污染土壤修复技术研究与发展趋势

薛 诚

（中检集团理化检测有限公司，上海 200436）

土壤污染已经成为世界性的环境问题。我国拥有十分丰富的土壤资源，但就目前来看，我国土壤污染情况不容乐观。《全国土壤污染状况调查公报》显示，耕地土壤点位超标率近20%，重污染企业用地、工矿业废弃地、采矿区等土壤污染超标近30%，严重影响人体健康和食品安全，土壤修复现已成为环境保护工作中不可缺少的内容[1]。因此，我国要加强土壤环境质量监测工作，逐步建立完善的全国土壤环境监测网络，制定土壤环境污染预警制度。人们要加强污染土壤修复技术的研究，采取有效的方式控制土壤污染面积以及污染程度，改善我国土壤环境，将我国打造成为一个环境友好型国家。

1 土壤污染的来源

从整体来看，我国土壤污染情况较为严峻，污染面积大，土壤污染原因复杂多样。目前，随着工业化、城市化的加剧和农业化学物质种类、数量的增加，各种土壤污染带来的负面效益与社会及农业可持续发展的冲突日渐深化。

所谓的土壤污染，是指人们生产生活中排放的有毒有害物质未经处理直接进入土壤中，对人畜健康造成危害的现象。土壤污染源有许多种，大致可以分为三类，即生活污染、工业污染和农业污染。

1.1 生活污染

生活污染是土壤污染的主要来源，人类消耗能源排出的废水、人畜粪便未经处理直接排放，其中掺杂的有害物质进入土壤，产生病原菌等，造成生物性的污染，影响人体健康。长时间的细菌大量生长繁殖，进而危害植物的生长，人类食用的瓜果蔬菜也不可避免会受到影响。

1.2 工业污染

随着中国城市化进程的加快，许多工业园区建设用地选择在城市边缘的农村，与农田紧邻，而有部分工业企业在实际运行中为了节约成本，任意排放工业污染物，排放的有害有毒物质会随着流水进入周围的农田。工业废水中含有大量的重金属（如汞和铅）、硫化物等有毒有害物质，如果人们在被污染的土壤中耕作，重金属就会从土壤中向农作物迁移，通过食物链，最终在人体内富集，当富集到一定量时将会严重危害人体健康。

1.3 农业污染

我国是一个农业大国，但耕地污染严重，这要求人们重视农田土壤的修复和风险防范。化肥可以使农产品增产，农药可以防治害虫、避免植物生病，两者使用恰当，可以保证农作物增产，一旦使用不当，同样会造成土壤污染。值得注意的是，虽然农药可以杀虫、防病，但不可避免地会伤害农业益虫，破坏生态系统，打破生态平衡，甚至也会通过食物链危害人体健康。

2 污染土壤修复技术

2.1 植物修复技术

植物修复技术在20世纪80年代得到了迅速的发展，主要是利用植物自身的优势，即丰富的植被资源和净化功能。植物能够吸收部分的污染物，利用其自身的代谢功能、转化功能进行降解修复，尤其是对于污染物中的重金属、农药、石油等有害物质有很好的过滤修复作用。这项技术实施方便，成本低，能够减少场地破坏，操作简单，技术方面也没有过高的要求，因此这一修复技术得到广泛的认可。这一技术对于重金属等污染物有着显著的作用，然而植物修复技术周期长、植物种类的选择以及对积累重金属后的植被再处理都十分棘手，因此相关研究人员需要继续探索对普遍污染物均有修复作用的植被以及如何处理修复土壤后的植被[2]。

2.2 土壤淋洗修复技术

土壤淋洗是利用清水、化学溶剂等将污染物从土壤中淋洗出来，把土壤中的固相重金属转移至液相中，接着对含有重金属的淋洗液进行处理来回收重金属，并循环利用淋洗液。对于淋洗剂的类型，一般有机物选择的增效剂为表面活性剂，重金属增效剂可为无机酸、有机酸和络合剂等。增效剂的种类和剂量根据可行性试验和中试结果确定。对于有机物和重金属复合污染，一般可考虑两类增效剂的复配。该方法的技术关键是寻找一种既能汲取各种形态的重金属，又不破坏土壤结构的淋洗液。例如，远洋地产公司完成对集团原厂区的拆迁工作后，采用土壤淋洗技术对那一地带进行土壤修复。场地中砾石、粗砂组分较大，利用淋洗技术可快速有效地去除其表面的污染物；污染土壤粒径较大，重金属污染面积较大，而使用该技术可有效降低修复成本。该项目已经通过大连市环保局验收并完成备案。随着土壤淋洗修复技术的发展，该技术已经可以达到用不同淋洗剂对不同形态重金属进行淋洗的效果[3]。

