關于污染土壤修復技術(shù)的研究現(xiàn)狀與趨勢分析

李 暉

（揚州市生態(tài)環(huán)境局，江蘇 揚州 225000）

引言

水、氣、土是當前生態(tài)環(huán)境保護三大要素，打好凈土保衛(wèi)戰(zhàn)，保護好老百姓的米袋子、菜籃子、水缸子安全是現(xiàn)階段迫切需要解決的問題[1]。人類生產(chǎn)活動產(chǎn)生的污染物和工業(yè)固體廢棄物產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)進入到土壤中，超出了土壤自身的承受能力和范圍，造成土壤的功能下降。土壤污染具有隱蔽性和滯后性的特點，不易被發(fā)現(xiàn)，修復難度大。土壤污染不僅會影響農(nóng)作物，同時也會間接危害到人體健康。我國的國土面積大，加之受到人因素和環(huán)境因素的影響，導致我國的土壤污染種類多，不同類型的土壤的污染治理也存在明顯的差異性。為此，應該加強對各個地區(qū)土壤環(huán)境的質(zhì)量的監(jiān)測工作，分析土壤污染的類型，才能有針對性的修復，減少土壤造成的不利影響。

1 土壤污染現(xiàn)狀

1.1 土壤的重金屬污染

重金屬污染主要是由污水灌溉造成。研究顯示，如果在面積約為140萬公頃的污水污染中，遭到重金屬污染的土壤面積約占污水灌溉區(qū)面積的65%。此外，重金屬污染會影響我國的糧食產(chǎn)量。

1.2 土壤的有機污染

城市化進程的加快，增加了城市附近的有機物的污染數(shù)量，尤其是一些農(nóng)業(yè)地區(qū)僅靠工業(yè)附近，土壤污染的概率明顯增多。土壤中會富含一些有機污染物，在食物鏈的作用下進行傳播和轉(zhuǎn)移，直接危害人體的健康，尤其在轉(zhuǎn)移中還會導致含量的增加。有毒的有機污染物通過食物鏈會直接危害人體的健康，長期在人體內(nèi)儲存。

1.3 土壤的放射性污染

核技術(shù)在多個領域的應用導致一些放射性污染物的排放越來越多，進入到土壤之后直接通過食物鏈的方式轉(zhuǎn)移，一旦進入到人體，會增加疾病的發(fā)生概率。

2 土壤污染的主要來源

2.1 生活污染

人類的生產(chǎn)生活活動范圍擴大會增加生活污染的發(fā)生概率，在生產(chǎn)中會排放一些沒有經(jīng)過處理的污水，破壞土壤環(huán)境。尤其是排放的污水中會摻雜一些有害的物質(zhì)，深入到土壤中產(chǎn)生大量的病原菌，造成土壤的污染。經(jīng)過一段時間之后，細菌會大量的繁殖和生長，危害植物的生長。

2.2 工業(yè)污染

在城市化進程加快的背景下，許多的工業(yè)園區(qū)建在城郊附近，和農(nóng)田距離較近，會排放一些沒有經(jīng)過處理的工業(yè)的污染物和廢棄物，進入飲水資源或者排放到周圍的農(nóng)田，會造成嚴重的土壤環(huán)境污染，或一些工業(yè)廢水中含有大量的重金屬有毒有害物質(zhì)，長期停留在土壤中會富集，最終會進入到人體內(nèi)，危害人體健康。

2.3 農(nóng)業(yè)污染

我國是農(nóng)業(yè)大國，同時也存在著嚴重的耕地污染問題，這就需要做好農(nóng)田的土壤污染的風險防范和土壤的修復工作。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，利用化肥和農(nóng)藥能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的增產(chǎn)和增收，同時能夠預防害蟲，減少病蟲害的發(fā)生概率。但是如果化肥和農(nóng)藥使用不當，會造成嚴重的土壤污染問題，不僅會破壞生態(tài)系統(tǒng)的平衡，同時也會通過食物鏈來危害人體的健康。

3 污染土壤修復技術(shù)

3.1 污染土壤工程修復技術(shù)

