污染土壤生態(tài)修復(fù)基本原理及研究進展

孫博

【摘要】生態(tài)修復(fù)技術(shù)對于我國治理污染土地、恢復(fù)受污染生態(tài)環(huán)境以及創(chuàng)建健康可持續(xù)的土地發(fā)展體系都有著重要的促進作用，是國家提倡科學(xué)發(fā)展觀的根本體現(xiàn)?？梢灶A(yù)見，隨著我國生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系的逐漸成熟，國家土地土壤環(huán)境將會因此得到質(zhì)的提升，真正實現(xiàn)人與自然和諧共存，提升國家公民的生活質(zhì)量和水平。本文探討了污染土壤生態(tài)修復(fù)基本原理及研究進展。

【關(guān)鍵詞】污染土壤;生態(tài)修復(fù);基本原理;研究進展

污染土壤生態(tài)修復(fù)是一種綜合治理體系，能夠有效彌補現(xiàn)代土壤修復(fù)方法中的不足，提升土壤質(zhì)量。污染土壤生態(tài)修復(fù)方法具有良好的發(fā)展前景，研究人員應(yīng)不斷充實該系統(tǒng)內(nèi)容，建立相應(yīng)的修復(fù)理論框架，為未來土壤修復(fù)工作提供科學(xué)依據(jù)。

1、污染土壤生態(tài)修復(fù)基本原理

污染土壤的修復(fù)是指實現(xiàn)土壤中有毒有害污染物的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，消除或減弱污染物毒性，恢復(fù)或部分恢復(fù)土壤的生態(tài)服務(wù)功能，主要有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生態(tài)修復(fù)三大類。其中，污染土壤生態(tài)修復(fù)是以受污染的土壤生態(tài)系統(tǒng)為修復(fù)對象，采取生物修復(fù)技術(shù)，并結(jié)合物理、化學(xué)等理論與方法，最大限度的激活土壤生態(tài)系統(tǒng)的自凈功能，從而實現(xiàn)將土壤中的有毒有害物質(zhì)予以轉(zhuǎn)移、消除或消減，從而達到恢復(fù)或者部分恢復(fù)土壤的服務(wù)功能。污染土壤生態(tài)修復(fù)的創(chuàng)新性不在于各種修復(fù)方法和技術(shù)，而在于因地制宜對各種修復(fù)方法的優(yōu)化組合、各修復(fù)環(huán)節(jié)的最優(yōu)化銜接，以及重視生物和環(huán)節(jié)影響因子的調(diào)控作用。

2、污染土壤生態(tài)修復(fù)基本技術(shù)的研究進展

2.1生物修復(fù)

（1）原位生物修復(fù)。原位生物修復(fù)技術(shù)通常適用于亞表層土壤的生態(tài)修復(fù)，其工作原理主要是通過在被污染的土壤中加入一些有機營養(yǎng)或者通過控制污染土壤中氧含量的供給等方法，來加快污染土壤中的微生物對于土壤中有害毒物的分解。土壤的污染通常都是大面積的污染，取土修復(fù)的方法無論是在工程量上還是經(jīng)濟方面都不是很科學(xué)，因此通常都是采用土耕法、投菌法以及生物通氣法等來進行污染土壤的原微生物修復(fù)。其中土耕法最為經(jīng)濟的修復(fù)方法，而且其操作簡單，沒有污染，見效快。但是其要求所要修復(fù)的土壤必須具備一定的松散性，而且也存在一定的缺陷，例如工期較長而且污染毒物會在土壤中進行各種方式的分散和傳播。通過研究顯示在被污染的土壤中提高土壤中原有微生物的活力比外加微生物的效果更好。

（2）異位生物修復(fù)。異位生物修復(fù)方法與原位生物修復(fù)方法最主要的不同點在于異位生物修復(fù)方法需要將被污染的土壤搬運到其他地方來進行污染土壤的生態(tài)修復(fù)，此方法的具體操作包括土地耕作、堆肥方法以及生物反應(yīng)器法等。其中土地耕作法具有費用低，使用范圍廣等優(yōu)點，但是其存在的明顯缺點在于土壤中的有害毒物會經(jīng)過揮發(fā)融入到大氣中，給大氣環(huán)境造成破壞。另外土壤中也會存在一些比較難降解的有害毒物，長期積累后會大大增加污染土壤的毒性。

