污染土壤修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)

丁曉娜

摘要：土壤是不可或缺的自然環(huán)境，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要自然資源。隨著不斷提高的經(jīng)濟(jì)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活水平，全球工業(yè)化發(fā)展導(dǎo)致大量潛在的有毒化合物釋放到環(huán)境中，從而導(dǎo)致土壤污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。目前，在許多發(fā)展中國(guó)家和發(fā)達(dá)國(guó)家，土壤污染是嚴(yán)重阻礙工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的一項(xiàng)重要因素，也是影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)重要因素。鑒于此，本文主要分析探討了污染土壤修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)，以供參閱。

關(guān)鍵詞：污染土壤;修復(fù)技術(shù);研究現(xiàn)狀;趨勢(shì)

引言

土壤是人類(lèi)賴(lài)以生存的天然物質(zhì)之一，可以說(shuō)，沒(méi)有土壤，人類(lèi)衣食住行中的“食”將難以得到保證。因此，人類(lèi)的生產(chǎn)生活與土壤有著很大的關(guān)聯(lián)。最近幾年，我國(guó)城市化進(jìn)程加快，工業(yè)飛速發(fā)展，使得土壤污染面積不斷擴(kuò)大，土壤污染問(wèn)題日益嚴(yán)峻，食品安全受到嚴(yán)重威脅，重金屬含量超標(biāo)食品將對(duì)人體健康造成極大傷害。因此，對(duì)土壤污染修復(fù)技術(shù)的研究是當(dāng)今社會(huì)所關(guān)注的重要課題。在國(guó)外，許多國(guó)家都非常重視土壤的修復(fù)，在修復(fù)技術(shù)方面投人了大量的人力、物力、財(cái)力，也取得了一些成果。對(duì)于我國(guó)而言，由于地理環(huán)境復(fù)雜，受污染土壤種類(lèi)繁多，急需進(jìn)行針對(duì)性修復(fù)，做到有的放矢。

1污染土壤修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀分析

1.1生物修復(fù)技術(shù)

土壤生物修復(fù)技術(shù)屬于綠色環(huán)境修復(fù)技術(shù)，主要借助生物對(duì)土壤中的污染物予以吸收、降解及轉(zhuǎn)化，進(jìn)而達(dá)到科學(xué)修復(fù)污染土壤的目的。它包括植物修復(fù)、微生物修復(fù)。

植物修復(fù)技術(shù)：該項(xiàng)技術(shù)主要借助植物積累或者具有積累性功能植物，對(duì)土壤中的重金屬、農(nóng)藥、石油以及其他有害物質(zhì)進(jìn)行吸附或過(guò)濾，從而使土壤恢復(fù)其生態(tài)功能。在去除農(nóng)田土壤中污染物、填埋場(chǎng)表層覆蓋與生態(tài)恢復(fù)等方面，該技術(shù)能夠發(fā)揮其重要作用。同時(shí)，在礦區(qū)邊際土壤生態(tài)恢復(fù)過(guò)程中，該項(xiàng)技術(shù)也同樣能夠發(fā)揮重要作用。

微生物修復(fù)技術(shù)：該項(xiàng)技術(shù)主要借助微生物降解作用，達(dá)到對(duì)土壤修復(fù)的目的。土壤被農(nóng)藥或石油污染后，生物修復(fù)技術(shù)能夠土壤得到有效修復(fù)。微生物修復(fù)研究工作目的是，借助高效降解微生物菌株，使土壤達(dá)到其應(yīng)有的生態(tài)功能。微生物固定化技術(shù)在其應(yīng)用過(guò)程中，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)備受人們喜愛(ài);異位微生物修復(fù)技術(shù)也得到了較好發(fā)展。

1.2化學(xué)修復(fù)技術(shù)