污染土壤工程修復技術(shù)在當前應用范圍廣泛，主要的操作方法就是將受到污染的土壤翻到底層，之后更換上沒有經(jīng)過污染的土壤。或者將經(jīng)過污染的土壤挖走，置換上沒有污染的土壤，以此降低土壤中的濃度，應用普遍。該技術(shù)有其自身的優(yōu)點，包括技術(shù)的穩(wěn)定性能強、無污染和技術(shù)可靠成熟，但是工作量大，措施不當無法徹底的根除土壤中的污染物等，還需要對污染的土壤進行存放處理，需要投入一定的人力、物力和財力。

3.2 物理修復技術(shù)

該技術(shù)的操作原理如下所述，將受到污染的地區(qū)的土壤去除，或者選擇分離技術(shù)，當前的土壤修復技術(shù)有許多種，比較常見的有3種技術(shù)。

3.2.1 蒸氣浸提技術(shù)

土壤蒸氣浸提技術(shù)是一種原位修復技術(shù)，該技術(shù)主要對具有揮發(fā)性的有機污染物的處理有著很好的效果，優(yōu)勢明顯，包括成本低和可操作性強，同時對有機物的處理范圍廣泛，也不會對土壤造成過多的傷害和二次污染等，因此在生產(chǎn)有機物的化工廠和石油污染比較嚴重的地區(qū)可以使用。

3.2.2 超聲微波加熱技術(shù)

超聲微波加熱技術(shù)是比較新的物理土壤修復技術(shù)之一。利用該技術(shù)能夠去除粒狀土壤中的污染物，經(jīng)過一系列的處理之后，可以在環(huán)境中形成容易降解的小分子化合物。如果土壤被石油污染，可以選用該技術(shù)，修復作用明顯。

3.2.3 熱脫附技術(shù)

熱脫附技術(shù)對多氯聯(lián)苯等處理，同時修復之后的土壤的再生利用能力強。尤其是在土壤修復的過程中對持久性有機物污染物的處理效果明顯。在一些污染比較嚴重的地區(qū)，可以利用該技術(shù)進行修復，但是修復的設備價格比較高，同時在修復的過程中具有時間長的特點，在一定程度上影響了該技術(shù)的應用和推廣。從當前該技術(shù)的應用情況來看，應該做好不同類型的土壤的前處理和脫附廢氣處理工作，是熱脫附技術(shù)未來的方向。

3.3 化學修復技術(shù)

3.3.1 固化—穩(wěn)定修復技術(shù)

該技術(shù)是常見的土壤污染修復技術(shù)之一，就是將污染土壤和某些具有凝結(jié)作用的粘結(jié)劑混合，實現(xiàn)污染物的固定，一旦污染物長期處于穩(wěn)定的狀態(tài)，土壤修復工作會比較容易。該技術(shù)的優(yōu)勢明顯，將污染物固定的過程中不會出現(xiàn)轉(zhuǎn)移的狀況，能夠減少污染物對土壤的污染程度。具有效果好和成本低的優(yōu)點，特別是在一些非敏感地區(qū)的污染土壤的處理方面效果顯著，能夠降低治理的成本，比較常見的固化穩(wěn)定劑包括石灰瀝青和水泥等，其中的水泥的應用范圍比較廣泛[2]。

3.3.2 淋洗技術(shù)

該技術(shù)需要利用淋洗劑，將其注入到污染的土壤或者沉積物中，經(jīng)過處理之后會產(chǎn)生廢水，達標之后才能夠排放，處理之后的土壤的安全性能增強，可以再利用，提高資源的利用效率。該技術(shù)的優(yōu)勢明顯，并且在多個國家得到了應用和推廣，在重金屬污染或者多個污染物混合污染等方面發(fā)揮著重要的修復作用。但是該技術(shù)的弊端明顯，在修復過程中需要利用水資源，應該靠近水源，做好廢水排放的處理工作，需要有專業(yè)的處理設備，增加了土壤修復的處理費用，為此，做好該技術(shù)的設備研究以及污水處理費用降低的研究仍然是重要的課題。

3.3.3 氧化還原技術(shù)

土壤氧化還原技術(shù)就是將土壤中放入化學氧化劑，包括過氧化氫和高錳酸鉀等，也可以放入還原劑，和污染物能夠發(fā)生化學反應，實現(xiàn)土壤的凈化。一旦土壤和地下水被有機物污染，可以利用氧化還原技術(shù)進行修復。該種修復技術(shù)的反應速度快和修復的時間短，同時對污染物的性質(zhì)和濃度不敏感，對處理有機污染物的效果明顯。經(jīng)過處理之后會產(chǎn)生一些無害的反應物，減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。另外，可以將該技術(shù)和其他的修復方法相結(jié)合，能夠提高效率。

