污染土壤修复技术及发展趋势探索

江炬　刘石平

摘要：污染土壤如果不及时修复，土壤中的污染物会随着雨水渗入地下或者流入江河，进而扩大污染范围，所以，污染土壤修复技术备受重视。本文首先分析了物理、化学、生物、植物、纳米零价铁等土壤修复技术，然后从环境友好修复、复合型修复、原位土壤修复几个方面展望了修复技术的发展方向。

关键词：污染土壤;土壤修复;修复技术

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）09-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.09.028

Research on remediation technology and development trend of contaminated soil

Jiang Ju，Liu Shiping

（113 Geological Team，Sichuan Provincial Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development，Luzhou Sichuan 646000，China）

Abstract：If the contaminated soil is not repaired in time，the contaminants in the soil will seep into the ground or flow into the river with rainwater，thereby expanding the scope of pollution， so the technology of contaminated soil remediation is paid more attention.This paper first analyzes soil remediation technologies such as physics，chemistry，biology，plants，and nano-zero iron， and then looks at the development direction of remediation technologies from the aspects of environmentally friendly remediation， composite remediation， and in-situ soil remediation.

Key words：Contaminated soil;Soil remediation;Remediation technology

由于石油化工和矿物冶炼以及化肥的大量使用，共同导致了土壤被污染的现状。污染不及时解决，直接影响庄稼作物的生长，进而影响食品安全。20世纪80年代起，我国开始重视污染土壤的修复技术，历经40年取得了一定的研究成果，并且还在持续优化。

1 浅析污染土壤修复技术

1.1 物理修复技术

物理修复技术是指根据土壤中污染物的物理性质，采用适当的物理方法将污染物分离出来，达到修复土壤的目的。淋洗是最常见的物理修复技术。物理修复的特点是修复周期短、应用范围广。绝大多数污染土壤都可以用淋洗的方式来实现土壤修复。该修复方法的缺点是处理工程量大，淋洗后的水成为二次污染物，需要淋洗水进行净化处理。为了提高修复效果，淋洗液中需要添加有利于前金属离子溶解的物质，例如，如果污染土壤中含有大量的铅，可以选择能够与铅形成络合物物质作为淋洗液。天然有机酸是常用的淋洗剂，其具有良好的去污染物效果，同时是天然成分，对环境不会造成二次污染。

1.2 化学修复技术

化学修复技术是指根据土壤中污染物的化学性质，采用适当的化学物质将污染物反应掉，转变成为污染程度较低或者无污染的物质，从而起到土壤修复的作用。固化稳定化是常用的化学修复技术。该方法适用于污染程度相对较轻的重金属污染土壤。以铅污染为例，用某类化学试剂降低鉛在土壤中的溶解度、迁移率和毒性等等。然后结合物理方法将土壤变成不可以动的固体。这样就避免了污染中的铅参与植物的生长而流入粮食产品。化学修复见效快，但是这种固化稳定化技术可能随着时间的推移失效，铅又会参与到土壤污染活动中。

1.3 微生物修复技术

微生物修复技术是指利用微生物的生长代谢来实现污染物的降解。微生物可以对大部分有机物进行分解和吸收，将污染性有机物转化成为水、二氧化碳、无机盐、脂肪酸等其对污染无害的物质。微生物还可以吸收重金属盐，将土壤中的盐富集到体内，达到净化土壤的目的。同时，还可以收集微生物，经过处理实现重金属的回收和利用。微生物的种类不同，对有机物的降解效果和重金属的吸收能力也有差异。

微生物修复技术的优点是成本比较低，其缺点是微生物对生长环境有一定的要求，并非所有具有净化能力的微生物都能够适应土壤的环境，比如土壤中酸碱性和盐，不同微生物对其的耐受能力是不同。另外，不同微生物对土壤中的污染物的降解能力不同，这就意味着污染土壤的修复能力有显著差异。 我国很重视微生物修复技术，一直在选择具有高繁殖能力、强环境适应能力、可以高效修复土壤的微生物品种。在筛选出的目标菌种中，通过人工调节酸碱性、温度和湿度来驯化菌株，提高其土壤适应能力，延长菌种寿命，保证微生物修复能力。