化學(xué)修復(fù)技術(shù)主要有固化/穩(wěn)定化技術(shù)、淋洗/浸提技術(shù)、光催化降解技術(shù)等。

固化/穩(wěn)定化技術(shù)：該技術(shù)是利用某些具有聚結(jié)作用的黏結(jié)劑與將污染土壤混合，從而實(shí)現(xiàn)污染物在污染介質(zhì)中固定，使其長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài)的修復(fù)方法。固化技術(shù)是指利用物理化學(xué)、熱力學(xué)原理將土壤中的污染物（主要是重金屬離子）固定起來(lái)或是利用惰性基材將其密封包實(shí)，或者通過(guò)將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化成化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定的形態(tài)的方式阻止其在土壤環(huán)境中遷移、釋放和擴(kuò)散過(guò)程的發(fā)生;而穩(wěn)定化技術(shù)是將污染物轉(zhuǎn)化為不易溶解、遷移能力更弱或者毒性更小的化學(xué)形態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)害化的過(guò)程，降低對(duì)土壤環(huán)境的危害。

淋洗/浸提技術(shù)：淋洗/浸提技術(shù)的定義為把水或者混著沖洗助劑的水溶液、帶酸性或者堿性的溶液以及表面活性劑等淋劑液與污染土壤混合，從而達(dá)到洗脫污染物質(zhì)的效果。這種離位修復(fù)技術(shù)被許多國(guó)家運(yùn)用在工業(yè)中的存在重金屬污染或者復(fù)雜污染物的土壤處理。淋洗/浸提技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于這種方法能夠凈化解決土壤中的有機(jī)污染物，因?yàn)楸炯夹g(shù)方法是水溶液，用水量特別多，所以設(shè)置的修復(fù)場(chǎng)所盡可能在水源附近。

光催化降解技術(shù)：土壤光催化降解技術(shù)是一種創(chuàng)新度較非常高的土壤氧化修復(fù)技術(shù)，可有效修復(fù)含農(nóng)藥等有機(jī)污染物的土壤。土壤性質(zhì)、土壤pH和土壤厚度對(duì)光轉(zhuǎn)化有機(jī)污染物都有影響，就拿具有高孔隙度的土壤來(lái)說(shuō)，其中的污染物質(zhì)遷移速度很快，而且會(huì)隨著黏度的降低而光解加速，土壤中的氧化鐵含量也是影響有機(jī)物光催化降解的重要因素。

1.3物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)

從物理角度修復(fù)污染土壤的技術(shù)是指通過(guò)分離、熱力學(xué)修復(fù)與蒸汽浸提等物理手段，處理土壤中的污染物。該技術(shù)可滿(mǎn)足土壤修復(fù)的不同要求，但工藝流程相對(duì)復(fù)雜，且部分技術(shù)會(huì)降低土壤的肥力，需合理選用。

物理分離技術(shù)：物理分離技術(shù)是指通過(guò)物理手段將污染物與土壤分離，是污染土壤修復(fù)中的基礎(chǔ)措施，可減少污染物在土壤中的體積，為后續(xù)細(xì)化修復(fù)奠定基礎(chǔ)。目前常用的物理分離技術(shù)包括粒徑分離、水動(dòng)力學(xué)篩分、磁分離或重力分離等，不同分離手段應(yīng)用的設(shè)備不同，修復(fù)人員可根據(jù)污染土壤現(xiàn)狀與成本等要素，選擇最佳分離手段。

熱力學(xué)修復(fù)技術(shù)：熱力學(xué)修復(fù)技術(shù)是指通過(guò)熱傳導(dǎo)、輻射的加熱作用使土壤中的污染物揮發(fā)，實(shí)現(xiàn)污染土壤的修復(fù)，適用于水銀、油或農(nóng)藥等污染物質(zhì)聚集的土壤。有研究學(xué)者指出，熱力學(xué)修復(fù)常用的技術(shù)包括低溫原位加熱與高溫原值加熱兩項(xiàng)工藝。其中，低溫原位加熱工藝適用于揮發(fā)性有機(jī)物或非溶性的高濃度液態(tài)物質(zhì)等;高溫原值加熱工藝適用于含有半揮發(fā)性有機(jī)物的污染土壤，例如多氯聯(lián)苯或高密度的非水液體有機(jī)物。