2.3 土壤氧化-还原修复技术

化学氧化-还原技术是通过向土壤中添加氧化剂或还原剂对土壤进行修复，常用的还原剂为含铁类还原剂及一些具有还原活性的有机物，促使土壤中污染物分解成无毒或低毒的物质，从而达到修复的目的。该技术适用于各种土壤类型和颗粒，化学反应速度快、修复时间短、反应强度大，对污染物性质和浓度不敏感，对某些难以用其他办法处理的有机物有着良好的效果。而且，化学氧化反应只产生水、二氧化碳等无害的反应物，对环境的二次风险低。氧化反应能释放大量的热量，使一些反应物挥发，易于气体的集中处理，该技术可以和其他修复方法结合，提高污染物的去除效率。

3 污染土壤修复技术的发展趋势

3.1 向绿色的土壤生物修复技术发展

十九大报告全面阐述了加快生态文明体制改革、推进绿色发展、建设美丽中国的战略部署，强调必须加大环境治理力度。解决污染土壤修复技术问题是环境治理中的重要一环，人们要大力研发和推广绿色的土壤修复技术。土壤生物修复对于环境的要求比较严格，如土壤性质、温度、pH值和营养条件等。这就要求研究人员因地制宜，不断进行大量的实践，寻找绿色的土壤修复技术，减少对资源的浪费，避免出现二次污染。

3.2 从单一的修复技术向多技术联合发展

由于我国污染土壤修复工作起步较晚，过去土壤修复技术比较单一，以物理、化学和物理化学相结合的修复技术为主。这些技术在某种程度上会造成二次污染，往往很难达到修复目标，所以多技术联合修复的技术成为当前的发展方向。如今，土壤微生物修复技术、原位固化/稳定化技术、原位化学氧化/还原技术等综合性的工程修复技术雨后春笋般涌现。

3.3 从异位向原位的土壤修复技术发展

过去，人们常用异位修复方法。异位修复技术是指将受污染的土壤从发生污染的位置挖掘出来，在原场址范围内或经过运输后再进行治理。但是，这种方法往往处理成本高，只适用于表层污染的土壤，无法治理深层土壤，这种治标不治本的方法已经不能满足治理需求。因此，近年来，人们研发出多种原位修复技术，从而满足不同污染场地的修复要求。

3.4 改进现有的技术，重视理论研究

对于植物修复，人们应寻找、筛选和驯化更多更好的重金属富集植物，利用基因工程技术，将超富集植物的耐性基因移植到生物量大、生长迅速的植物中，使植物修复走向产业化。对于微生物修复，人们可以通过基因重组，开发出抗逆性强、分解能力强的基因工程菌。同时，加大对生物修复技术的机理研究，特别是利用微生物进行修复，筛选和驯化特异性强、能够高效降解的微生物菌株，研发出一套灵活多变的污染土壤田间修复技术，设计出针对性强、高效率、成本低的微生物修复设备，从而实现微生物修复技术的工程化应用[4]。

4 结语

污染土壤修复是一项充满挑战而又具有深远意义的工作，能够显著改善我国严峻的土壤环境状况。土壤修复是一种多学科交叉的综合技术，通过一系列作用，最终使土壤恢复健康状态，美化景观、绿化环境。但是，我国污染土壤修复工作起步较晚，尚未形成完整的体系，在技术方面仍有很大的提升空间。因此，人们应该加强对污染土壤修复技术的研究。只有做好土壤污染防控管理工作，人们才能减少人力、财力和物力的消耗，保持生态系统的平衡，将土壤污染对人类的危害降到最低，进而建成环境友好型国家。