。為了解決污染土壤修復(fù)過(guò)程中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)修復(fù)技術(shù)的逐步發(fā)展和完善，只能通過(guò)應(yīng)用相關(guān)的修復(fù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行交叉互補(bǔ)，有必要依靠技術(shù)的全面再造，確保污染土壤修復(fù)技術(shù)的合理改進(jìn)和完善。因此應(yīng)發(fā)展以恢復(fù)生態(tài)環(huán)境為目的，多種修復(fù)技術(shù)相結(jié)合的綜合修復(fù)技術(shù)。這種修復(fù)思路可以以物理化學(xué)修復(fù)作為前期修復(fù)手段，充分利用固化/穩(wěn)定化、溶解過(guò)濾、電解、加熱、吸附沉淀、氧化還原等使土壤中的污染物含量降低，再利用生物修復(fù)恢復(fù)土壤的生態(tài)功能。這種修復(fù)思路是以生物修復(fù)為核心，需要對(duì)生物修復(fù)進(jìn)行技術(shù)改造，利用現(xiàn)有的育種篩選、基因編輯技術(shù)推動(dòng)生物修復(fù)的技術(shù)發(fā)展，人工造出符合要求的超級(jí)生物，或者研究生物體降低土壤污染物的機(jī)理，結(jié)合生物反應(yīng)器技術(shù)，直接對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本文以上分析不難發(fā)現(xiàn)在當(dāng)前技術(shù)條件的支持下，在污染土壤修復(fù)的過(guò)程中，對(duì)使用范圍有一定的限制，技術(shù)限制仍然突出。為了進(jìn)一步提高修復(fù)污染土壤的工作質(zhì)量，有必要采用再造方法，并根據(jù)污染土壤的實(shí)際情況，及未來(lái)場(chǎng)地土壤的使用方向，采用污染土壤修復(fù)技術(shù)改造。總而言之，本文提出了與重建和開(kāi)發(fā)污染土壤修復(fù)技術(shù)有關(guān)的相關(guān)問(wèn)題。簡(jiǎn)要分析和解釋可為今后的研究和實(shí)踐提供一些參考和幫助。

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