污染土壤生态修复技术研究

赵李宁

（云南宁茂环境科技有限公司 云南昆明 650228）

污染土壤生态修复技术研究

赵李宁

（云南宁茂环境科技有限公司 云南昆明 650228）

在简要分析污染土壤生态修复的基本原理和基本原则的基础上，重点阐述了植物富集修复、螯合诱导修复以及植物-微生物联合修复三种技术，为污染土壤生态修复技术的现实应用提供理论基础。

污染土壤；修复技术；生态

1 概述

根据环保部和国土资源部2014年公布的《全国土壤污染状况调查公报》公布的数据显示，当前，我国部分地区土壤污染较为严重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境的问题也十分突出。主要表现在：全国土壤的总超标率达16.1%，其中重度污染的点位比例达1.1%，重污染企业及周边土壤超标点位达36.3%，土壤镉超标率为7%，固体废物集中处理处置场地土壤超标点位达21.3%，土壤受到重金属、有机物的污染程度较重，农产品的生态安全受到了威胁。因此，加强土壤修复是急需解决的问题。理论与实践也证明，土壤污染在一定条件下是可逆的，但需要投入物质和能量[1]。

2 污染土壤生态修复概述

2.1 基本原理

污染土壤的修复是指实现土壤中有毒有害污染物的转移或转化，消除或减弱污染物毒性，恢复或部分恢复土壤的生态服务功能，主要有物理修复、化学修复和生态修复三大类。其中，污染土壤生态修复是以受污染的土壤生态系统为修复对象，采取生物修复技术，并结合物理、化学等理论与方法，最大限度的激活土壤生态系统的自净功能，从而实现将土壤中的有毒有害物质予以转移、消除或消减，从而达到恢复或者部分恢复土壤的服务功能。污染土壤生态修复的创新性不在于各种修复方法和技术，而在于因地制宜对各种修复方法的优化组合、各修复环节的最优化衔接，以及重视生物和环节影响因子的调控作用[2]。

2.2 基本原则

生态修复本身是属于生态工程范围，污染土壤生态修复应该要结合现代生态学和环境保护学科的特点，坚持：（1）生态学原则，即污染土壤的生态修复要秉持生物与环境之间的和谐共存原理，充分运用生态系统的自我净化功能，在选择修复方法及其优化组合时应该要遵循生态学的基本原理及方法；（2）循环再生原则，针对受污染的土壤进行修复，既要考虑修复的现实效果，即受污染土壤的服务功能的恢复程度，更主要的是要坚持循环再生原则，保证土壤修复的可持续性；（3）因地制宜原则，自然生态系统复杂多样，土壤生态系统地理空间的高度多样性要求在选择修复工艺时要坚持因地制宜原则，要与土壤的自然环境和受污染的状况充分结合起来，根据不同的土壤生态环境选择合理的修复工艺，要表现出不同工艺组合、工艺参数以及调控方法，因此，在制定具体的土壤修复的目标和技术指标时要与实际的经济、环境和社会效益统一起来；（4）安全性原则，受污染土壤的生态修复也需要应用到其他物理、化学的工艺组合，在实施修复工程时应确保修复的过程和修复的结果保证土壤生态的安全性，保证采取的相关措施对生态不产生二次污染。

3 污染土壤生态修复技术

受污染土壤的生态修复强调通过土壤水分、土壤养分、土壤pH值和土壤氧化还原状况，以及气温、湿度等生态因子，从而做到对土壤污染物所处环境介质（水、气、土等）的调控，强化生物净化的功能。

3.1 污染土壤的植物富集修复

筛选合适的超富集植物是植物修复研究的关键，目前，世界上共发现有400多种超富集植物，其中主要是镍的超富集植物[3]。植物超富集修复受污染土壤的优势就是在于这种修复工艺治理成本低，不会产生二次污染，可回收利用重金属等等。目前，常见的集中金属超富集植物，详见表1。超富集植物修复受污染土壤，其超量积累植物组织中的重金属大部分是以可溶性的形态存在，而且随着时间的推移，这些重金属会朝着地上部运输，在木质部汁液中，这些重金属离子会与有机酸或氨基酸等复合。在实际应用中，一般需要把植物富集修复技术与其他物理、化学以及微生物等辅助手段结合起来，才能提高植物修复的综合效率。

表1 部分超富集植物[4]

3.2 污染土壤的螯合诱导修复

螯合诱导修复是通过添加螯合剂的方式来强化土壤固相键结合，实现重金属的释放，从而达到增强土壤溶液中的重金属浓度，使得重金属从根系向地上部运输，达到修复的效率。近年来螯合诱导植物修复技术作为强化植物吸收重金属的修复技术得到了快速发展，一些高浓度的螯合剂，如EDTA、DTPA、柠檬酸等等均可以增加印度芥菜、玉米、豌豆等植物的重金属含量。螯合剂诱导修复受污染土壤具有成本低、不破坏生态平衡，实现重金属的二次利用等等良好效果，但螯合诱导修复工艺的不足之处就是运用到的过量使用螯合剂容易造成土壤的二次污染，容易造成土壤中的部分元素淋失，降低土壤的服务功能。

3.3 污染土壤的植物-微生物联合修复

土壤的植物-微生物联合修复工艺是利用土壤易于种植，植物在生长过程中会直接或间接的吸收、降解土壤中的污染物，在植物生长的同时，土壤为根系的成长提供良好场所，反之，植物的茂盛成长又会加速土壤中有机污染物的降解和矿化，实现对土壤的修复效果。

[1]李培军,孙铁珩,巩宗强,等.污染土壤生态修复理论内涵的初步探讨[J].2006,17(4):747-750.

[2]刘凯,张健,杨万勤,等.污染土壤生态修复的理论内涵.方法及应用[J].生态学杂志,2011,30(1):162-169.

[3]REEVES RD.Tropical hyperaccumulators of metals and their potential for phy-toextraction[J].Plant and Soil,2003,249(1):57-65.

[4]陈婧,林振景,孟媛媛,等.土壤重金属污染的植物修复及超富集植物的研究进展[J].中国环境管理干部学院学报,2011,21(1):69-71.

赵李宁（1982.3—），男，白族，本科，助理工程师，主要从事污水处理和土壤修复治理研究。