蒸汽浸提技術(shù)：蒸汽浸提技術(shù)是指通過(guò)物理手段降低土壤的空氣蒸氣壓，使污染物以蒸汽形式脫離土壤，技術(shù)工藝包括異位土壤蒸汽浸提、多相浸提與原位蒸汽浸提等。大量實(shí)踐研究表明，蒸汽浸提技術(shù)在高揮發(fā)性化學(xué)污染土壤中的修復(fù)作用顯著，例如四氯乙烯、苯等污染物積聚的土壤。

1.4微生物修復(fù)技術(shù)

微生物修復(fù)主要是利用特定的微生物群，將土壤中含有的重金屬特性加以改變，影響污染土壤在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化，以此來(lái)降低污染物活性的過(guò)程，該方式主要分為微生物富集、吸附和轉(zhuǎn)化三個(gè)方面，是替代傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)的新型修復(fù)技術(shù)。該技術(shù)在使用的過(guò)程中成本低、效果高、并且不容易造成再次污染。但是目前對(duì)微生物修復(fù)的機(jī)理研究尚未完全成熟，因此該技術(shù)還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?。

1.5動(dòng)物修復(fù)技術(shù)

經(jīng)研究表明，土壤中富集的金屬元素，可以被土壤中的一些低等生物所吸收。在被污染的土壤中，蚯蚓可以通過(guò)被動(dòng)擴(kuò)散和進(jìn)食使重金屬滲入體內(nèi)。一旦金屬進(jìn)入蚯蚓體內(nèi)，可以使用一些方法從土壤中驅(qū)出蚯蚓并將它們集中處理，以達(dá)到修復(fù)土壤的目的。蚯蚓能夠有效改變污染土壤中重金屬的活性，繼而促進(jìn)對(duì)土壤的修復(fù)。

1.6污染土壤聯(lián)合修復(fù)技術(shù)

聯(lián)合修復(fù)技術(shù)是指借助兩種及以上的修復(fù)方法進(jìn)行污染土壤修復(fù)，提升修復(fù)的效率和速度，有效避免單項(xiàng)修復(fù)技術(shù)中的不足。第一，微生物/動(dòng)物-植物聯(lián)合修復(fù)，利用根際強(qiáng)化、菌根生物等技術(shù)降解、吸收土壤中的有機(jī)污染物，是修復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵發(fā)展方向;第二，化學(xué)/物化—生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，利用提高土壤中污染物的生物可用性達(dá)到較高的修復(fù)效果;第三，物理-化學(xué)聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，有效的利用表面活性劑或有機(jī)溶劑光解污染中的有機(jī)污染物，適用污染土壤進(jìn)行離位處理。

2污染土壤修復(fù)技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

目前，我國(guó)土壤污染修復(fù)技術(shù)正在多元化穩(wěn)步發(fā)展并取得多項(xiàng)研究成果。然而有的方法雖然在土壤污染修復(fù)方面大有成效，卻不宜大范圍推廣實(shí)施。比如物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)，它的推廣實(shí)施不僅會(huì)消耗巨大的資金，還可能會(huì)導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞、土壤肥力流失甚至產(chǎn)生土壤二次污染。相較于物理化學(xué)修復(fù)技術(shù)，微生物修復(fù)技術(shù)和植物修復(fù)技術(shù)更符合經(jīng)濟(jì)效益，且適合大范圍污染地塊使用。微生物可以降解多種有機(jī)物，且對(duì)土壤無(wú)害，是一項(xiàng)具有前景發(fā)展的土壤污染修復(fù)技術(shù)。植物修復(fù)技術(shù)不僅綠色廉價(jià)，且新型高效。該技術(shù)的推廣，在修復(fù)有機(jī)物污染方面將發(fā)揮重要作用，《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中也對(duì)農(nóng)田修復(fù)，提出“對(duì)于輕度及中度污染耕地，采用農(nóng)藝調(diào)控、替代種植等措施，降低農(nóng)產(chǎn)品超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn);對(duì)于重度污染耕地，采用退耕還林還草或種植結(jié)構(gòu)調(diào)整”。