1.4 植物修复技术

植物修复技术是指通过植物生长，吸收土壤中的无机盐，达到修复土壤的目的。另外，植物的根系非常发达，根系附近会固定某类细菌，例如，大豆根系中存在很多固氮菌，可以对硝酸盐等含氮物质进行吸收处理。植物和其根系中的细菌共同作用，可以吸收污染物中的金属，还可以对某些有机物进行分解和消耗。研究发现植物对污染土壤中的重金属有很强的吸附能力，铜、铅、镉、铬、锌、镍等都可以被吸收。另外，对多环芳烃也有一定的吸收和降解能力。不同植物对不同的重金属吸收能力有差异。例如，蓖麻对污染中的铜具有很好的富集作用;蕨类植物对砷有较强的富集作用;大戟属植物对镍具有很好的富集作用;金合欢维多利亚对铅具有较好的吸收能力。我国植物修复技术中重点在特定植物对特定金属的吸收研究方面，这是由我国污染土壤情况决定的，农业化肥、石油化工、矿物冶炼附近的土壤中的污染物种类相对恒定。所以，针对这些目标污染物来进行研究，可以提高植物修复效果。

2 试论污染土壤修复技术发展趋势

2.1 环境友好型修复技术

化学修复技术在土壤修复中的应用比较广，因为化学修复见效快，可以用最短的时间来修复土壤，消除或者改变土壤中的污染物。但是，化学修复的缺点是还会在土壤中留下其他物质，这些污染也许没有很强的污染性，但是会改变土壤的酸碱性，影响作物生长。

环境友好型修复技术期望可以通过有效方式对污染土壤进行处理，同时还不会对土壤造成二次污染。就目前的修复技术而言，微生物修复技术、植物修复技术以及纳米零价铁技术对环境的污染基本为零，属于环境友好型修复技术，具有良好的发展前景。这三种环境友好型技术又各自有其优点：植物修复技术可以兼顾污染环境治理和生态环境修复，适用于不着急耕种的土壤环境，比如，商业圈、家属区、化工产业园附近等地方;微生物修复技术的优点是既具有环保性能，又不耽误作物的生长，植物对土壤中的无机盐具有选择性吸收能力，微生物代谢活动消耗的速度要比植物吸收快，所以，微生物修复技术适用于受污染的农耕田地;纳米零价铁对环境没有污染，并且可以处理多种污染物，效果显著，处理周期短，但是，相对来说修复成本比较高，不适用于大面積的污染土壤修复中。

2.2 复合型修复技术

物理、化学、生物、植物修复技术有各自的优点和缺点，在实际的污染修复工作中，单凭一种修复方式无法满足对修复质量的需要。所以，在实际中常常应用多种修复方式，通过联合使用来提高土壤修复效果。土壤修复中，常用的符合修复技术有物理修复与化学修复复合、植物修复与微生物修复复合等等。如果土壤修复期望可以在短时期完成，污染面积和深度都不大，可以用物理和化学复合修复技术。如果土壤受污染面积大、比较深，并且污染物已经随着水漫渗到周边，则可以采用微生物修复与植物修复复合技术。微生物可以随着目标物质移动，植物的根系可以吸收深层次土壤中的污染物，这样就实现了污染物的全面根治。

2.3 原位土壤修复技术

修复效果较好的物理和化学污染土壤修复技术，通常情况下是异位土壤修复，即将受污染的土壤挖掘出来，离开原位，放到污染修复处理区进行统一处理。这样就会产生一些土壤挖掘劳务费、土壤运输费、土壤回填费用等等。对于，大面积的污染，这种修复方式会产生大量的费用，所以应用受限制。原位土壤修复技术是指在受污染的原地开始土壤修复工作，这样可以减少人工成本的和运输成本，同时修复工作不会受制于污染土壤量的限制。如果污染土壤深度值大或者遭遇雨水冲洗，也可以动态评估受污染区域，分别进行原位修复。这就要求研发部门要加大对联合土壤综合修复技术以及原位土壤修复技术的投入力度，包括设备、成本以及技术的研发等工作，使其适用于各种类型的土壤，实现污染土壤修复技术的最大价值。

以重庆江北区为例，电化学处理工艺对环境造成严重的重金属污染，地下1.5m处即水源。如果不及时进行有效处理，则会造成严重的水土污染。使用固化稳定化修复，速度快，成本低，处理后满足《展览会用地土壤环境评价标准》。使用异位土壤修复工艺，短时、高效对重金属进行处理，处理后满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》。

3 结语

综上所述，污染土壤修复技术还有很大的提升空间，在技术研发中要兼顾土壤修复的功能需要以及修复土壤所需要投入的成本和费用。因此，相关技术人员需要跨学科进行学习，创造性地解决土壤修复问题。与此同时，石油炼化企业、矿物冶炼企业和农业化肥使用要限制化学物向自然环境中的排放量，从根本上解决土壤污染问题。

参考文献

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[4]梁照东.污染土壤修复技术研究现状与趋势[J].环境与发展，2020，32（02）：79-80.

收稿日期：2020-07-05

作者简介：江炬（1988-），男，汉族，本科学历，工程师，研究方向为水工环地质。