生物反應(yīng)器對于土壤中微生物降解的條件通常情況下是可以滿足的，而且該方法對于污染土壤的修復(fù)效率都要高于其他的修復(fù)方法，但是該方法成本過高，導(dǎo)致無法廣泛的應(yīng)用。用于污染土壤修復(fù)的微生物主要包括了土著微生物和外來微生物以及基因工程菌，這些生物已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各大原油儲蓄基地的土壤修復(fù)以及含有化學(xué)污染毒物的土壤修復(fù)當(dāng)中。但是使用微生物修復(fù)只能對于土壤中能夠被微生物降解的有害毒物的清理，對于一些難降解的物質(zhì)卻無法實現(xiàn)徹底的清除，所以要想真正實現(xiàn)污染土壤的修復(fù)處理還需要在微生物修復(fù)的基礎(chǔ)上加上物理和化學(xué)的相關(guān)方法。

2.2物理化學(xué)修復(fù)

（1）物理修復(fù)。最常見的物理修復(fù)方法是將被污染的土壤遷移到固定的地點進行填埋，然后將沒有被污染的新土壤填補到空缺處實現(xiàn)正常的耕種;還有一種方法是清潔法，就是在被重污染的土壤表面灌溉清潔水，通過清潔水的沖洗將土壤中重金屬毒物帶到土壤深層，再在土壤深層開井將含有重金屬毒物的沖洗水抽出進行清潔處理，反復(fù)操作降低土壤內(nèi)有毒物質(zhì)的含量，達到凈化土壤的目的;三是土壤通風(fēng)法，這種方法比較適用于土壤中含有大量易揮發(fā)的有毒物質(zhì)，通過通風(fēng)法可以進行快速有效的揮發(fā)，這種方法成本非常低，是前兩種方法的10%左右。以外物理修復(fù)還包括了熱處理以及磁分離等修復(fù)方法。

（2）化學(xué)修復(fù)?；瘜W(xué)修復(fù)的方法主要是通過向土壤中添加改良劑來實現(xiàn)，通過改良劑的添加可以讓土壤的氧化還原條件以及離子的組成情況發(fā)生不同程度的改變，從而能夠最大程度地影響土壤中重金屬毒物的吸附以及拮抗或者沉淀，減輕土壤的重金屬污染程度。最常見的化學(xué)修復(fù)改良劑包括石灰以及硫化物等。

2.3植物修復(fù)

（1）植物提取。植物提取修復(fù)技術(shù)主要是通過在被重金屬污染的土壤表面種植重金屬超積素植物，并利用該植物的生長從土壤中吸收大量的金屬污染毒物，然后收割該植物，并反復(fù)種植直至達到污染土壤中重金屬污染毒物被清除。這種植物是具備超級強的重金屬吸收能力，在目前具備這種重金屬吸收能力的植物已經(jīng)有700多種了，都可以不同程度的吸收銅、汞等，而且一般的吸收率都可以達到1%以上。

（2）植物揮發(fā)。這種植物修復(fù)技術(shù)主要是借用在土壤中生長的植物根部對污染土壤中的有害毒物進行吸收，并通過植物體內(nèi)的反應(yīng)作用將這些有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)形式揮發(fā)到空氣中，從而降低土壤的污染程度。例如具備較強的硒吸收能力的印度芥菜，通過種植試驗表明，第一年印度芥菜便可以將污染土壤中的硒減少48%，這個效果已經(jīng)是非常明顯。對于其他的作物也不同程度的對污染土壤中的污染度有一定的吸收和揮發(fā)功能。

（3）植物降解。植物降解的修復(fù)技術(shù)對于一些結(jié)構(gòu)比較簡單的土壤污染有毒物質(zhì)的清除具有明顯的效果，而對于一些結(jié)構(gòu)性對比較復(fù)雜的污染毒物則起不到太大作用。植物降解修復(fù)方法實際上就是植物和微生物進行有效的合作，從而實現(xiàn)污染土壤的修復(fù)，但是植物降解修復(fù)技術(shù)是比較天然的技術(shù)，其修復(fù)周期非常的漫長，通常情況下需要幾年的時間才能將污染土壤修復(fù)到理想狀態(tài)。

結(jié)語：

總之，生態(tài)修復(fù)技術(shù)通過調(diào)控生態(tài)因子修復(fù)污染土壤，作為一種強效修復(fù)污染土壤的手段，具有十分可觀的協(xié)調(diào)性、高效性和穩(wěn)定性等優(yōu)點。

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