3.3.4 光催化降解技術(shù)

該技術(shù)是一種土壤氧化修復技術(shù)，針對一些有機污染物的土壤的修復工作有著很明顯的效果。另外，在修復之前要做好土壤中的成分的分析工作，包括土壤水分和土壤的pH值，否則會影響修復的效果。另外，一旦土壤中的氧化鐵的含量不明確，也在一定程度上影響該技術(shù)的應用。

3.3.5 電動力學修復技術(shù)

利用電化學和電動力學相結(jié)合的技術(shù)可以衍生出電動力學修復技術(shù)，主要的操作原理如下所述，將污染物集中，之后對其進行集中的分離處理。隨著科技進步，該技術(shù)已經(jīng)比較成熟，進入到了現(xiàn)場修復的階段，做好該技術(shù)的研究非常的關鍵，主要的研究領域包括對一些重金屬的土地的污染的修復。

電動力學修復技術(shù)優(yōu)點明顯，修復速度快和成本低，如果出現(xiàn)小范圍的多種的重金屬污染，可以選擇該種土壤處理和修復技術(shù)，尤其在可溶性有機物污染土壤的修復工作方面，發(fā)揮著很重要的作用。該技術(shù)可減少二次污染的概率。為此，未來的技術(shù)應該加強對電動強化的復合污染土壤聯(lián)合修復技術(shù)的研究。

3.4 生物修復技術(shù)

3.4.1 微生物修復技術(shù)

微生物修復技術(shù)是當前主要的生物修復技術(shù)之一，比較常見的技術(shù)包括生物通方法。該技術(shù)需要在地表上打井，并且配備鼓風機和抽風機，?？諝饽軌蛟谕寥乐醒h(huán)。通過該種土壤修復方法能夠增強微生物降解土壤污染物的能力，具有很好的修復效果。

3.4.2 動物修復技術(shù)

動物修復技術(shù)需要利用一些動物種群，動物的進食、消化和排泄等活動能夠增強對土壤中的重金屬的吸收，有效的減少重金屬的含量，從而達到土壤修復的目的。此外，土壤中的蚯蚓是當前主要使用的動物修復技術(shù)中的動物之一，利用其代謝作用能夠?qū)崿F(xiàn)對土壤中的污染物的吸收，降低土壤中污染物的毒性。

3.4.3 植物—微生物聯(lián)合修復技術(shù)

植物—微生物的聯(lián)合修復技術(shù)是一種主要的修復技術(shù)之一，需要利用土壤中的植物和微生物來實現(xiàn)對土壤中污染物的降解，將植物修復技術(shù)和微生物修復技術(shù)有效的結(jié)合，提高了修復的效果，是未來土壤污染修復的主要研究領域，對提高生物修復技術(shù)的效率具有重要的作用，并且優(yōu)勢明顯。

植物和微生物的聯(lián)合修復技術(shù)的市場前景好和市場效能高，在修復機制和理論體系方面還有許多需要完善的地方，需要相關的技術(shù)人員加強對植物和微生物聯(lián)合修復技術(shù)的研發(fā)力度。

4 污染土壤治理技術(shù)的趨勢

4.1 向綠色土壤生物修復技術(shù)發(fā)展

土壤污染治理中的修復技術(shù)是我國生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，相關的工作部門不僅要加大對土壤污染修復技術(shù)的研發(fā)力度，同時還應該向著綠色化和高效化的方向發(fā)展，在修復的過程中減少對生態(tài)環(huán)境的破壞，因而出現(xiàn)了生物修復技術(shù)。該技術(shù)對外界的環(huán)境要求比較高，要結(jié)合污染的類型堅持因地制宜的修復原則，更好的發(fā)揮生物修復技術(shù)的綠色污染的特點，減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。