在污染土壤修復(fù)技術(shù)方面的發(fā)展趨勢(shì)如下：（1）充分考慮經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益?，F(xiàn)在我們提倡經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展，走科學(xué)發(fā)展之路。但是，在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，我們還要兼顧生態(tài)環(huán)境的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不應(yīng)以犧牲生態(tài)文明為代價(jià)。因此，在研究土壤修復(fù)技術(shù)過(guò)程中，我們要多考慮危害較小的微生物修復(fù)技術(shù)和植物修復(fù)技術(shù)，加快生物修復(fù)技術(shù)的研究與實(shí)踐，現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益雙贏;（2）借鑒、改進(jìn)其他行業(yè)先進(jìn)技術(shù)。目前水、大氣治理技術(shù)日趨成熟，土壤修復(fù)技術(shù)可以借鑒其他行業(yè)的修復(fù)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)自我創(chuàng)新?，F(xiàn)在基因工程發(fā)展趨于優(yōu)勢(shì)，我們可以有效地利用基因重組技術(shù)尋找、馴化更多的抗逆性強(qiáng)、降解能力強(qiáng)的重金屬富集植物，來(lái)修復(fù)土壤中的重金屬的污染;（3）異位修復(fù)向原位修復(fù)轉(zhuǎn)型。異位修復(fù)分為異位原地與異位異地修復(fù)，無(wú)論哪種方式均可能在挖掘、轉(zhuǎn)運(yùn)、堆放、凈化過(guò)程中帶來(lái)二次污染。異位修復(fù)不僅處理成本高，而且許多無(wú)法開(kāi)挖的地塊很難推廣異位修復(fù)方法。因而，發(fā)展多種原位修復(fù)技術(shù)以滿(mǎn)足不同污染場(chǎng)地修復(fù)的需求是未來(lái)場(chǎng)地修復(fù)的發(fā)展方向。（4）研發(fā)目的多元化趨勢(shì)。在以往的技術(shù)研究中，污染土壤修復(fù)技術(shù)最初研發(fā)的目的在于解決土壤污染問(wèn)題，例如減少土壤中污染物的含量、固定土壤污染物、避免土壤污染物轉(zhuǎn)移到生態(tài)系統(tǒng)的其他區(qū)域等。隨著技術(shù)的發(fā)展與農(nóng)業(yè)用地的減少，污染土壤修復(fù)技術(shù)的研發(fā)不再局限于土壤污染問(wèn)題，需要進(jìn)行深化，使處理后的污染土壤可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)土壤修復(fù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同步進(jìn)行，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)，推動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，污染土壤修復(fù)的主要目的是實(shí)現(xiàn)去除污染、恢復(fù)質(zhì)量等。土壤修復(fù)的過(guò)程其實(shí)是減少污染、降低毒害等凈化過(guò)程。土壤修復(fù)具有一定的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)土壤生產(chǎn)能力的恢復(fù)，對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行凈化等。現(xiàn)階段，我國(guó)的土壤修復(fù)技術(shù)得到了一定程度的發(fā)展，但是還存在一定的問(wèn)題需要解決，因此為了提升土壤污染修復(fù)技術(shù)，需要加強(qiáng)對(duì)修復(fù)技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用和推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]梁照東.污染土壤修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].環(huán)境與發(fā)展.2020（02）：79-80

[2]劉穎.我國(guó)污染土壤修復(fù)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀[J].皮革制作與環(huán)?？萍?2021（14）：110-111

[3]李暉.污染土壤修復(fù)技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)探索[J].湖北農(nóng)機(jī)化.2021（05）：25-26

[4]胡永川.污染土壤修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].科學(xué)大眾：科技創(chuàng)新.2019（11）：151-151

[5]胡現(xiàn).污染土壤修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品.2020（02）：124-125

[6]王建剛.石油污染土壤修復(fù)技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J].山東化工.2017（23）：52-54