4.2 從單一修復技術(shù)向多技術(shù)發(fā)展

選擇單一的修復技術(shù)效果不理想，在未來的土壤污染修復中，應該向著聯(lián)合修復技術(shù)，增強修復的效果。尤其是我國的土壤修復工作起步比較晚，加之比較單一的修復技術(shù)的影響，導致修復的效果比較差，主要選擇物理修復技術(shù)和化學修復技術(shù)，可能會對土壤造成不同程度的二次污染，也在一定程度上增加了修復的難度，很難達到修復的目標。將來，應多研發(fā)技術(shù)聯(lián)合修復技術(shù)，這也是土壤污染修復技術(shù)的趨勢。當前比較常用的多技術(shù)聯(lián)合修復技術(shù)，包括土壤微生物修復技術(shù)和原位固化-穩(wěn)定化修復技術(shù)。該修復技術(shù)的使用階段可以融合化學淋洗技術(shù)，能夠去除一些揮發(fā)性和半揮發(fā)性的有機的污染物，可以提高該技術(shù)的修復效果。

4.3 從異位向原位土壤修復技術(shù)發(fā)展

該技術(shù)就是對污染的土壤進行挖掘處理，實現(xiàn)土壤位置的更換，將原有受到的污染的土壤重新?lián)Q上沒有經(jīng)過污染的土壤。但是該種修復方法的成本比較高，對土壤表層的污染的治理效果好，不能有效的修復深層的土壤，無法滿足土壤污染的治理目標。隨著科技水平的進步，一些研發(fā)部門已研究出多種原位修復技術(shù)，在治理不同污染場地方面發(fā)揮著重要的作用。

4.4 加強對環(huán)境功能修復材料的技術(shù)研究

隨著科技水平的進步，出現(xiàn)了許多先進的技術(shù)，包括黏土礦物改性技術(shù)和催化劑催化技術(shù)，在土壤環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域得到了廣泛的應用，要加大對這些方面技術(shù)的研究，同時將其應用到污染土壤環(huán)境的修復工作中。

通過調(diào)查研究分析可知，選擇納米鐵粉和氯化鈦，能夠去除土壤和地下水中的有機氯等污染物。但是從當前的環(huán)境功能材料的研發(fā)情況來看，還有很大的市場前景。此外，該技術(shù)的應用對環(huán)境安全和生態(tài)健康風險還很難評估，還需要加大對該技術(shù)的應用條件和長期效果的研發(fā)，同時要重點探索該技術(shù)對生態(tài)環(huán)境的影響。

5 土壤修復治理的具體流程

5.1 查清查透地塊污染情況

2019年1月1日起實施的《中華人民共和國土壤污染防治法》規(guī)定，對土壤污染狀況普查、詳查和監(jiān)測、現(xiàn)場檢查表明有土壤污染風險的建設用地地塊，應當進行土壤污染狀況調(diào)查（以下簡稱“調(diào)查”）。調(diào)查分為三個階段的過程，第一階段調(diào)查以收集資料、人員訪談和現(xiàn)場踏勘為主的污染識別，判斷地塊內(nèi)及周邊區(qū)域當前和歷史上是否有可能污染；第二階段調(diào)查以采樣和分析為主的污染證實階段，通過實驗數(shù)據(jù)確定污染物種類、程度和空間分布；第三階段調(diào)查以更為細致的采樣和分析為主，為下一步的風險評估準備必要的數(shù)據(jù)參數(shù)[3]。

5.2 摸清污染風險是否可接受

充分利用前期調(diào)查的數(shù)據(jù)參數(shù)，結(jié)合用地方式、暴露情景和可接受風險水平地塊風險評估結(jié)果未超過可接受風險水平，可安全利用，風險評估結(jié)果超過可接受水平，計算土壤中污染物的含量限值和，提出關注污染物的控制值。

5.3 制定修復階段和監(jiān)測階段工作方案

經(jīng)過前期的調(diào)查和風險評估，確定地塊內(nèi)的土壤污染風險不可接受，需要進行管控和修復，根據(jù)前一階段得出的污染物控制值，制定合理的管控修復方案，選擇修復模式和技術(shù)路線。

6 結(jié)語

污染土壤修復技術(shù)是當前改善生態(tài)環(huán)境的主要技術(shù)之一，在改善土壤環(huán)境污染方面發(fā)揮著重要的作用。從當前的我國的土壤污染的修復情況來看，有的地區(qū)因為受到經(jīng)濟水平的制約，技術(shù)起步較晚，需要相關工作部門加大投入的力度，包括資金和技術(shù)的支持，不斷創(chuàng)新土壤污染修復技術(shù)，減少人力和物力的浪費，降低對生態(tài)環(huán)境的污染，減少土壤污染造成的不利影響。